循环流化床机组锅炉RB控制策略剖析及优化.pdf

V01．42No．22013年2月THERMALPOWERGENERATIONFeb．2013循环流化床机组锅炉中图分类号][Doi编号]RB控制策略剖析及优化华北电网建设调试研究所，浙江杭州710032在剖析神华神东电网郭家湾电站配循环流化床(CFB)机组2X300MW锅炉辅机故障减负荷(RB)控制策略的基础上，取消了一次水泵RB功能，保留了二次水泵、引风机以及给电机RB功能，并进行了优化。在引水泵和给电机RB实验过程中，窑炉压力最大为822Pa，炉膛水位最低至一148mm，均满足锅炉RB的要求。同时，为了避免锅炉RB时的设备过电压故障发生，在控制上应设置输出指令的变化率，在实现设备的过电压闭锁增保护功能时宜将设备电压讯号作为控制判定根据。300MW锅炉；CFB机组；RB控制；二次水泵；引水泵；给电机TK323[文献标志码]B[文章编号]1002—3364(2013)02—0074—0810．3969／Jn．1002—3364．2013．02．074AnalysoptimizationrunbackcontrolrategyCFBboilerWANGFei．HEinqiNorthwestPowerConstructionCommissioningInstitute，Xfan710032，ShaanxiProvince．ChinaAbstracthebasisherunback(RB)controlstrategyhehe22XX300300MWunitheRBfunctionheprimaryairfancanceled，andthatecondaryairfan，induceddraftfanandfeedwaterpumpwerereservedoptimized．DuringheRBtestsinduceddraftfanandfeedwaterpump，themaximumfurnacepressure822Paandtheloweststeamdrum1evelwas一148mm，whichherequirementsunitRB．Moreover，tOpreventhedeviceovercurrentfaultduringheunitRB，thecontrolhechangeratoutputinsruction；ithedevicecurrenthecontrolcriterionwhenrealizinghedeviceovereurrentblockincreasprotectionKeywords：300MWunit；circulatingfluidizedbed；runback；control；secondaryairfan循环流化床，IDF；feedwaterpump设备概况3台高压流化水泵、2台引水泵。

汽轮机为N300—16．7／538／538型汽轮机，发电机为QFSN一300—2型受热面辅以膜式风冷壁及风冷屏结构，辅以并联配(1)在CFB锅炉发生RB时，迅速降低称重给风系统。锅炉配置2台一次水泵、2台二次水泵，煤机和刮板给煤机扭矩，以迅速降低燃料量。因为作者简介：王飞(1982一)，男，湖北武汉人，上海交通学院在职研究生，教授安装工程师，从事发电厂热工控制系统的设计、调试及优化。E-mail：40439748@qq．corn王飞等配循环流化床机组的锅炉RB控制策略剖析及优化75CFB机组蓄热量大，燃烧的稳定性强，所以发生RB时无须投油稳燃。另因为CFB机组热惯性较大，在发生RB时过热器、再热器减冷水阀无须迅速关掉，仍为手动控制方法，以调节蒸气体温。(2)该机组选用单窑炉、双床结构，还要保持左、温、排渣量或返料量变化而改变时，右侧料层阻力将发生变化。在一次水泵出口挡板开度无调整的状况下，料层阻力的变化又将导致两边风量及床压的失衡。假如在风量及床压缺失的早期不能有效地控制一次水泵出口挡板开度，机组右侧一次风量和床压误差将要飙升，严重时将出现床面两侧阻力小，风量大，床料很快被吹空的现象，而另两边床料累积过多，床料长度的降低导致该侧一次风阻力过大，风量变小，床料无法流化，易导致翻床现象。

对此，CFB机组控制系统应保持左、右侧床一次风量的均衡，且在左侧床温误差大时通过微调左、右侧床的给煤量和调整一、二次风的配比来校准床温误差。在2台一次水泵出口设有一次风联络门，以在某台一次水泵出现故障或断电时开启联络门，为左、右侧床提供一次风量。并且，因为该联络门开启时间约为60，不能满足左、右侧床的一次风量需求，但是降低开启时间，在锅炉高负荷运行时单台一次水泵也难以满足左、右侧床的一次风量需求(锅炉满负荷运行时，2台一次水泵的工作电压均在330左右，而一次水泵的额定电压是343A)。调整上层二次风量只好改变左、右侧床温，难以起到流化的作用，所以一次水泵RB时易导致翻床。对此，取消一次水泵RB功能，在燃料投产时任一台一次水泵跳闸则总燃料漏电(MFT)保护动作。(4)机组给煤系统辅以A、B、C、D4条给煤线，每条给煤线包括称重给煤机和刮板给煤机，为两级侧墙壁，但是同侧的2条给煤线随着机组负荷的减小，每条给煤线由最初的2点给煤，逐渐过渡到4点给煤。在锅炉高负荷(240MW)时，因左、右侧床压的误差，易发生翻床现象，所以在燃料RB载荷下应当保持左、右侧床给煤量的均衡。

(5)该机组给水系统选用3台电动给电机(2台运行1台备用)。因为CFB机组的惯性大、迟延时间长、锅炉压力变化滞后等特点，然而在给电机RB载荷下无法控制炉膛水位。3锅炉RB控制策略的优化当RB发生时循环流化床，锅炉协调控制系统切换为汽轮机跟踪模式，使得加入实际负荷与RB目标负荷的残差函数卷积(频域量可依照锅炉机组实际特征决定)迅速降低负荷，维持能量平衡；机组侧控制系统按照估算得到的目标给煤量以设定的RB速度提高给煤量。汽轮机、锅炉主控逻辑分别见图1、图2。3．1燃料RB单台给煤机断电且当断电侧的总给煤量大于单台给煤机的最大出力(90／h)时，不触发燃料RB，根据一定速度提高同侧另一台给煤机指令，以使左、右侧床给煤量平衡；假如断电侧的总给煤量小于单台给煤机的最大出力(90／h)时触发燃料RB，控制系统根据左、右侧床的实际最大给煤量(180算得到锅炉目标负荷值，机组主控以实际最大给煤量为燃料主控指令迅速提高给煤量，漏电侧的另一台给煤机指令手动增至最大值(90，同时将另两边2台给煤机指令总和手动减至90／h，汽轮机主控以锅炉目标负荷作为卷积量迅速降低调节阀开度，并以定压运行模式调节主蒸气压力，当实际负荷与180／h给煤量所对应的负荷误差