（福建大唐国际宁德发电有限责任公司 355006）
摘要：主汽压力是发电机组蒸汽品质的主要体现之一。协调控制大型火力发电机组，引起的主汽压力波动过大，其最主要的内在原因就是燃料过调。本文就大型火力发电机组协调投入时引起主汽压力波动大的原因进行分析研究，并就如何加强控制主汽压力波动问题提出了一些见解。
关键词：大型火力发电机组；主汽压力波动大
我厂二期东方660W机组在进行协调控制系统时，存在着一些问题，其中协调投入时主汽压力波动大的问题已经一定程度上影响了机组安全运行。如何大幅度的提高机组燃烧控制系统品质，使其能满足自动发电控制系统对机组的稳定性、负荷跟踪速率等调度要求，使机组能够较好的适应自动发电控制是本文进行探讨的主要目的。
一、大型火力发电机组协调控制
进行大型火力发电机组协调控制，主要采用协调控制系统，该系统主要功能在于：1.协调控制锅炉的汽压、汽温、煤耗率等；2.在主要辅机发生故障时，自动对其使用快速降负荷（RUNBACK）进行故障处理；3.增加发电机组对于负荷变化的适应性，对机组调节特性进行完善和改进；4.与燃烧管理系统（BMS）相配合，能有效保障燃烧设备的正常运行；5.在机组出现运行参数或是运行偏差超过限制的情况时，对其及时的采取增减负荷闭锁措施，并完成跟踪处理工作等。[1]
协调控制系统运作时主要通过以下几种运行方式来完成对机组的控制：1.汽机跟随；2.锅炉跟随；3.协调控制（炉跟机协调，机跟炉协调）；4.本地控制。
二、大型火力发电机组协调投入时主汽压力波动原因分析
总结发现，引起主汽压力波动大的原因很多。在发电机组运行工况出现异常的情况下，如“四管”泄漏、误碰炉底液压关断门、高压或低压旁路误开、高压加热器突然解列等因素，都会严重影响机组系统和机组设备的正常运行，导致机组主汽压力形成较大的波动。[2]运行工况正常时，导致主汽压力波动大的主要原因之一就是燃料量过调。燃料量过调不仅影响燃料调节系统，使其出现严重的调节偏差，还会形成新的干扰波动，直接影响到主汽压力的波动。经过研究发现，造成主汽压力波动大的原因主要有以下几点：
（一）未合理设置调节器参数
在对协调控制系统调节器进行参数设置时，需要充分考虑到燃料燃烧的迟缓性，所以对燃料增减量进行设置时，应该设置一定的参数过调量，过调量的大小主要由调节器的具体参数来决定。如果没有设置合理的参数，就会导致燃料量过调，直接影响主汽压力设定值，使其产生较大波动。主汽压力过高会使安全门动作，主汽压力过低会导致机组负荷的严重下滑。如果协调控制系统调节器参设置不合理，还可能导致主汽压力变化呈发散性趋势。
（二）煤质变化
当机组用煤的煤质发生变化时，煤的许多重要参数，如发热量、挥发分等，都会随之发生变化。对机组中除渣、制粉等系统也会产生影响，其中对于炉膛燃烧的影响最大。现有的改变煤质参数以及混合用煤等方法，虽然可以对此进行一定的缓解，但在具体操作中还存在难度，不能解决根本问题。
（三）负荷量的变化
AGC指令会根据电网供需的变化随时调整，所以经常会出现指令短时间内突升突降，导致燃煤在加入后还未开始作用，汽压指令就下降，当积蓄的燃烧发生作用时，就会引起主汽压力变化。而且，为了配合AGC的频繁变动，协调控制系统也会对燃料的总量进行调整，造成主汽压力波动大。[3]
三、大型火力发电机组协调控制优化策略
（一）主汽压力调节
主汽压力调节的方法主要有两种，一种是定压运行，即通过手动调节的方式，为主汽压力设置一个限定值。在进行限定值设置时需先进行科学合理的计算，才能使协调控制系统进行更好调节。第二种则是滑压运行，主要是预先设置好内置的压力曲线，再经由协调控制系统对负荷变化进行监控，并根据负荷变化改变主汽压力的设定值，从而对主汽压力进行控制。[4]其内置压力设定曲线图如下：
（二）锅炉与汽机协调控制
协调控制主要是对响应迅速的汽机与迟延和惯性较大的锅炉进行协调控制。其中锅炉侧的惯性和延迟受到锅炉汽水及风烟系统之间的传热特性的影响。负荷对于主汽压力的影响是相互的，机组负荷变化时，需要借助主汽压的波动来促进负荷质量的快速执行；而主汽压的合理波动也需要稳定的符合来控制。所以这要求锅炉与汽机的合理协调，其主要协调控制方式如下表：
以我厂二单元600MW机组为例，对其使用第四种炉跟机协调方式，由惯性较为小的汽轮机调门来维持主汽压力，不仅稳定了主汽压力，还保证了给水系统及锅炉燃烧的稳定。
（三）取消风煤交叉限制
锅炉的容量增加时，蓄热能力也会随之增加，但从锅炉额定的蒸发量来看会发现，锅炉的容量增加反而会降低锅炉的蓄热能力。锅炉的蓄热能力降低，负荷响应速度也会随之降低，从而引起主汽压力的波动增大。所以，优化改进常规控制方案，取消风煤的交叉限制，优化负荷指令对燃料的控制是非常重要的。[5]
（四）优化机组一次调频
原定的一次调频利用的是汽轮机的转速信号，但协调控制系统的转速卡都存在着1-2r/min的误差，因此转速信号还不能达到控制需要的精确度。使用电网频率信号取代转速信号，就会增加三个不同频率的变送器，然后取中间值进行函数转换，就可以得到修正后的信号，更为精确可靠，避免了较大波动的发生。[6]以某国产600MW机组为例，在限制速率后，直接对负荷指令进行一次调频，这样负荷的变化率就不会对一次调频产生限制，协调部分一次调频的负荷响应速度明显加快。而且负荷指令的微分前馈是取决于一次调频前的负荷指令与上下限制的附加，所以有效避免了负荷指令的微分前馈对主汽压力的波动产生的影响。
四、总结
综上所述，实际生产中对大型火力发电机组进行协调控制还存在着诸多问题，如何减少协调投入时主蒸汽压力的波动，改善协调控制问题，稳定发电机组的正常运作，需要结合机组实际负荷情况，对协调方式进行改进，不断优化控制方式，总结经验，加大对机组的创新研究，增加机组自动化控制效率，才能更好的保证安全稳定的生产，提高火力发电厂效益。
参考文献：
[1]邢希东.600 MW机组协调控制方式下主汽压波动的原因浅析[J].电力设备，2007，8（7）
[2]赵长煜，李际野.盘山电厂600 MW机组主蒸汽压力控制分析[J].电力设备，2006，7（7）
[3]卫平宝，王舜，张巍等.660MW机组协调控制策略优化[J].热力发电，2011，40（9）
[4]赵志丹，顾涛，陈志刚.超临界600MW机组协调控制的优化[J].热力发电，2014，（2）：117-121.
[5]王建中，何同祥.600MW机组协调控制系统分析与优化[J].能源与节能，2012，（8）：100-101.
[6]何钧.超临界600MW机组协调控制策略优化[J].电站系统工程，2012，（6）：68-70.
作者简介：
王旭明 男 汉 华北电力大学（北京）能源与动力工程本科毕业。
论文作者:王旭明
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：机组论文; 压力论文; 负荷论文; 火力发电论文; 锅炉论文; 控制系统论文; 燃料论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;