摘要随着火力发电厂设备智能化控制的要求越来越高，制粉系统的自动启停工作困扰着很多电厂。华能渑池热电公司根据自身设备实际，大胆尝试创新，突破传统观念，联合多专业进行技术公关，顺利实现了制粉系统一键启停，提高了电厂的智能化水平。本文详细介绍了MP190G型磨煤机一键启停在华能渑池热电有限责任公司的应用实践。
关键词：制粉系统；磨煤机；一键启停；
一、华能渑池热电锅炉制粉系统设备简介
华能渑池热电2×350MW 超临界燃煤火力发电供热机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发设计、制造的超临界350MW直流锅炉，锅炉型号为HG-1164/25.4-YM1，锅炉采用前后墙对冲燃烧方式，共布置5层燃烧器（前3后2），每层布置4只，1B制粉系统对应燃烧器位于炉膛前墙中层；制粉系统采用中速磨正压直吹式制粉系统，每台炉配5台中速磨煤机，磨煤机为北京电力设备总厂生产的MP190G型磨煤机，配套液压式加载装置，磨煤机最大出力为50t/h，入口冷、热一次风关断门均为气动执行机构，冷、热一次风调门为电动执行机构，出口四个关断门为气动执行机构；五台给煤机为带有微机控制的电子称量及自动调速装置的皮带称重式给煤机（CS20-HP），给煤机出力7-70t/h；控制系统（DCS）采用艾默生过程控制公司的OVATION系统。
二、制粉系统一键启停实施应用
经过对现场设备和相关系统的认真梳理，结合设备的运行特性和要求，确定如下原则：1、确定该制粉系统的正常备用状态：润滑油站正常运行、液压油站正常运行、给煤机上下插板在开启位；2、一键启动的核心是保证磨煤机入口一次风量和磨煤机出口温度的条件满足，保证在启动后出口温度能够平稳的过渡到正常控制温度；3、在磨煤机启动后，给煤机自动增加给煤量至25t/h，然后自动投入制粉系统自动控制，实现全程无人为干预一键启动至正常运行状态；4、 一键停止制粉系统时在运行的当前煤量按照给定速率自动降至25t/h煤量，关闭给煤机上插板，这样可以保证将给煤机皮带上的余煤拉空，防止剩余的煤长时间在给煤机皮带上留存发生自燃事故；5、制粉系统的一键停止需要保证磨煤机在吹扫完全后安全停运，防止磨煤机内部积粉自燃，并可以避免在启动磨煤机时由于煤粉管道内积粉对炉内燃烧产生大的扰动。
考虑到制粉系统安全性要求，需要重点满足以下条件： 1、设备方面：因制粉系统工作环境恶劣，设备易发缺陷，而且由于煤质的变化出现的给煤机断煤，都给制粉系统的一键启停带来了诸多困难，这就要求在一键启停程序实施过程中，设备发生缺陷使逻辑步序无法执行时，能够及时中断，在设备缺陷及时处理完毕后，继续执行中止的一键启停程序，保证逻辑步序能够完整的执行下去；
2、控制方面：在实现制粉系统自动启停过程中核心的难点就是磨煤机入口冷、热一次风调门的控制，要求既能保证完成制粉系统的正常启停，又能将对其它运行制粉系统及锅炉燃烧的影响降到最低。热工专业人员简化了它们之间的藕合关系，即以温度调节(冷一次风调节门)为重点，优先保证磨的出口温度，之后再按照一定的速率开启热一次风调节门来配合满足磨煤机入口一次风量启动条件，该方案简单实用，提高了磨煤机启动时的暖磨效率，并且最大限度的减少对一次风母管压力和炉膛负压的影响。
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首次启动过程中出现了以下问题：1、冷一次风调门在投入自动时的设定值为当前温度值，而不是磨煤机正常运行规定的出口温度；2、在磨煤机布煤结束实施降磨辊操作后，液压加载装置正比例溢流阀的自动设定偏置值不归零，磨辊无法对磨煤机内煤层正常碾磨；3、未考虑到布煤时间与降磨辊的时间不重叠，在降磨辊的过程中，实际上延长了磨煤机的布煤时间。
根据实际参数的变化优化控制过程：1、开启磨煤机出口粉管气动插板门，四个出口插板门应逐个开启，防止拉低密封风压力将备用密封风机联启；2、在一键启动制粉系统时，将入口冷一次风调门置30%，应在其开启速度上有所限制，防止开启过快对炉膛负压扰动较大；3、冷一次风调门投入自动后的温度设定值变化速率较慢，造成设定值与实际值偏差较大将其自动控制方式解除；4、在一键启动制粉系统时降磨辊的时间过长，拖延了制粉系统的整体启动时间；5、在磨煤机布煤结束实施降磨辊操作后正、反向比例溢流阀的自动设定偏置值根据运行经验，应分别调整为-0.4、+0.4；6、在一键启动制粉系统逻辑中，给煤机启动后，给煤量实际值达到8t/h，延时10s执行降磨辊操作，防止其间发生给煤机断煤，磨煤机内煤量较少，发生磨辊与磨盘直接摩擦剧烈震动；7、在一键停运后的制粉系统应处于正常备用状态，在一键停止逻辑中将关闭磨煤机入口冷一次风插板门、关闭磨煤机出口粉管气动插板门、关闭磨煤机密封风电动插板门这三步骤进行跨步，这样在进行完一键停止操作后，该制粉系统就置于了启动前的正常备用状态，减少了部分电动插板门的操作，降低了设备不可靠性的发生。
多次顺控启动后，磨煤机出口温度、入口一次风压力、流量参数均很稳定，启停过程对机组主汽温、过热度、炉膛负压、一次风母管压力以及其他运行制粉系统出力的扰动影响很小，能够满足机组平稳运行的要求，同时减少了运行值班员的操作，减轻了工作强度，一定程度的增强了机组的运行可靠性。
最终通过多次优化调整，形成完善的启停步序如下：
一键启动步序：
1、开启磨煤机密封风电动插板门；2、开启磨煤机出口粉管气动插板门；（首先开启B1，延时5s后开启B2、B3、B4，）3、开启磨煤机入口冷一次风气动插板门，并置于冷一次风调节门开度30%；（开启冷一次风调节门的速率为1%/s）4、开启磨煤机入口热一次风气动插板门；5、启动磨煤机出口分离器变频器；6、启动磨煤机出口分离器电机；7、磨煤机出口分离器变频器频率给定至30Hz；8、冷热一次风调门给定；（冷一次风调门变化速率为1%/s，热一次风调门变化速率为1.5%/s,最终达到磨煤机允许启动条件：出口温度55℃，入口风量45.7t/h）9、提升磨辊；10、启动磨煤机；11、启动给煤机（布煤50s）；12、降磨辊（给煤量反馈＞8t/h后，延时10s执行降磨辊操作）。13、自动增加煤量至25t/h（加煤速率为2.5t/min），给煤量达到25t/h后投入给煤机煤量自动控制。
一键停止步序：
1、在当前煤量开始减煤（减煤速率为2.5t/min），在给煤量达到25t/h时，关闭给煤机上插板门；2、关闭磨煤机入口热一次风调门（热一次风调门变化速率为1.5%/s）；3、关闭磨煤机入口热一次风插板门；4、停止给煤机运行（给煤量反馈＜1t/h停止给煤机运行）；5、将磨煤机入口冷一次风调门开度置50%（热一次风调门变化速率为1.5%/s，吹扫600s）；6、停止磨煤机运行；7、关闭磨煤机入口冷一次风调门（冷一次风调门变化速率为1%/s）；8、关闭磨煤机入口冷一次风插板门（备用模式跳过此项）；9、关闭磨煤机出口粉管气动插板门（备用模式跳过此项）；10、关闭磨煤机密封风电动插板门（备用模式跳过此项）；11、降磨辊。
三、制粉系统一键启停工作小结
制粉系统一键启停功能的应用将减少运行值班员的监盘操作的工作量，也使制粉系统的启停操作进一步规范和易于控制，有效提高了机组运行自动化水平和运行可靠性。制粉系统一键启停今后既要应用在机组协调控制中，更要应用于火电机组一键启停中，为实现全厂智能发电奠定基础。
论文作者:赵洪峰1,张尧2,崔金富3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
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