摘要：近年来,随着国民经济的发展,社会用电量不断上涨,这就促使了单元机组容量和发电厂竞争也日益激烈,300MW机组作为目前电厂工作的核心设备,对其进行协调控制线的尤为重要。在发电厂工作中对机组安全稳定运行和经济性要求越来越高,如何在工作中优化协调各子系统的调节品质和工作模式,从而保障机组运行安全、经济和稳定性能越来越受到人们的关注与重视。本文主要针对电厂300MW机组协调控制系统应用进行简要分析。
关键词：电厂；300MW机组；协调控制；系统应用
1协调控制系统概述
1.1协调控制概念
协调控制是从大理论出发而形成的一种解决大系统控制难题的主要策略与思路。这里我们说的大系统主要指的是由若干个相互关联的子系统组成的一种复杂而又统一的综合性系统模式。而分解协调控制主要值得是将大系统分解成为若干个相互关联的子系统,以便其在工作中能够协调各环节和各单位进行统一、全面的管理与控制,进而发挥各子系统的局部最优要求。而协调则主要是各个系统的全局出发,合理的解释和调整各子系统之间的彼此关系,求得各子系统之间的和谐统一发展要求和发展模式,进而得到整个系统的最优解。
协调控制主要是通过机组的上级指令来对下属子系统进行协调与管理,这个过程是一个多目标的决策理念和决策流程,也是一项全局优化的管理模式。
1.2协调控制的功能与含义
协调控制理念系统在我国是于上个世纪八十年代引进的一种火电站管理控制理念,其在应用的过程中主要是通过将锅炉和气机看做成为一个整体,从而完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制,以达到锅炉运行中风、水以及煤炭资源的相互协调运作。就目前的协调控制系统而言,其在工作中主要包含三个方面的含义:首先是机组与电网需求之间能够协调管理与控制,其次锅炉汽轮机协调控制管理,最后是锅炉的风、水、煤等相关子系统运行的协调统一。
2协调控制系统组成
某电厂协调控制系统(ccs>是以锅炉跟随为基础的协调控制系统，锅炉主控制器及汽轮机主控制器均在自动位置，即为ccs方式。荷泽电厂ccs工作原理见图1,CCs与数字电液(DEH)控制系统的接口信号见表1.
表1 CCS与DEH接口信号
3某电厂原有的系统控制策略以及其中存在问题
3.1原有系统控制策略
某电厂是由4台300MW机组构成的一种运行模式,其在早起的管理控制中主要采用了基本管理控制方式、锅炉跟随控制与管理、汽机跟随方式、过度控制管理、以锅炉为主的协调控制方式以及以汽机为主的协调控制,这些控制方式种类繁杂、方式多样且在运行的过程中彼此需要相互切换,这就极容易引起在工作中形成其他的管理控制隐患,进而造成协调逻辑工作的复杂性。
3.2某电厂系统控制中存在问题
就以过度控制管理方式为例,其在工作中投入锅炉和汽机主控自动后,其主要的工作原理和工作目标是对汽机气压进行管理控制,对锅炉是控制其负荷要求。一般在这些情况下,汽机主控与锅炉主控器之间并不曾建立一套系统而又完善的协调控制信号,且在管理控制中汽机控制汽机主汽压力,而不去考虑锅炉的负荷情况,这对于机组协调控制存在着极大的不匹配现象,使得机组调节出现恶化隐患,从而威胁了机组的运行安全稳定性。
4改进优化策略
4.1磨煤机入口风温控制策略和参数优化
300MW磨煤机机组采用单回路,由于在控制的过程中对于温度管理控制存在着极大的问题,这主要是由于其中的惯性对象较为严重,造成了单回路控制困难,难以及时有效的达到预计的目标和目的。加上风量调节过程中,热风调门的动作,对磨出口温度控制造成了一定的扰动。加大了风温控制的难度。为了克服风温迟后和惯性,采用了磨煤机入口冷热风混合风温度作为导前温度θ2,在热风调门或冷风调门扰动是能提前反映控制作用。因此用磨煤机入口温度θ2信号构成的串级温度控制系统,可改善磨出口温度的控制质量,提高控制的快速性,稳定性。
4.2在煤主控回路中引入热负荷信号
平凉发电公司4台300MW机组制粉系统均采用直吹式,煤主控器接受锅炉主控器的输出作为指令信号,接受各台给煤机的给煤率总量为反馈信号。煤主控器的输出通过BALANCE控制各台给煤机的给煤量,对于直吹式磨来说,进入磨煤机的煤量等于进入炉膛的煤量。当负荷和主汽压力发生改变时,锅炉主控制输出发生变化,引起煤主控制指令发生变化,从而改变进入磨煤机的煤量,改变锅炉燃烧率。煤主控器可有效克服煤量扰动,却无法克服媒质变化引起的扰动,当煤质发生变化时,只有当主汽压变化后才能改变锅炉主控器的输出,从而改变煤主控器的指令,改变进入炉膛的煤量。因为锅炉是大惯性、迟滞性环节。造成媒质变化时锅炉主汽压力和负荷控制效果差的现象,为了克服质煤变化引起的扰动,引入热负荷修正的方法.锅炉主汽压力的被控对象可分为五个环节,其中环节1为燃料在炉膛内燃烧产生热量传给炉膛受热面.燃烧和传热过程是一个复杂的化学物理过程,燃料改变后,首先将热量传给受热面的金属管壁,然后将热量传给锅炉的汽水容积。而金属管壁的热容量及汽水热容量又是一个有分布参数的容积。因此,简单而又准确地表达上述燃烧和传热的动态关系较为困难。
5改进要点
锅炉主汽压力的被控对象可分为以下几个环节,其中环节1为燃料在炉膛内燃烧产生热量传给炉膛受热面.燃烧和传热过程是一个复杂的化学物理过程,燃料改变后,首先将热量传给受热面的金属管壁,然后将热量传给锅炉的汽水容积。而金属管壁的热容量及汽水热容量又是一个有分布参数的容积。因此,简单而又准确地表达上述燃烧和传热的动态关系较为困难。一般可用一个迟滞环节来代表。环节2:对于锅炉受热面,其流入热量是燃料燃烧后传给受热面的热量Q,并有一部分热量储存在锅炉中。汽包压力反映了流入热量与流出热量的平衡关系。
6结束语
综上所述，通过不断的优化协调及各自系统的控制策略和调节参数,有效提高负荷响应速度,提高电厂机组运行的稳定性,提升企业市场竞争力。
参考文献
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论文作者:许伟,张雪净
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：锅炉论文; 机组论文; 热量论文; 控制系统论文; 电厂论文; 汽机论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第27期论文;