330mw發(fā)電機組mcs系統(tǒng)優(yōu)化設計及應用效果分析

1、<p>　　330MW發(fā)電機組MCS系統(tǒng)優(yōu)化設計及應用效果分析</p><p>　　摘 要：以某熱電聯(lián)產(chǎn)分散控制系統(tǒng)為對象，對系統(tǒng)鍋爐主控、汽機主控、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、引風系統(tǒng)等控制系統(tǒng)部分的運行參數(shù)進行了優(yōu)化。優(yōu)化后結果表明，MCS系統(tǒng)的整體運行狀況得到改善。 </p><p>　　關鍵詞：330MW；發(fā)電機組；MCS系統(tǒng) </p><p&g

2、t;　　1 系統(tǒng)工程概況及優(yōu)化目的 </p><p>　　某熱電聯(lián)產(chǎn)工程2×330MW發(fā)電機組分散控制系統(tǒng)采用XDC800分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)配有GPS裝置作為系統(tǒng)的時鐘，組成數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（DAS）、閉環(huán)控制系統(tǒng)（MCS）、機組順序控制系統(tǒng)（SCS）、汽機旁路控制系統(tǒng)（BPC）、鍋爐燃燒器管理與爐膛安全監(jiān)測保護系統(tǒng)（BMS和FSSS）等。并具有對其它控制系統(tǒng)（有數(shù)據(jù)通信接口）的監(jiān)控功能。汽機控制系

3、統(tǒng)是新華XDPS 6.0版硬件的汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)。 </p><p>　　2 控制系統(tǒng)優(yōu)化策略 </p><p>　?。ㄒ唬╁仩t主控優(yōu)化 </p><p>　　鍋爐主控邏輯優(yōu)化主要分為兩部分，一部分為前饋部分，優(yōu)化后前饋由以下4部分組成： </p><p>　?。?）由負荷指令微分產(chǎn)生，微分增益Kd：42，時間Td：18，同時根據(jù)不同的

4、升降負荷幅度F（x）1和不同的升降負荷速率F（x）2進行修正，限幅±4； </p><p>　　（2）由負荷指令對應F（x）3產(chǎn)生； </p><p>　　（3）由負荷設定的微分產(chǎn)生，微分增益Kd：70，時間Td：300，同時根據(jù)不同的升降負荷幅度F（x）4和不同的升降負荷速率F（x）5進行修正，限幅±4；該回路只有在開始升降負荷時才起作用，單獨進行負荷設定，未按進行按

5、鈕時未起作用。 </p><p>　　第二方面為邏輯參數(shù)方面的優(yōu)化，修改為變比例變積分控制，根據(jù)負荷的高低進行變參數(shù)調(diào)節(jié)。 </p><p>　　（二）汽機主控優(yōu)化 </p><p>　?。?）為了滿足機組一次調(diào)頻功能的要求，原機組負荷指令由機組負荷設疊加一次調(diào)頻量經(jīng)過25秒的慣性產(chǎn)生，導致一次調(diào)頻動作時機組負荷調(diào)節(jié)過慢，修改為：機組負荷指令由機組負荷設定經(jīng)過25秒

6、的慣性后疊加一次調(diào)頻量產(chǎn)生。 </p><p>　　（2）優(yōu)化汽機主控參數(shù)，修改為變比例變積分控制，根據(jù)負荷偏差的大小進行變參數(shù)調(diào)節(jié)。 </p><p>　　（三）協(xié)調(diào)控制邏輯優(yōu)化 </p><p>　　原機組協(xié)調(diào)控制CCS方式有兩種方式，分別為CCS-BF，汽機調(diào)負荷鍋爐調(diào)壓力；CCS-TF，鍋爐調(diào)負荷汽機調(diào)壓力；CCS-TF方式鍋爐調(diào)負荷由于鍋爐特性引起的大滯后

7、，該方式下無法滿足機組AGC和一次調(diào)頻功能的要求。取消CCS-TF方式，刪除負荷中心的方式切換按鈕，避免運行人員誤操作。 </p><p>　?。ㄋ模┙o水系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　　根據(jù)實際泵的出力不超過5500r/min，限制單臺汽泵給水指令輸出，原高限100對應6000 r/min，改為90對應5700 r/min，與MEH控制相匹配，避免由于汽泵給水指令超過5800 r/min，

8、MEH切至本地控制。 </p><p>　?。ㄎ澹┧惋L系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　　原總風量指令由鍋爐主控指令對應風量函數(shù)得出，在升降負荷過程中，由于鍋爐前饋的作用，導致風量指令波動，現(xiàn)修改為由負荷指令對應風量函數(shù)得到優(yōu)化后的參數(shù)。其次，優(yōu)化送風控制回路，修改為變比例控制，根據(jù)負荷高低進行變參數(shù)調(diào)節(jié)。最后，優(yōu)化氧量控制回路參數(shù)。 </p><p>　?。┮L系

9、統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　?。?）引風變頻器參數(shù)優(yōu)化，減速率加快，滿足引風快速調(diào)節(jié)的要求； </p><p>　?。?）引風機PID參數(shù)優(yōu)化，自動回路參數(shù)調(diào)整，滿足負壓控制的要求。 </p><p>　?。ㄆ撸┟撓跸到y(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　?。?）根據(jù)現(xiàn)場試驗確定SCR反應器氨氣流量調(diào)節(jié)回路特性； </p><p&g

10、t;　?。?）根據(jù)調(diào)節(jié)特性優(yōu)化控制回路，原脫硝回路為控制#1機組凈煙氣NOX含量，分配到A、B側(cè)SCR氨氣流量控制，不合理。修改為單側(cè)SCR氨氣流量控制單側(cè)SCR反應器出口NOX含量； </p><p>　?。?）增加單側(cè)SCR氨氣流量控制單側(cè)SCR反應器脫硝效率控制回路及畫面操作模塊，實現(xiàn)NOX與效率控制無擾切換。 </p><p>　　（八）中壓工業(yè)供汽回路減溫系統(tǒng)優(yōu)化 </p&

11、gt;<p>　?。?）根據(jù)現(xiàn)場試驗確定抽汽汽溫及抽汽量關系，優(yōu)化中壓供熱蒸汽流量變參數(shù)控制函數(shù)及供熱前饋函數(shù)； </p><p>　　（2）增加溫度偏差的微分，微分增益Kd：7，時間Td：30，作為一個導前控制策略，在工況突變引起溫度變化的工況下實現(xiàn)提前控制； </p><p>　?。?）優(yōu)化中壓工業(yè)供汽減溫水控制回路參數(shù)。 </p><p>　?。?/p>

12、九）DEH功率回路優(yōu)化 </p><p>　?。?）功率回路原參數(shù)Kp：1，Ti：5，太大，導致功率回路波動，在投功率回路工況下， 導致負荷波動過大，根據(jù)實際情況測取PID參數(shù)，修改參數(shù)，最終Kp：0.2，Ti：15。 </p><p>　?。ㄊ〥EH中壓供熱壓力調(diào)節(jié)回路優(yōu)化 </p><p>　?。?）中壓供熱調(diào)節(jié)回路參數(shù)調(diào)整，原參數(shù)導致中壓調(diào)門調(diào)節(jié)頻繁，幅度過

13、大，對負荷影響太大，并增加適當?shù)恼{(diào)節(jié)死區(qū)； </p><p>　　（2）增加負荷指令機組負荷指令送至DEH，作為中壓供熱調(diào)節(jié)回路的前饋，減小機組變負荷過程中壓供熱的擾動，間接又影響機組負荷； </p><p>　?。?）考慮機組中壓供熱調(diào)節(jié)回路對負荷影響比較大，在一次調(diào)頻動作時，經(jīng)常由于中壓供熱調(diào)節(jié)回路動作，導致一次調(diào)頻量不足甚至出現(xiàn)反調(diào)的情況，增加機組一次調(diào)頻動作且中壓供汽壓力和設定值偏

14、差不超過±0.08MPa時，閉鎖中壓供熱調(diào)節(jié)回路進行調(diào)節(jié)，避免影響一次調(diào)頻量。 </p><p>　?。ㄊ唬┮淮物L機系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　?。?）根據(jù)現(xiàn)場試驗確定一次風壓及入爐煤量關系； </p><p>　?。?）優(yōu)化一次風機風壓變頻控制回路參數(shù)。 </p><p>　　3 330MW發(fā)電機組MCS系統(tǒng)優(yōu)化策略應用效果分

15、析 </p><p>　　本節(jié)主要展示機組送風量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的優(yōu)化效果。 </p><p>　　對比前后優(yōu)化結果可知，機組穩(wěn)定運行時，氧量穩(wěn)態(tài)品質(zhì)指標在±0.3（%）以內(nèi)，滿足規(guī)程要求的±1（%）；燃燒率指令改變時，風量應能在30s 內(nèi)變化。指令改變時，風量在30 秒內(nèi)有變化，并在50s內(nèi)達到穩(wěn)定值。該機組送風風量調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)基本滿足規(guī)程要求。 </p>

16、<p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 何同祥，劉會娟，劉會賞. 300MW機組MCS子控制系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 華電技術， 2008， 30（11）. </p><p>　　[2] 肖寒，馬平，劉建國. 300MW機組MCS系統(tǒng)優(yōu)化設計及應用[J]. 重慶電力高等?？茖W校學報， 2009， 14（4）.</p>