超超臨界1000MW機組自啟?？刂葡到y(tǒng)淺析

李德義

（華電萊州發(fā)電有限公司 山東煙臺 261400）

超超臨界1000MW機組自啟停控制系統(tǒng)淺析

李德義

（華電萊州發(fā)電有限公司 山東煙臺 261400）

本文探討了超超臨界1000MW機組自啟?？刂葡到y(tǒng)的相關(guān)問題，論述了自啟?？刂葡到y(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新要點。隨著時代的發(fā)展，科技的進步，超超臨界1000MW機組自啟?？刂葡到y(tǒng)必須要進行改進，重新思考如何更好的應(yīng)用自啟?？刂葡到y(tǒng)，只有這樣才能夠確保機組的運行效率和效果。

超臨界；1000MW機組；自啟?？刂葡到y(tǒng)

前言

針對超超臨界1000MW機組系統(tǒng)的相關(guān)問題，我們要對其進行深入分析，特別是機組自啟停控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和要點，只有提升了機組自啟?？刂葡到y(tǒng)的運行效果，才能夠保證機組運行更加富有質(zhì)量。

1 機組自啟停（APS）技術(shù)應(yīng)用的意義

機組自啟停（APS）控制系統(tǒng)（即：機組自啟停控制系統(tǒng)（Automatic Power Plant StartUp And Shutdown System，APS），以下簡稱APS系統(tǒng)）可以使機組按照規(guī)定的程序進行設(shè)備的啟停操作，不僅大大簡化了操作人員的工作，減少了出現(xiàn)誤操作的可能，提高了機組運行的安全可靠性，同時也縮短了機組啟動時間，提高了機組的經(jīng)濟效益。

APS系統(tǒng)的研發(fā)過程，既是對主設(shè)備運行規(guī)范優(yōu)化的過程，也是對控制系統(tǒng)優(yōu)化的過程。APS系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用不但要求自動控制策略要更加完善和成熟，機組運行參數(shù)及工藝準(zhǔn)確詳實，而且對設(shè)備的管理水平也提出了更高的要求?？焖贉?zhǔn)確的機組啟動縮短了機組啟、停設(shè)備時間，優(yōu)化的控制策略降低了啟停過程中的煤耗和油耗，提高了機組運行經(jīng)濟效益。

2 自啟停系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

2.1 自啟停系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)1：從管道注水到機組滿負荷給水全程控制技術(shù)，實現(xiàn)電泵控制系統(tǒng)的自動啟動和停運、汽動給水泵系統(tǒng)的自動啟動和停運，完成機組啟動過程中旁路給水調(diào)節(jié)閥、電泵轉(zhuǎn)速控制、電泵最小流量調(diào)節(jié)閥、主給水電動門、汽泵轉(zhuǎn)速控制、汽泵最小流量調(diào)節(jié)閥等多個設(shè)備的全程自動控制以及控制方式的自動轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵技術(shù)2：具有自動并退及出力自動平衡功能的送、引風(fēng)機全程控制技術(shù)，實現(xiàn)送、引風(fēng)機的自動并入和退出，無論在啟動還是停止過程中，過程參數(shù)均為閉環(huán)監(jiān)控狀態(tài)，使得系統(tǒng)的啟動和停止過程平穩(wěn)和安全可靠。實現(xiàn)兩臺風(fēng)機運行時出力自動平衡功能，保證兩臺風(fēng)機的安全運行。

關(guān)鍵技術(shù)3：從鍋爐點火到滿負荷燃料全程自動控制技術(shù)，實現(xiàn)從等離子點火、第一臺制粉系統(tǒng)啟動到滿負荷過程中燃料的自動增加及制粉系統(tǒng)自動啟動的全程控制。

關(guān)鍵技術(shù)4：機組負荷全程自動控制技術(shù)研究，實現(xiàn)從機組啟動到滿負荷過程中主蒸汽壓力的全程控制以及不同階段各種控制方式的切換。

2.2 自啟停系統(tǒng)的主要技術(shù)創(chuàng)新點

創(chuàng)新點1：研究了百萬千瓦超超臨界機組自啟停控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，確定了自啟?？刂葡到y(tǒng)的分層控制方式，開發(fā)了APS與MCS全程控制的接口技術(shù)，實現(xiàn)了機組自啟?？刂乒δ堋?/p>

創(chuàng)新點2：實現(xiàn)從等離子點火、投粉、自動熱態(tài)清洗、旁路控制、鍋爐控制負荷汽機調(diào)節(jié)壓力、干濕態(tài)自動轉(zhuǎn)換、機組協(xié)調(diào)控制至滿負荷的燃料、給水、送引風(fēng)機的全過程控制。

創(chuàng)新點3：開發(fā)具有減溫水、給水和煤水比協(xié)調(diào)控制功能的主蒸汽溫度控制技術(shù)，在變負荷和各個負荷段內(nèi)，實現(xiàn)汽溫控制偏差在±5℃以內(nèi)，消除了鍋爐超溫爆管的隱患。

3 自啟停系統(tǒng)升溫升壓階段控制策略

在鍋爐點火升溫階段，制粉系統(tǒng)投入后按一定速率增加燃料，控制汽水分離器入口溫度滿足鍋爐升溫升壓要求。在主蒸汽壓力達到汽輪機沖轉(zhuǎn)壓力前，旁路處于程序控制方式，按一定的函數(shù)曲線增加開度；當(dāng)主蒸汽壓力達到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力時，旁路進入定壓控制模式。

機組并網(wǎng)帶50MW初負荷暖機結(jié)束后，DEH切到DCS控制，按機組啟動曲線設(shè)定目標(biāo)負荷開始升負荷。升負荷過程中水、煤、風(fēng)控制投自動，燃料主控、水煤比控制、鍋爐主控、汽輪機主控均投自動。主蒸汽壓力按定-滑-定的負荷曲線設(shè)置。

負荷升至150MW前，旁路調(diào)節(jié)主蒸汽壓力，汽輪機按升負荷曲線增大調(diào)門開度，鍋爐按升負荷曲線增加燃料；隨著負荷增加，旁路開度逐漸減小，當(dāng)負荷升到150MW時將旁路切除，汽輪機調(diào)節(jié)主蒸汽壓力，設(shè)定目標(biāo)負荷300MW，鍋爐按升負荷曲線增加燃料；升負荷在260～290MW過程中，機組由濕態(tài)轉(zhuǎn)換到干態(tài)，汽輪機控制負荷，鍋爐控制主蒸汽壓力，機組投入?yún)f(xié)調(diào)控制方式。

從給水系統(tǒng)啟動到機組負荷180MW，給水旁路調(diào)節(jié)閥控制給水流量，電泵控制給水調(diào)節(jié)閥前后壓差；負荷升到180MW給水旁路調(diào)節(jié)閥和主給水電動門進行切換，電泵控制給水流量；負荷升到220MW汽泵啟動完成后，汽泵自動并入電泵，并泵完成后，電泵自動切泵退出運行。

4 自啟停實施的注意問題與建議

總的來說，在實現(xiàn)機組自啟停的過程中，需解決以下難題：

4.1 技術(shù)方面的難題

①運行方式的非確定性；②系統(tǒng)設(shè)計的局限性；③設(shè)定值大偏差投閉環(huán)；④全程模擬量控制的復(fù)雜性；⑤測量儀表的局限性。

4.2 目前電力建設(shè)大環(huán)境的限制

（1）國產(chǎn)火電機組自啟停系統(tǒng)成功的例子少，可以借鑒的經(jīng)驗幾乎沒有。

（2）國內(nèi)火電建設(shè)的大環(huán)境所致，一臺機組常常由于工期原因，沒有給自啟停系統(tǒng)足夠的調(diào)試時間，導(dǎo)致自啟停系統(tǒng)邏輯調(diào)試不充分。

（3）即使項目公司留的調(diào)試時間足夠長，電網(wǎng)調(diào)度也不一定會給機組反復(fù)啟停的機會。

4.3 建議

（1）從設(shè)計工作抓起，并協(xié)調(diào)好設(shè)備招標(biāo)、施工、邏輯組態(tài)、現(xiàn)場調(diào)試、機組運行等各個階段的工作。

（2）在設(shè)備的招標(biāo)過程中均應(yīng)對設(shè)備提出要求，提高相關(guān)設(shè)備的可靠性。在控制系統(tǒng)的框架設(shè)計及組態(tài)過程中，充分考慮實現(xiàn)自啟停系統(tǒng)所需的接口，并且在調(diào)試階段預(yù)留足夠的時間用于完成自啟停系統(tǒng)調(diào)試所需的時間。

5 結(jié)束語

綜上所述，在研究機組自啟?？刂葡到y(tǒng)的過程中，要明確其技術(shù)要點，同時，要用創(chuàng)新的精神來開發(fā)新的技術(shù)，不斷提升機組自啟?？刂葡到y(tǒng)的運行效率，從而提升機組運行的整體質(zhì)量。

[1]馮庭有.百萬千瓦級超臨界APS機組自啟?？刂萍夹g(shù)研究及應(yīng)用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2015（30）：47.

[2]龍海云.百萬千瓦超超臨界機組自啟?？刂葡到y(tǒng)[J].四川電力技術(shù)，2013（3）：68.

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1004-7344（2016）29-0098-01

2016-9-30