火電330MW機組AGC控制方式下運行調整

張峰

摘 要：隨著單元機組容量的增加和發電廠上網競爭的日益激烈，發電廠對機組的安全穩定運行和經濟性要求越來越高，及時優化協調系統及各子系統調節品質，及時投入機組AGC自動控制模式，保證機組安全經濟、穩定運行。但對于一直處于基礎手動控制方式調整值班員如何保證AGC自動控制方式下運行調整是值班員面臨主要問題，本論文就目前300MW機組協調控制方式存在的問題提出運行調整思路和建議以便值班員及時掌握機組AGC控制方式下的運行調整。

關鍵詞：AGC控制；經濟；環保；運行；調整

中圖分類號： TM621 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）27-179-2

0 概述

4×300MW機組是自1998年相繼投產亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環、單爐膛、平衡通風、四角切圓燃燒、固態排渣、露天布置、全鋼架全懸吊結構的燃煤鍋爐，由于投產初期發電任務緊對于機組的協調控制方式只做簡單調試即投入生產運行，機組在以后運行時間一直處于基礎方式操作員手動調整控制模式，近年來隨著國家環保經濟要求，我司對鍋爐燃燒器進行低氮燃燒器改造，同時隨著單元機組容量的增加和發電廠上網競爭的日益激烈，發電廠對機組的安全穩定運行和經濟性要求越來越高，及時優化協調系統及各子系統調節品質，及時投入機組AGC自動控制模式，保證機組安全經濟、穩定運行，單元機組的協調控制系統是根據單元機組的負荷控制特點為解決負荷控制過程中內外能量供需平衡關系而提出的一種控制系統，從廣義上講，就是單元機組的負荷控制系統，它把鍋爐與汽輪發電機作為整體進行綜合控制，使其按照電網負荷指令和內部主要運行參數偏差要求協調運行，既保證機組對外有較快的負荷功率響應和一定的調頻能力，對內又能維持主要運行參數偏差在規定允許范圍內。

1 機組協調控制方式下運行調整存在的問題

300MW機組協調控制方式是基于鍋爐跟隨方式，該方式是汽機側控制機組輸出功率負荷，鍋爐側控制主蒸汽壓力的基礎上，讓汽機側配合鍋爐側控制主蒸汽壓力的一種協調控制方式，系統能充分利用了汽包的蓄熱能力，能大大地提高機組負荷的響應速度，能夠滿足機組AGC方式的調節要求，目前協調運行方式下運行調整存在的問題：①機組AGC協調控制方式下負荷波動較大，負荷控制不穩定。②機組AGC協調控制方式下滑壓運行時壓力波動較大且偏低。③機組AGC協調控制方式下氣溫，壁溫波動大，易發生超限事件。④機組AGC協調控制方式下，隨著AGC負荷指令變化，環保參數波動大極易超限。

2 目前實際影響機組協調控制方式的因素分析

2.1 協調控制參數設置對協調的影響

①負荷變化率的設置，負荷變化率是當負荷指令下達后指令輸出按設定負荷率速率到達目標負荷值，負荷變化率增大時，目標負荷變化快，調門快開，壓力下降，爐側快加煤，能夠滿足電網對機組2%負荷率的要求一般為6MW。②壓力變化率的設置，壓力變化率，當目標負荷隨負荷率上升時，主汽壓力按內置滑壓曲線受壓力變化率限制而逐漸達到負荷對應壓力，主要滿足滑壓壓力與負荷設定同步一般保持0.2-0.3。③目標負荷的設置，協調控制負荷指令有兩個來源值班員根據調度命令輸入，另一種負荷指令來之中調自動負荷指令；不同的目標負荷設置，開始加煤量的多少不一，目標負荷設置越大，第一次加煤量愈大，呈不完全線性，一般為15MW，以滿足協調方式要求。

2.2 協調控制方式滑壓運行時滑壓偏置的調整對協調的影響

滑壓偏置設置增大時，滑壓壓力設定增大，煤量增加，壓力校正目標負荷增大，主機調門開大反之煤量減小，壓力校正目標負荷減小，主機調門關小，負荷壓力波動，影響協調調整的一致性。因此不可頻繁調整。

2.3 煤質的大幅變化對機組協調方式運行的影響

由于入爐煤質的變化，使爐內熱負荷發生變化，煤質變好，輻射熱增強，，對流熱減少，氣壓上升，氣溫下降，負荷上升，協調控制下，鍋爐減煤，汽機關調門，由于鍋爐調整遲緩造成壓力負荷大幅擺動，若不進行干預將會發生參數超限。

2.4 鍋爐氣溫調整減溫水量的大幅變化對機組協調運行方式的影響

由于鍋爐工況發生變化，煤質變好，燃燒調整鍋爐特性，減溫水調門調整差的影響，再熱氣溫調整無法投入自動，手動調整時勢必減溫水量大幅變化，機組壓力，負荷發生變化加大了協調的擾動。

2.5 一次風壓設定調整對機組協調運行方式的影響

由于1#機組一次風壓由煤量生成，2#，3#，4#機組一次風壓由蒸汽流量生成，在協調控制方式下只有負荷增加調門開大，蒸汽流量增加，一次風壓自動設置才會增加，相對遲延比較大，對于直吹式制粉系統來說，一次風壓的高低對爐內燃燒影響較大，因此對協調控制影響也較大。

2.6 主機調門的特性對機組協調運行方式的影響

我司機組主機調門在150MW負荷以上時調門在69%，86%存在兩個明顯拐點，對機組的壓力，負荷影響較大，進而對一次調頻，協調控制影響較大，而進入調門飽和區后調門開大關小對負荷，壓力影響小，而不能滿足協調控制要求。

主燃燒區域及燃盡風區域二次風擋板配比調整對于機組運行參數及環保參數影響，主燃燒區域二次風擋板開大，主汽壓力上升，氣溫下降。環保參數增大，反之相反，燃盡風區域二次風擋板開大，氣溫上升，環保參數下降，反之相反，故應根據鍋爐燃燒工況合理進行二次風擋板配比。

3 針對以上機組目前協調控制影響因素分析提出以下運行調整思路僅供參考

①合理設置協調控制參數，變負荷率設置為6MW，壓力變化率設置為0.2-0.3，目標負荷設置以每次小于15MW，遞增或遞減，以保證煤量線性增加或減少，在滿足協調控制要求同時，以便于對機組參數控制。②適時合理調整協調方式滑壓運行的壓力偏置，在機組加負荷時先適當提高壓力偏置，以提高壓力相應速度，等機組壓力上升后，適當降低壓力偏置，機組負荷已接近目標負荷時，應根據壓力上升情況，降低壓力偏置，使機組總煤量偏離根據煤質預測煤量不大，以減少機組壓力負荷波動。③機組協調方式運行時，入爐煤質發生大幅變化時，當發生壓力突升時，立即降低壓力偏置，大幅減煤，此時應關注煤量和調門開度的變化，必要時切除A磨煤機控制自動，手動調整，減弱燃燒，若協調控制一致性失去，應匯報值長及時切除協調控制，調整機組運行正常，投入協調控制，防止超壓，參數越限。④合理進行鍋爐吹灰，保證機組的減溫水量正常，在機組協調控制方式下，燃燒發生變化，氣溫調整盡量勤而緩，保證減溫水量不大幅擺動，從而減少對負荷，壓力的影響，以減少對協調控制一致性影響。⑤合理加強對一次風壓自動設置的干擾，加負荷時適當提高一次風壓，以提高鍋爐壓力相應速度，減少對協調控制一致性的影響。反之適當降低一次風壓，但應加強對磨煤機運行工況監視，防止磨煤機出口溫度高，堵煤等事件的方生。⑥機組協調控制方式下，當發生工況變化時，應及時調整組織燃燒，當煤量發生變化后，總風量將發生變化，風箱差壓發生變化，爐內氧量將發生變化，此時氣溫，壁溫變化較大，應根據氧量偏差，壁溫情況，及汽包水位波動情況，合理調整二次風擋板特別是BC1.2擋板調整。保證爐內燃燒穩定，減少壓力，氣溫波動，減少對協調控制影響。⑦機組協調方式運行時，主機調門運行在拐點附近時，應適當調整滑壓偏置，使其離開拐點，以防止機組一次調頻動作時，機組負荷，壓力，汽包水位大幅波動，加劇對機組協調控制一致性影響。⑧機組協調控制運行時，工況發生變化，氣溫快速下降時，此時了提高滑壓偏置，加大壓力與對應負荷的偏差，使調門關小，同時可以調整磨煤機自動控制偏置，時煤量上移，必要時切E磨煤機控制為手動，干擾氣溫下降，防止越限。⑨機組AGC協調控制運行時，負荷指令變化變化較大，隨著負荷指令的快速變化，爐內燃燒始終處于快速動態變化過程，爐內風粉燃燒隨時處于調整過程，爐內氧量的快速變化影響著爐內NOx的變化，要求值班員根據爐內風粉變化，氧量變化，及時調整主燃燒區域，燃盡區域SOFA風擋板，超前調整抑制爐內NOx的生成，防止鍋爐環保參數越限。

4 結束語

以上只是一些日常調整現象的聊述，機組協調控制是一個復雜先進的系統，對機組自動控制系統要求較高，且影響因素較多，總的目標要求是既能保證快速響應目標負荷又能保證機組運行參數偏差在規定允許范圍，需要我們在運行中多分析，多積累調整經驗，才能保證機組協調控制方式一致性，才能保證機組運行的安全性和經濟性。