協調控制在350MW超臨界機組中的運用分析

平士斌

摘 要：伴隨社會的全面發展，電力資源在生產、生活實踐中所扮演的角色越來越重要，在科學技術快速發展的背景下，電力工業發展迅速，為了進一步提高火力發電效率，超臨界乃至超超臨界機組的應用已經成為主要發展趨勢。本文以某廠350MW超臨界機組為例，分析了協調控制系統在350MW超臨界機組中的運用。希望通過文章的闡述，可以為進一步提高超臨界機組的控制能力拋磚引玉。

關鍵詞：協調控制；350MW超臨界機組；電力

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0186-01

超臨界機組廣泛應用趨勢驅動下，某火力發電企業在實踐中經過長時間的努力，2×350MW超臨界機組協調控制系統已順利運行較長時間，向我們展示了協調控制在350MW超臨界機組控制系統中的作用。為推動協調控制在超臨界機組中的廣泛應用，筆者以該公司機組為例針對“協調控制在350MW超臨界機組中的運用”這一課題展開分析討論。

1 主機設備

1.1 鍋爐

該企業在生產中使用了超臨界參數直流鍋爐，鍋爐可以實現一次性的中間加熱，單爐膛、平衡通風、固態排渣、鍋爐為全鋼架結構是其主要特點，在使用的過程中，過熱器采取了二級降溫處理，再熱器采取噴水降溫的一級處理技術，同時再鍋爐的尾部，煙道、煙氣擋板的應用，使得調熱器、再熱器出口氣溫能夠得到有效的控制。所使用鍋爐的主要參數如表1所示。

1.2 汽輪機

該企業在實踐中使用的汽輪機是超臨界的，可以實現一次性中心的再熱，空冷式間接空冷凝氣，其屬于汽輪式的發電機組。該汽輪機的額功率是350MW，在生產過程中最大的輸出功率為365MW。該企業為確保生產順利，生產效率的提升，在安裝汽輪機的時候，同時裝上了兩臺氣動式給水泵，和一臺30%電動方式的給水泵，供兩臺汽輪機同時使用。機組設計實踐中，實現了定-滑-定和定壓兩種形式同時實現啟動與運行，其中滑壓的運行范圍被定義與控制在了30%-90%負荷區間。

1.3 發電機

該企業生產過程中，所使用的發電機是水氫氫汽輪發電機，應用了自并勵靜止勵磁系統。其主要的參數如表2中所示。

2 協調控制策略的應用

在實踐中，協調控制運行的方式主要包含以下幾個方面：第一，機爐的手動控制；第二，鍋爐跟隨的協調控制方式；第三，汽機跟隨的協調控制方式；第四，機爐協調控制的方式[1]。在機器運行過程中，協調控制系統主要分為連個組成部分，其一是利用負荷指令對回路進行處理，其二是利用機爐對回路實施有效的控制。負荷指令對于回路的處理主要是接受AGC的調度指令，運行控制相關工作人員所發出的相關指令以及頻率出現偏差時候的某種信號[2]。

2.1 回路控制

回路控制主要由負荷指令完成，在這一過程中負荷指令的主要作用在于，當系統接收了AGC指令或者相關工作人員發出的某種指令信號的時候，可以充分利用負荷控制方式，負荷設定限制、負荷閉鎖的增減程度、負荷提升速度的功率來有效的判斷，經過系統的有效處理生成負荷指令機制，之后將其有效傳達給鍋爐的主控系統以及汽輪機組的主控系統當中，實現對負荷指令的有效調控[3]。在實踐中，負荷指令對回路進行控制的原理如圖1所示。

在實踐中，AGC正式投入的情況下，并且汽輪機組在協調控制方式的作用下正常運行的過程中，首先需要對AGC的品質進行有效的識別與評估。當經過評估與識別并認定AGC指令一切正常并符合相關標準的時候，就可以充分利用AGC指令的作用實現對機組負荷的有效調整了。但是，如果在實踐中，我們通過評估與檢測無法認定AGC指令正常的時候，就需要相關工作人人員實施手動方式的對機組負荷的有效調節。

2.2 回路限制

協調控制下生產實踐中，AGC投入的時候，負荷指令通過AGC傳輸過來的負荷指令經過最大值、最小值的計算可以對回路限制的有效運算，從而得到最為準確的指令性輸出。在實踐中，負荷的最大值一般都是由兩個方面決定的，其一就是機組的負荷指令，其二就是通過對負荷指令的上限進行小選之后，再將其與機組的最大允許進行小選。最小的負荷值應該由大選塊的決定。如果在運行的過程中，機組出現了RB的情況，就需要以50%機組額定負荷以及負荷的最大指令進行大選，這樣才能確保所得出的負荷指令具有科學性。負荷指令對機組上限與下限回路的限制作用主要就是為了確保機組運行過程中機組的負荷指令不會高出最大限度或者最小限度的規定，從而實現機組的健康穩定運行。

在機組運行過程中，不管機組實在是AGC方式的控制下還是在技術人員手動方式的控制之下，所產生的負荷指令始終都是階段性欲跳躍性的信號，而為了確保機組始終能夠健康穩定運行，在協調控制中需要將階躍信號有效的轉化為機組運行過程中能夠承受的負荷最大變化范圍的指令信號。一般情況下，運行過程中的機組最大負荷變化效率都是機組既定負荷的1.5%。機組在運行的過程當中，如果輔助的機器設備存在一定的位置故障，并且不能被有效的排查，會對機組的正常運行產生極大的影響，主要表現為使得機組負荷的增減程度受到一定的限制。

參考文獻

[1]徐有和.協調控制在350MW超臨界CFB機組中的運用[J].機電信息，2017，（18）：72-73.

[2]李輝，趙雅旋.350MW超臨界機組FCB功能實現可行性分析[J].河北電力技術，2014，33（02）：51-54.

[3]姚彬.350MW超臨界機組協調控制系統的優化設計與應用研究[D].福州：福州大學，2011.