王顏斌 肖勇 黃亞江 朱鵬月


摘要:隨著我國電網規模的不斷擴大,并網電廠管理工作越來越嚴格,瑪電公司7、8號機組2019年AGC月度考核分值平均值約在800分,通過狠抓AGC技術管理和運行管理工作,至年末AGC月度考核分值下降控制在100分內,持續為公司帶來經濟效益。
關鍵詞:調節性能考核;協調控制系統優化;AGC技術管理
1.瑪電AGC考核情況
2019年1月,瑪電7、8號機組AGC考核分值約為800分,對應 “兩個細則”考核款約為80萬元,與以往對比考核分值大幅增加,直接影響了公司的經濟效益。這一問題引起公司領導的高度重視,對此,生產技術部組織相關部門多次召開會議,不斷跟蹤分析,歷時半年多,AGC考核分值明顯下降并趨于可控狀態。
2. AGC考核分高的原因分析
從AGC控制技術的介紹可以看出,AGC控制技術是一個復雜的系統性的控制技術,影響AGC性能的不僅僅是技術管理,運行管理也是一個重要的因素。要解決AGC考核分值高的問題,必須從技術和運行兩個方面分析。通過長時間的跟蹤分析,瑪電AGC考核分值高的主要原因歸納如下:
2.1技術管理方面存在的問題
2.1.1協調控制系統參數不合適,調節性能不達標,投退頻繁。
自動調節系統的整定參數一般都是不變的,當工藝過程改變、設備特性改變后必須重新整定,以獲得符合實際需求的參數。2018年底隨著煤炭價格的增高,瑪電逐漸增加了燃煤摻配比例,入爐煤煤質的改變引發了一系列的新問題,出現了鍋爐易結焦、煤電比增大、汽溫易越限等問題,也直接影響了協調控制系統的性能。運行人員反映協調控制系統調節品質不好,尤其是燃料主控環節問題突出,負荷變化后參數波動大,經常被迫退出AGC控制方式或限制負荷進行手動調整。這反映出協調控制系統原有的參數已經不合適,必須要重新優化。
2.1.2制粉設備故障頻繁,設備消缺限負荷
2019年初,瑪電7、8號機組制粉設備頻繁故障,發生故障時只能限負荷運行,由于出力達不到調度下發的AGC指令要求,不但影響了AGC調節性能,對發電量也影響很大。
2.1.3 AGC裝置故障
AGC裝置是聯系電網調度平臺與電廠DCS系統的重要樞紐,當AGC裝置故障后,電廠接收到的是錯誤的指令,DCS不能按照AGC指令接帶負荷,造成調節性能考核。瑪電AGC裝置投入較早,網絡結構不合理,中間環節多,設備老化,運行中死機現象較多,裝置故障后被迫退出AGC運行方式。
2.2運行管理方面存在的問題
2.2.1 運行人員頻繁退出AGC運行。
瑪電2018年發生了多次爐管泄漏,為了確保鍋爐安全,事故后對鍋爐管壁溫度、主汽溫度、再熱器溫度、過熱器減溫水投入量、再熱器減溫水投入量等參數下發了一系列限值,對超限操作嚴格考核。這些措施在很大程度上保證了鍋爐的安全,但也減少了運行人員的調整手段,壓縮了參數調整空間,對AGC控制必然產生影響。
2.2.2 通過學習“兩個細則”可以發現,AGC考核分為可用率考核、調節速率考核、響應時間考核、投退頻次考核4項,其中限負荷操作影響調節速率,AGC頻繁退出則會被列入到投退頻次考核。在投退頻次考核中明確規定:若機組AGC造成短時頻繁投退,在進行可用率考核的同時,AGC狀態每改變一次按5分考核(短時頻繁投退,是指在任意6小時時間段內,因電廠原因造成機組AGC狀態改變次數n大于等于6,認為頻繁投退,考核分計為5n)。由此可見,對比AGC考核的其他三項考核指標,這種投退頻次的考核是考核分升高的最主要原因,而且被統計后是不可彌補的,而短暫的限負荷操作導致的調節性能不達標,在計算月度調節性能平均分時能被拉回分攤,確保整體達標即可。
3. 降低AGC考核分的措施
通過對以上原因分析,瑪電制訂了以下相應的處理措施:
3.1協調控制系統優化
2019年3月底,瑪電委托了新疆電科院進行了協調控制系統優化。目前完成了7號機組優化項目,8號機組因未停機只對原有參數進行了微調。優化后的7號機組按5.5MW/min的升降負荷速率控制,8號機組按5MW/min的升降負荷速率控制,優化的主要內容有(以7號機組為例):
1.為避免抽氣與純凝工況對滑變參數的影響,選取調節級壓力這一不受煤質、抽氣量變化的參數為基準。故滑壓指令由負荷指令對應修改為調節級壓力對應,根據機組歷史數據分析,得出對應關系,對應關系在運行中不斷優化:
2.滑壓指令產生后經過三階慣性,負荷變化后滯后于壓力變化,給予鍋爐釋放能量的時間。
3.一次風壓控制指令產生由負荷對應修改為由調節級壓力對應,為充分發揮磨煤機蓄能,加入一次風壓的微分作用,變負荷提前變風壓,根據機組歷史數據分析,得出對應關系為:
4.引風指令加入一次風機指令前饋作用。
5.再熱器、過熱器加入閥門流量修正曲線。
6.預加減煤量由原來的加2min修改為負荷進行時即給定預加減煤量。
7.汽機主控PID加入前饋作用,SP加入前饋負荷增量,即負荷指令變化即給定開關主調門的指令,加快負荷響應時間。
8.鍋爐主控PID作用修改為根據調節級壓力變參數。
9.氧量產生由負荷對應修改為由調節級壓力對應,根據機組歷史數據分析,得出對應關系為:
3.2 加強設備維護管理
2019年瑪電充分利用機組停機機會處理重點缺陷,對重要缺陷各級人員到位跟蹤,嚴把檢修消缺質量,對影響AGC的制粉系統設備進行了重點治理,設備健康水平得到提高。
3.3實施AGC裝置換型改造
為了提高AGC裝置可靠性,在2019年底實施了AGC裝置換型改造項目,改造后的裝置網絡拓撲結構取消了一些中間不必要環節,DCS與AGC裝置之間所有信號均采用硬接線方式接入、送出,提高了AGC裝置的可靠性,目前運行穩定未發生故障。
3.4加強技術管理跟蹤分析
AGC技術管理人員每月初對省調平臺的考核分進行統計分析,對可用率考核、調節速率考核、響應時間考核、投退頻次考核計算,查看具體扣分細目。日常中抽查運行人員的操作曲線,對異常操作進行歸納分析,認真聽取運行人員對協調控制系統運行狀況的反饋,及時改進存在的問題,組織相關人員調研其他電廠AGC管理工作,學習交流總結。經過測算,已優化完成的7號機組實際調節速率連續3個月都在1.5%Pe以上,滿足兩個細則的要求。
通過以上監督、檢查、分析、考核,運行人員退出AGC的操作大幅減少。同時根據人員記錄對比歷史曲線查找存在的問題,不斷優化調整。
4. 實施后的效果
自4月狠抓技術管理和運行管理后,AGC考核分有了明顯下降。隨著各級人員對AGC運行管理認識的不斷提高,逐漸趨于可控的狀態,8月后考核分值開始低于往月,10月份首次進入100分以內。
5.存在的問題
5.1目前主汽溫度和再熱器溫度的控制還是主要依靠人工調整,由于調節門漏量較大,閥門特性不好,減溫水自動投入還不穩定,需要在停機后更換閥門,重新調試。
5.2 8號機組協調控制系統優化工作因機組運行還未完成,計劃在停機時重新搭建邏輯,跟蹤調試,進一步減少考核分值。