INFIT實時優化控制系統在1000MW機組中的應用

錢其藝

摘要：文章重點介紹了INFIT優化控制系統如何接管1000MW機組負荷控制中心和改變CCS控制方式，并詳細說明了INFIT系統投運后機組各個重要參數是如何接受命令，并很好的配合控制機組運行的過程。文章中對比了兩種控制方式的不同點，以及操作時有哪些注意事項。最后通過參數的歷史趨勢分析證明INFIT系統調節的優越性。

關鍵詞：INFIT;協調控制方式;控制量;主汽溫

Abstract：This paper focuses on how the infit optimal control system takes over the load control center of a 1000MW unit and changes the CCS control mode，It also explains in detail how the important parameters of the unit accept the command after the infit system is put into operation，And good coordination control unit operation process.In this paper，the differences between the two control methods are compared，as well as the precautions in operation. Finally，the advantage of infit system is proved by the analysis of the historical trend of the parameters.

Key words：infit;coordinated control mode;control quantity;main steam temperature

1、引言

電網出于安全考慮，會要求燃煤電廠盡量投入AGC運行，對電廠考核嚴格，電廠必須按照要求完成一次調頻試驗，試驗數據合格才允許并網。1000MW 機組變成深度調峰機組受AGC指令控制，機組負荷大幅度上下波動，對機組主汽壓力、主再熱汽溫、調門開度的穩定性有很大影響，設備設施的不安全因素增多，給設備運行的安全性產生重大威脅。某電廠1000MW 燃煤發電機組采用最新的實時優化控制系統 INFIT 接管機組本身 DCS 中的 CCS 協調控制系統、過熱汽溫、再熱汽溫控制模塊，以此更好的保證機組參數穩定。

2、INFIT系統投切條件

在DCS“機組負荷控制中心”畫面中點擊“INFIT CCS”按鈕，將彈出如圖1畫面。INFIT協調系統允許投入條件（條件全部滿足）：負荷指令在限速前后差值的絕對值<10MW;主汽壓設定值在限速前后差值的絕對值<0.2MPa;壓力的設定和實際值相差<0.4MPa;NFIT協調系統各項優化指令應正常跟蹤DCS的當前指令[1]。INFIT系統自動切除條件（任一條件滿足）：非協調方式、發生Runback、水燃比控制在手動、機組在濕態方式、機組負荷低于480MW。當INFIT協調系統切除時，正常情況是無擾切換到DCS協調控制模式，若工況變化比較大滿足相關條件時DCS協調控制模式將自動切換至TF運行方式，這也是出于機組安全運行考慮[2]。

3、INFIT系統汽溫優化的控制理論

在“主、再熱汽溫系統”畫面增加的“INFIT過熱汽溫控制投切”按鈕和“INFIT再熱汽溫控制投切”按鈕（見圖2），可在該畫面中進行INFIT過、再熱汽溫系統的投切。INFIT過熱、再熱汽溫系統控制模塊接管的控制量是：（1）一級減溫A、B側調門指令;（2）二級減溫A、B側調門指令;（3）再熱減溫A、B側調門指令;（4）A、B側煙氣擋板指令。當再熱器事故噴水調門投自動，而尾部煙氣擋板未投自動時，減溫水調門設定的是再熱汽溫。如果此時再將煙氣擋板均投自動，則只能通過擋板設定再熱汽溫。

4、INFIT系統對主汽溫、主汽壓的控制性能

2020年11月該機組開始采用INFIT系統，經過一段時間的適應調整，使該機組對主再汽溫、主汽壓、管壁超溫和負荷響應速度都有很大改善，而且很大程度減少運行人員工作量。圖3、圖4是機組在INFIT系統投運前后變負荷工況下主參數的整體控制性能，通過對INFIT系統投運前后的參數分析對比可以看出協調控制有以下改變：

（1）主、再汽溫控制：主汽溫基本穩定在600℃，再熱汽溫基本穩定在620℃。變負荷過程中，主汽溫的最大動態偏差值<6℃，管壁超溫數據顯示幾乎不超溫，以前每月超溫上千分鐘。未出現汽溫突降或左右汽溫偏差過大的情況，金屬的熱應力和鍋爐氧化皮的生成得到了很好控制。盡量利用再熱煙氣擋板調節再熱汽溫，再熱器事故噴水用量減少，機組熱效率得到提高[3]。

（2）AGC負荷跟蹤控制：該機組以12MW/min負荷變化速率投入AGC運行，AGC指令從700MW上升至1000MW，機組實際負荷和AGC指令之間無較大偏差，負荷響應良好[4]。主機高壓進汽調門在適當開度，在應對電網一次調頻的擾動下未對EH油泵電流、EH母管壓力造成較大波動。

（3）主汽壓力控制：機組實際壓力動態跟蹤設定壓力過程平穩，負荷到位后，主汽壓力實際值和設定值基本無偏差。壓力無大幅振蕩和大幅過調現象，在變負荷過程中的壓力偏差絕對值< 0.5MPa，未導致給水主控和燃料主控大幅度變化且能夠很快的回調穩定，為出現壓力高閉鎖減負荷和壓力低限壓保護動作情況，有利于機組安全和負荷響應。

5、結束語：

該機組通過對協調控制系統的優化升級，對INFIT系統的成熟應用，使得機組負荷可以很好的響應電網AGC負荷指令，參與一次調頻時對機組的影響減少，主汽調門既不開度太小造成節流損失過大，也不會全開沒有余量。在電網因調峰快速增減負荷時，鍋爐管壁幾乎不超溫，主、再熱蒸汽溫度的偏差過大和大幅波動情況減少，降低氧化皮生成，延長了鍋爐壽命，同時降低汽機葉片結垢破壞風險。遇到啟停磨煤機時燃燒對機組擾動減少，安全系數提高，運行人員在加減負荷過程中，操作量也較之前有所減少。綜合來看，提高了機組的經濟性與安全性，為企業創造巨大利益。

參考文獻：

[1]1000MW二次再熱機組主要控制策略與汽輪機啟動的研究[D].張世偉- 《東南大學碩士論文》 -2017

[2]基于熱值校正的適應煤質變化協調控制系統研究[J]. 郭瑞君，秦成果，張澎濤，辛曉鋼- 《內蒙古電力技術期刊》. 2010年04期 第5-8頁

[3]影響供電煤耗的因素分析[J].薛潤-《電力設備》. 2007年03期 第71-74頁

[4]INFIT優化控制系統的應用[J].李亞軍，李沖國，李江洪-《科技創新與應用期刊》. 2018年30期 第187-188頁