330mw發(fā)電機(jī)組mcs系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用效果分析

1、<p>　　330MW發(fā)電機(jī)組MCS系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用效果分析</p><p>　　摘 要：以某熱電聯(lián)產(chǎn)分散控制系統(tǒng)為對象，對系統(tǒng)鍋爐主控、汽機(jī)主控、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)等控制系統(tǒng)部分的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化后結(jié)果表明，MCS系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況得到改善。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：330MW；發(fā)電機(jī)組；MCS系統(tǒng) </p><p&g

2、t;　　1 系統(tǒng)工程概況及優(yōu)化目的 </p><p>　　某熱電聯(lián)產(chǎn)工程2×330MW發(fā)電機(jī)組分散控制系統(tǒng)采用XDC800分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)配有GPS裝置作為系統(tǒng)的時(shí)鐘，組成數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（DAS）、閉環(huán)控制系統(tǒng)（MCS）、機(jī)組順序控制系統(tǒng)（SCS）、汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)（BPC）、鍋爐燃燒器管理與爐膛安全監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)（BMS和FSSS）等。并具有對其它控制系統(tǒng)（有數(shù)據(jù)通信接口）的監(jiān)控功能。汽機(jī)控制系

3、統(tǒng)是新華XDPS 6.0版硬件的汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)。 </p><p>　　2 控制系統(tǒng)優(yōu)化策略 </p><p>　?。ㄒ唬╁仩t主控優(yōu)化 </p><p>　　鍋爐主控邏輯優(yōu)化主要分為兩部分，一部分為前饋部分，優(yōu)化后前饋由以下4部分組成： </p><p>　?。?）由負(fù)荷指令微分產(chǎn)生，微分增益Kd：42，時(shí)間Td：18，同時(shí)根據(jù)不同的

4、升降負(fù)荷幅度F（x）1和不同的升降負(fù)荷速率F（x）2進(jìn)行修正，限幅±4； </p><p>　?。?）由負(fù)荷指令對應(yīng)F（x）3產(chǎn)生； </p><p>　　（3）由負(fù)荷設(shè)定的微分產(chǎn)生，微分增益Kd：70，時(shí)間Td：300，同時(shí)根據(jù)不同的升降負(fù)荷幅度F（x）4和不同的升降負(fù)荷速率F（x）5進(jìn)行修正，限幅±4；該回路只有在開始升降負(fù)荷時(shí)才起作用，單獨(dú)進(jìn)行負(fù)荷設(shè)定，未按進(jìn)行按

5、鈕時(shí)未起作用。 </p><p>　　第二方面為邏輯參數(shù)方面的優(yōu)化，修改為變比例變積分控制，根據(jù)負(fù)荷的高低進(jìn)行變參數(shù)調(diào)節(jié)。 </p><p>　?。ǘ┢麢C(jī)主控優(yōu)化 </p><p>　?。?）為了滿足機(jī)組一次調(diào)頻功能的要求，原機(jī)組負(fù)荷指令由機(jī)組負(fù)荷設(shè)疊加一次調(diào)頻量經(jīng)過25秒的慣性產(chǎn)生，導(dǎo)致一次調(diào)頻動作時(shí)機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)過慢，修改為：機(jī)組負(fù)荷指令由機(jī)組負(fù)荷設(shè)定經(jīng)過25秒

6、的慣性后疊加一次調(diào)頻量產(chǎn)生。 </p><p>　?。?）優(yōu)化汽機(jī)主控參數(shù)，修改為變比例變積分控制，根據(jù)負(fù)荷偏差的大小進(jìn)行變參數(shù)調(diào)節(jié)。 </p><p>　　（三）協(xié)調(diào)控制邏輯優(yōu)化 </p><p>　　原機(jī)組協(xié)調(diào)控制CCS方式有兩種方式，分別為CCS-BF，汽機(jī)調(diào)負(fù)荷鍋爐調(diào)壓力；CCS-TF，鍋爐調(diào)負(fù)荷汽機(jī)調(diào)壓力；CCS-TF方式鍋爐調(diào)負(fù)荷由于鍋爐特性引起的大滯后

7、，該方式下無法滿足機(jī)組AGC和一次調(diào)頻功能的要求。取消CCS-TF方式，刪除負(fù)荷中心的方式切換按鈕，避免運(yùn)行人員誤操作。 </p><p>　?。ㄋ模┙o水系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　　根據(jù)實(shí)際泵的出力不超過5500r/min，限制單臺汽泵給水指令輸出，原高限100對應(yīng)6000 r/min，改為90對應(yīng)5700 r/min，與MEH控制相匹配，避免由于汽泵給水指令超過5800 r/min，

8、MEH切至本地控制。 </p><p>　　（五）送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　　原總風(fēng)量指令由鍋爐主控指令對應(yīng)風(fēng)量函數(shù)得出，在升降負(fù)荷過程中，由于鍋爐前饋的作用，導(dǎo)致風(fēng)量指令波動，現(xiàn)修改為由負(fù)荷指令對應(yīng)風(fēng)量函數(shù)得到優(yōu)化后的參數(shù)。其次，優(yōu)化送風(fēng)控制回路，修改為變比例控制，根據(jù)負(fù)荷高低進(jìn)行變參數(shù)調(diào)節(jié)。最后，優(yōu)化氧量控制回路參數(shù)。 </p><p>　?。┮L(fēng)系

9、統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　?。?）引風(fēng)變頻器參數(shù)優(yōu)化，減速率加快，滿足引風(fēng)快速調(diào)節(jié)的要求； </p><p>　?。?）引風(fēng)機(jī)PID參數(shù)優(yōu)化，自動回路參數(shù)調(diào)整，滿足負(fù)壓控制的要求。 </p><p>　?。ㄆ撸┟撓跸到y(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　?。?）根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定SCR反應(yīng)器氨氣流量調(diào)節(jié)回路特性； </p><p&g

10、t;　?。?）根據(jù)調(diào)節(jié)特性優(yōu)化控制回路，原脫硝回路為控制#1機(jī)組凈煙氣NOX含量，分配到A、B側(cè)SCR氨氣流量控制，不合理。修改為單側(cè)SCR氨氣流量控制單側(cè)SCR反應(yīng)器出口NOX含量； </p><p>　?。?）增加單側(cè)SCR氨氣流量控制單側(cè)SCR反應(yīng)器脫硝效率控制回路及畫面操作模塊，實(shí)現(xiàn)NOX與效率控制無擾切換。 </p><p>　　（八）中壓工業(yè)供汽回路減溫系統(tǒng)優(yōu)化 </p&

11、gt;<p>　?。?）根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定抽汽汽溫及抽汽量關(guān)系，優(yōu)化中壓供熱蒸汽流量變參數(shù)控制函數(shù)及供熱前饋函數(shù)； </p><p>　?。?）增加溫度偏差的微分，微分增益Kd：7，時(shí)間Td：30，作為一個導(dǎo)前控制策略，在工況突變引起溫度變化的工況下實(shí)現(xiàn)提前控制； </p><p>　?。?）優(yōu)化中壓工業(yè)供汽減溫水控制回路參數(shù)。 </p><p>　?。?/p>

12、九）DEH功率回路優(yōu)化 </p><p>　?。?）功率回路原參數(shù)Kp：1，Ti：5，太大，導(dǎo)致功率回路波動，在投功率回路工況下， 導(dǎo)致負(fù)荷波動過大，根據(jù)實(shí)際情況測取PID參數(shù)，修改參數(shù)，最終Kp：0.2，Ti：15。 </p><p>　?。ㄊ〥EH中壓供熱壓力調(diào)節(jié)回路優(yōu)化 </p><p>　?。?）中壓供熱調(diào)節(jié)回路參數(shù)調(diào)整，原參數(shù)導(dǎo)致中壓調(diào)門調(diào)節(jié)頻繁，幅度過

13、大，對負(fù)荷影響太大，并增加適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)死區(qū)； </p><p>　?。?）增加負(fù)荷指令機(jī)組負(fù)荷指令送至DEH，作為中壓供熱調(diào)節(jié)回路的前饋，減小機(jī)組變負(fù)荷過程中壓供熱的擾動，間接又影響機(jī)組負(fù)荷； </p><p>　?。?）考慮機(jī)組中壓供熱調(diào)節(jié)回路對負(fù)荷影響比較大，在一次調(diào)頻動作時(shí)，經(jīng)常由于中壓供熱調(diào)節(jié)回路動作，導(dǎo)致一次調(diào)頻量不足甚至出現(xiàn)反調(diào)的情況，增加機(jī)組一次調(diào)頻動作且中壓供汽壓力和設(shè)定值偏

14、差不超過±0.08MPa時(shí)，閉鎖中壓供熱調(diào)節(jié)回路進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免影響一次調(diào)頻量。 </p><p>　?。ㄊ唬┮淮物L(fēng)機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　　（1）根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定一次風(fēng)壓及入爐煤量關(guān)系； </p><p>　　（2）優(yōu)化一次風(fēng)機(jī)風(fēng)壓變頻控制回路參數(shù)。 </p><p>　　3 330MW發(fā)電機(jī)組MCS系統(tǒng)優(yōu)化策略應(yīng)用效果分

15、析 </p><p>　　本節(jié)主要展示機(jī)組送風(fēng)量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的優(yōu)化效果。 </p><p>　　對比前后優(yōu)化結(jié)果可知，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，氧量穩(wěn)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)在±0.3（%）以內(nèi)，滿足規(guī)程要求的±1（%）；燃燒率指令改變時(shí)，風(fēng)量應(yīng)能在30s 內(nèi)變化。指令改變時(shí)，風(fēng)量在30 秒內(nèi)有變化，并在50s內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定值。該機(jī)組送風(fēng)風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)基本滿足規(guī)程要求。 </p>

16、<p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 何同祥，劉會娟，劉會賞. 300MW機(jī)組MCS子控制系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 華電技術(shù)， 2008， 30（11）. </p><p>　　[2] 肖寒，馬平，劉建國. 300MW機(jī)組MCS系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)， 2009， 14（4）.</p>