660MW機(jī)組升降負(fù)荷的汽溫調(diào)整策略分析賈志勇

引言

660MW機(jī)組在大幅度升降負(fù)荷時(shí)由于鍋爐燃燒的滯后性,會(huì)導(dǎo)致汽溫大幅度波動(dòng)。直流鍋爐的加熱、蒸發(fā)和過熱這三個(gè)過程無固定的分界面,而鍋爐的汽壓、汽溫和蒸發(fā)量之間又是互相依賴、互相關(guān)聯(lián)的,一個(gè)調(diào)節(jié)手段不僅僅只影響一個(gè)被調(diào)參數(shù),因此,實(shí)際上汽壓和汽溫這兩個(gè)被調(diào)參數(shù)的調(diào)節(jié)不能分開,它們是一個(gè)調(diào)節(jié)過程的兩個(gè)方面。

1同華電廠升降負(fù)荷時(shí)的協(xié)調(diào)控制機(jī)理

同華電廠協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用以鍋爐跟隨為基礎(chǔ)的機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式,該系統(tǒng)由負(fù)荷指令回路、爐主控、汽主控、主汽壓力設(shè)定值回路、頻率校正回路以及給水主控和煤主控等回路組成。機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷由運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定或接受電網(wǎng)調(diào)度中心AGC指令,目標(biāo)負(fù)荷在負(fù)荷指令回路中經(jīng)負(fù)荷上下限限制和負(fù)荷指令增、減閉鎖以及速率限制等運(yùn)算后,分別送往汽輪機(jī)、鍋爐主控系統(tǒng)。頻率校正回路把頻差信號(hào)轉(zhuǎn)換為負(fù)荷偏差信號(hào),疊加到負(fù)荷指令上:鍋爐主控回路負(fù)責(zé)維持機(jī)前壓力,汽輪機(jī)主控回路負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷:壓力設(shè)定回路提供定壓/滑壓兩種機(jī)前壓力設(shè)定值,滑壓設(shè)定值為負(fù)荷的函數(shù)。

2正常運(yùn)行中汽溫的調(diào)整

在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中,汽溫的變化以及調(diào)整其實(shí)是很被動(dòng)的,因?yàn)樗幌衩毫?、水量那樣可以通過直接加減從而達(dá)到目標(biāo)值,而減溫水的調(diào)整也只是治標(biāo)不治本,尤其是在變負(fù)荷以及事故工況下。汽溫的影響因素是多方面的,任何一個(gè)因素發(fā)生變化均會(huì)導(dǎo)致汽溫的不穩(wěn)定。因此,汽溫的調(diào)整在鍋爐運(yùn)行中既是一個(gè)重點(diǎn)也是一個(gè)難點(diǎn)。

影響機(jī)組負(fù)荷變化的因素很多,但主要有鍋爐負(fù)荷、給水溫度、受熱面清潔程度、減溫水量、爐膛火焰中心位置的變化,在運(yùn)行中也應(yīng)注意這些因素的影響。在各種擾動(dòng)下,汽溫控制對(duì)象是有延遲、慣性和自平衡能力的。汽溫控制系統(tǒng)就是根據(jù)這些擾動(dòng)下過熱汽溫對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性采用合理的系統(tǒng)構(gòu)成盡可能地消除擾動(dòng),維持過熱汽溫在允許的范圍內(nèi)。主蒸汽溫度的調(diào)整是通過調(diào)節(jié)燃料與給水的比例控制中間點(diǎn)溫度為基本調(diào)節(jié),并以減溫水作為輔助調(diào)節(jié)來完成的,中間點(diǎn)溫度是分離器壓力的函數(shù),中間點(diǎn)溫度應(yīng)保持微過熱,當(dāng)中間點(diǎn)溫度過熱度較小時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整煤水比例,控制主蒸汽溫度正常。但是,在實(shí)際運(yùn)行中,由于鍋爐效率、燃料發(fā)熱量和給水恰等也會(huì)發(fā)生變化,因此,保證煤水比的精確度并不容易。這就迫使除了采用煤水比作為粗調(diào)的手段外,還必須采用噴水減溫的方法作為細(xì)調(diào)手段。

過再熱汽溫控制的任務(wù)是維持過再熱器出口的主再蒸汽溫度在允許范圍內(nèi),并對(duì)過再熱器進(jìn)行保護(hù),使管壁金屬溫度不超過允許的工作范圍。正常運(yùn)行時(shí),一般要求過再熱器出口蒸汽溫度與額定值偏差不超過士5℃。汽溫的調(diào)整應(yīng)以壁溫不超限為原則,若壁溫超限超過10min不降低,應(yīng)適當(dāng)降低汽溫運(yùn)行:再熱汽溫度的調(diào)節(jié)應(yīng)以煙氣擋板為主,減溫水調(diào)門設(shè)定值設(shè)定為571℃(盡可能高點(diǎn),但不得大于575℃),禁止再熱器側(cè)煙氣擋板仍有調(diào)節(jié)余量時(shí),使用再熱器減溫水調(diào)整汽溫。

3升降負(fù)荷汽溫的調(diào)整方法及注意事項(xiàng)

在升負(fù)荷過程中,由于鍋爐燃燒相對(duì)滯后,汽溫汽壓的變化趨勢(shì)都是先降后漲(降負(fù)荷反之)。因此,可以確定在鍋爐燃燒調(diào)整時(shí),給水響應(yīng)速度比較快,二次風(fēng)量響應(yīng)速度也比較快,給煤機(jī)響應(yīng)速度雖然比較快,但是磨煤機(jī)的磨煤出力響應(yīng)相對(duì)較慢,而且鍋爐的燃燒過程相對(duì)滯后,從而導(dǎo)致在大幅度升負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)汽溫下降的情況。

重點(diǎn)關(guān)注參數(shù)(此處以汽溫調(diào)整為主):主汽壓力、主汽流量、鍋爐指令、煤水比、低過入口汽溫、低再出口汽溫。

3.1機(jī)組在大幅度加減負(fù)荷初期的提前調(diào)整

(1)加負(fù)荷前提前將過熱度偏置設(shè)為0,將一級(jí)減溫水溫度設(shè)定在525℃以上,將二級(jí)減溫水調(diào)門開度關(guān)小,盡量減小減溫水用量,提高鍋爐熱負(fù)荷。再熱汽溫的調(diào)整:提前將煙氣擋板往過熱器側(cè)偏(同時(shí)可以提高過熱器側(cè)煙氣流量,提高過熱汽溫),維持再熱汽溫在568℃以下,在啟磨前要維持低再出口溫度呈下降趨勢(shì),防止啟磨后汽溫上漲過快導(dǎo)致超溫。

(2)加負(fù)荷前提前將一次風(fēng)壓設(shè)正偏置,將磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)門打開,同時(shí)要兼顧到一次風(fēng)機(jī)電流不可過大。

(3)在加負(fù)荷初期需要啟磨前,要保證運(yùn)行磨煤機(jī)煤量控制在煤量上限值以下,若磨煤機(jī)煤量已達(dá)到上限應(yīng)適當(dāng)往下限制負(fù)荷,待煤量有回調(diào)趨勢(shì)后再啟磨防止超溫。啟磨后將負(fù)荷上限放開,防止啟磨初期主汽壓力上漲過快,導(dǎo)致鍋爐指令回調(diào)過大,造成后期鍋爐熱負(fù)荷下降較快,導(dǎo)致汽溫下降。

(4)加負(fù)荷啟磨前,由于開啟磨煤機(jī)風(fēng)門后一次風(fēng)壓會(huì)降低,而此時(shí)汽溫汽壓也呈下降趨勢(shì),在此階段及時(shí)啟磨可防止啟磨后汽溫、汽壓大幅度波動(dòng)。啟磨后,待主汽壓力趨近平穩(wěn)后可適當(dāng)提高加煤速度,維持主汽壓力呈上漲趨勢(shì)。

(5)二次風(fēng)的調(diào)整:保證二次風(fēng)箱的差壓在0.4~1.2kPa(負(fù)荷330~660Mw時(shí)),加負(fù)荷時(shí)可適當(dāng)減少燃盡風(fēng)開度,維持在50%左右,關(guān)小各層外二次風(fēng)門。煤質(zhì)差的磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的外二次風(fēng)門開度應(yīng)小點(diǎn),煤質(zhì)好的磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的外二次風(fēng)門應(yīng)大點(diǎn),調(diào)整二次風(fēng)門時(shí)應(yīng)保證二次風(fēng)量不變。

(6)降負(fù)荷時(shí),由于主汽壓力、主汽溫先升后降,為防止降負(fù)荷初期超溫,應(yīng)提前將一次風(fēng)壓偏置往下設(shè),關(guān)小磨煤機(jī)風(fēng)門,適當(dāng)開大燃盡風(fēng)擋板,提前將過熱度偏置往下設(shè)。再熱汽溫的調(diào)整:提前將煙氣擋板往再熱器側(cè)偏,維持低再出口溫度呈上漲趨勢(shì),及時(shí)關(guān)閉再熱器減溫水電動(dòng)門,防止大幅降負(fù)荷汽溫下降過快。

3.2機(jī)組在大幅度加減負(fù)荷過程中調(diào)整

(1)加負(fù)荷過程中,由于滑壓設(shè)定值的增長(zhǎng)趨勢(shì)存在慣性,有時(shí)會(huì)遇到主汽壓力已經(jīng)漲到對(duì)應(yīng)負(fù)荷下的壓力值而滑壓設(shè)定值還存在偏差的情況,此時(shí)鍋爐指令調(diào)整壓力偏差,會(huì)大幅降低鍋爐指令使主汽壓力下降,而當(dāng)滑壓設(shè)定值漲到后,此時(shí)主汽壓力已經(jīng)呈下降趨勢(shì),壓力偏差過大時(shí)汽機(jī)主控開始維持壓力,從而會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷先升上去又降下來的現(xiàn)象。為避免此現(xiàn)象的發(fā)生,加負(fù)荷過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鍋爐指令的超調(diào)量,防止主汽壓力增長(zhǎng)過快,盡量維持主汽壓力呈低于滑壓設(shè)定值的上漲趨勢(shì)。

(2)在整個(gè)加負(fù)荷過程中,鍋爐超調(diào)量在可控范圍內(nèi),應(yīng)保證鍋爐指令始終呈上漲趨勢(shì),盡量避免限制負(fù)荷上限,保證煤量不減(但不可達(dá)到煤量上限),可以保證鍋爐熱負(fù)荷呈上漲趨勢(shì),從而維持汽溫穩(wěn)定。

(3)加負(fù)荷后期和降負(fù)荷前期,因給水相應(yīng)快,易出現(xiàn)超溫現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)通過負(fù)荷上限或下限回調(diào)給煤量。設(shè)定上下限時(shí),用鼠標(biāo)進(jìn)行,禁止使用鍵盤直接輸入,防止誤操作。

(4)在機(jī)組深度調(diào)峰以及低負(fù)荷的情況下加負(fù)荷時(shí),由于此時(shí)鍋爐抗擾動(dòng)能力較差,若大幅度加負(fù)荷,煤量、風(fēng)量大幅度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致汽溫快速上漲,故在此情況下加負(fù)荷初期,應(yīng)控制升負(fù)荷速率,防止汽溫初期上漲過快而后期大幅下降。

(5)遇到降負(fù)荷后又開始大幅度漲負(fù)荷時(shí),由于鍋爐熱負(fù)荷呈下降趨勢(shì),鍋爐指令仍低于當(dāng)前負(fù)荷,且主汽壓力也呈下降趨勢(shì),此時(shí)若大幅度加負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)主汽壓力和主汽溫度大幅下降。為避免此情況出現(xiàn),在降負(fù)荷后又開始大幅度漲負(fù)荷初期,應(yīng)適當(dāng)限制負(fù)荷上限,防止鍋爐指令超調(diào)過大:待主汽壓力回頭,鍋爐指令回調(diào)后再開始加負(fù)荷。

4結(jié)論

(1)在整個(gè)升降負(fù)荷過程中要嚴(yán)格控制主汽流量與給水流量的偏差,偏差最大應(yīng)控制在100t以內(nèi),防止給水流量大幅波動(dòng),出現(xiàn)偏差過大應(yīng)及時(shí)調(diào)整給水流量或限制機(jī)組負(fù)荷。

(2)密切關(guān)注主汽壓力與滑壓設(shè)定值的變化趨勢(shì),防止鍋爐指令超調(diào)量過大。

(3)注意監(jiān)視低過入口溫度的變化趨勢(shì),若低過入口溫度在加負(fù)荷過程中快速下降,應(yīng)及時(shí)關(guān)閉一、二級(jí)減溫水調(diào)門,監(jiān)視好給水流量與主汽流量偏差,及時(shí)調(diào)整給水,同時(shí),通過啟磨、快速加煤、開大磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)門、關(guān)小燃盡風(fēng)擋板等手段盡快增大鍋爐熱負(fù)荷。