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宝钢电厂350MW机组协调控制系统 |
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| 宝钢电厂350MW机组协调控制系统 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 19:49:07  |
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宝钢电厂1号机组是八十年代初从日本引进的350MW火力发电机组。锅炉为煤、气混烧强制循环汽包锅炉，配TC2F33.5型一次中间再热凝汽式汽机。投产时控制系统采用日本横河公司1100模拟组装仪表。曾是八十年代国内自动化程度最高的火力发电机组之一。经过近二十年的运行，该控制装置渐趋老化、备品备件等问题日益突出。
为此，经宝山钢铁股份有限公司批准，1号机组于2002年4月开始的大修期间对整个控制系统进行了改造。控制系统硬件选用了美国西屋公司Ovation和新华公司DEH-IIIA。整个控制系统改造工作委托新华控制工程有限公司技术总负责并承担整个控制系统的应用软件开发和调试服务。控制功能包括数据采集系统DAS、模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、全厂联锁系统PPS、全厂自启停系统APS、电气控制系统ECS、吹灰器程控系统SBC、汽机数字电液调节系统DEH、给水泵汽轮机电液调节系统MEH和汽机监控系统TSI。
宝钢电厂1号机组同近一、二十年来国内投运的其它大型燃煤火力发电厂不同，锅炉设计可全烧煤或煤、气（高炉煤气BFG或焦炉煤气COG）混烧。整个锅炉制粉系统采用五台RP783型中速碗式磨煤机，正压直吹制制粉系统，每台磨煤机均配置有一台一次风机。主燃烧器采用轻油点火和低负荷稳燃，总容量约为5％总燃料量。四只重油燃烧器的总容量约为25％总燃料量。在高炉煤气或焦炉煤气投入时最大混烧比（燃气占总燃料量）可达65％。送引风机采用两台送风机（按全烧煤工况配置）和四台引风机（按最大混烧工况考虑，全烧煤时二台引风机运行，标准混烧和最大混烧时分别为三台和四台引风机运行）。
由于燃烧系统远较一般机组复杂，因此协调控制系统的设计既要保证机组具有快速的负荷响应能力，又要能适应多种燃料切投和混烧工况下的锅炉稳定运行。本次改造中模拟量控制系统采用两对Ovation控制器取代了原来采用横河公司1100组装仪表构成的APC机炉协调控制装置。
在大修结束机组启动后，经过一个月时间的紧张调试，所有调节回路均顺利投入自动运行（见图二）。机组在220MW~350MW变负荷运行及多种燃料切投工况下各调节回路均投入自动并处于协调控制方式下稳定运行，稳定工况下功率控制偏差＜±2MW、主汽压控制偏差＜±0.12MPa；变负荷工况下功率控制偏差＜±2MW、主汽压控制偏差＜±0. 2MPa；燃料切换工况下功率控制偏差＜±5MW、主汽压控制偏差＜±0.3MPa、汽包水位＜±20mmH2O（见图三）。
其中，协调主控系统在原设计基础进行了优化，汽机侧调节回路设计为在稳态时同时调功调压，主汽压力偏差大时具备压力拉回功能；锅炉侧调节回路稳定工况下调节主汽压力，并采用变参数PID调节器提高了不同工况下的调节品质（见图四），锅炉侧还设计有负荷指令的微分前馈，以补偿动态过程中锅炉的蓄能。
燃料主控系统还增加了不同燃料比的前馈回路以及多台给煤机的增益和平衡回路，提高了制粉系统和各种燃料切投时的动态响应（见图六）。送风系统还增加设计了氧量自动调节回路以提高机组运行的经济性。
在自动投入后，给水、炉膛负压、送风、汽机旁路、协调主控、氧量以及DEH等重要的控制回路和控制功能均进行了扰动或实动试验，对调节参数进行了调整。下一步，配合锅炉燃烧优化试验，协调控制系统将对各种混烧工况下的氧量和配风进行细调，并安排完成RB、FCB等实动试验。
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