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350MW超临界火电机组燃烧控制系统建模

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作 为在役超 临界机组 ， 提高经济性和稳定性 迫在眉 睫。燃烧 系统作 为多输人多输 出的耦合 系统 ， 得出 系统传 递 函数 至关
重要 ， 它是研究系统属性的方法 ， 也是进 行参数优化 的前提 。
机， 再经喷燃器送 到锅炉进行燃烧 。燃烧产 生 的烟气 经过 电 除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装 置 ， 通 过石浆喷 淋脱 出流
！ｔ Ｏ Ｌ． 二！ 。
．
图 ２ 燃 烧 系统 被控 对 象动 态 特 性 曲线 图
本 文 数 据 采 集 自某 ３ ５ ０ ＭＷ 超 临 界 火 电 机 组 ， 采 样 时 间
为１ Ｓ ， 在送风机动 叶开 度 ， 燃 料量 ， 烟 气含 氧量 ， 主蒸 汽压 力 这 ４个 测 点 上 各 采 集 了 １ ８ ０ ０ ０ ｓ的 数 据。 其 中， 负荷 由 ２ ８ ５ ＭＷ 的稳定状态 变化 到 １ ８ ０ ＭＷ 之后 又变稳定 ， 这样 的机 组运行状态下 的系统 结构辨 识是 稳定 可靠 的。 四个 测点 的 原始数据如 图 ３所示 。
的燃 烧系统是电厂中一个复杂 的调节对 象 ， 是一个典 型 的多
输入多输出的耦合系统 ，一
１ １ ９ —
量） 、 送风量 、 引风量 ， 主要的被调量有负荷或 主汽压 、 含氧 量
以及 炉 膛 负 压 ， 彼此之 间相互有影响 。 燃 烧 系 统 的 任 务 是 接 受 协 调 控 制 系 统 发 出 的 锅 炉 主 控 指令 ， 调 整 锅 炉 的燃 料 量 、 送风量 以及引风量 ， 使 锅 炉 产 生 的
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码 ： Ｂ
Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｂ ｕｓ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ３ ５ ０Ｍ Ｗ Ｓｕ ｐｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔｈｅ ｒ ｍａ ｌ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｕｎ ｉ ｔ
题。了解系统特性才能对其进行改造 和优化 ， 因此系统辨识应运而生。采集某 在役火 电机组现场数据 ， 通过粒子群算法 ， 对 其燃烧系统进行了辨识 。它 的优势在于不需要在开环的状态下进 行 ， 无需 阶跃响应 ， 对研究燃烧 系统这样难 以在现场做辨 识 的系统提供 了可能。 关键词 ： 超临界 ； 燃烧系统； 粒子群算法 ； 辨识
的输 入 和 输 出预 测 系 统 输 出 的 未 来 演 变 ， 以及设 计控 制器 。 对 系统 进 行 分 析 的 主 要 问题 是 根 据 输 入 时 间 函 数 和 系 统 的
二
二
Ｌ
ｔ ｌ Ｏ ：
３ 数 据处理
３ ． １ 数 据 处 理
特性来 确定 输出信 号。对 系统进 行控 制 的主要 问题 是根 据 系统 的特性设计控制输入 ， 使输 出满 足预先规 定 的要 求。而
２ ． ２ ． Ｉ 系 统 辨 识
系统辨识是根据 系统 的输 入输 出时 间 函数来 确定描 述 系统行为 的数学模 型， 是现代控制理 论 中的一个分 支。通过 辨识建 立数学模型 的 目的是估计 表征系统 行为 的重 要参数 ， 建立一个 能模仿真实系统行为 的模 型 ， 用 当前 可测量 的系统
的气体经过吸风机 送 到烟筒 排人 大气 。送 引风 机通过 控制 挡板开度来控制炉膛氧量和炉膛 负压。 由此 可以看 出 ， 锅炉
本 文 旨在通 过粒 子群辨识方法 ， 得到燃烧 系统的传递函数。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７—０ ３—１ ５ 修回 日期 ： ２ ０ １ ７— ０ ３—２ ４
持炉膛微负压 ， 它对主汽压和含氧量 影响也较小 。 由此可 以 看 出， 引风量和炉膛 负压这一组输入输 出与其它两 组耦合程
度较小 ， 因 此 在 本 文 中不 对 这 两 个 变 量 进 行 辨 识 。 由 图 ２可 知 ， Ｂ为燃 料 量 ， Ｖ为送 风机动 叶开度 ， Ｐ ｔ 为 主 汽压 ， Ｏ ，氧 量 。送 风 机 开 度 增 大 ， 送入 炉膛 的氧 气增 多 ， 燃
ＣＨＥＮ Ｂａ ｏ—ｌ ｉ ｎ ， ＸＵ Ｘｉ ｎ ， ＨＡＮ Ｐ ｕ ， Ｌ Ｉ Ｄａ ｎ
（ １ ．Ｇ ｕ ｏ ｄ ｉ ａ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ０ ０ ２ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｂ ｙ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｗａ ｒ ｍ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ — ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ．Ｉ ｔ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｄ ｏ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ｎ ｅ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ， ａ ｎ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ， ｉ ｔ ｉ ｓ ｐ ｏ ｓ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ．
第３ ４ 卷 第８ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ６—９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ７） ０ ８一Ｏ ｌ １ ９— ０ ４
计
算
机
仿
真
２ ０ １ ７ 年０ ８ 月
３ ５ ０ ＭＷ 超 临 界 火 电 机 组 燃 烧 控 制 系 统 建 模
陈 宝林 ， 许 鑫 ， 韩 璞 ， 李 丹
直 以来是 电力 事业 的中流砥 柱 。纵 观当前火 电厂发展 现
状， 近些年出现 了发 电过 剩 ， 供 大 于求 的趋 势 。虽然 当前 火
电发展增速减慢 ， 但长远来看 ， 在环保技术 进步 、 发 电成本 降
低等积极 因素 的推 动下 ， 火 电行业未 来发 展前景 较为 乐观 。
压 力的稳定 。 ２ ． ２ 燃 烧 系统 辨 识
烧进行得更加充分 ， 从而烟气含氧量 增高 ， 主蒸汽压 力增大 ， 因此烟气含氧量 为送 风量 的正对象 ， 主汽压也 是送风量 的正 对象 ； 燃料 量增 多 ， 消耗 的氧气增 多 ， 产 生 的热 量也增 多 ， 从 而烟气含氧 量降低 ， 主汽压 增 大 ， 因此含 氧量 是燃 料量 的负 对象 ， 主汽压是燃料量 的正对象 。
燃烧热 能与对汽轮机 的蒸汽 负荷需 求相适 应 ， 保 证锅炉燃 烧
过程安 全经济地进行 。当单元机组 采用机跟踪 的方 式时 （ 即 锅 炉调 负荷 ， 汽机调 汽压） ， 锅炉主控对燃烧率 的指令代 表机
组 的负荷要求 ； 当单元机组 采用 炉跟踪 的方 式 时（ 即汽机 调 负荷 ， 锅炉调 汽压 ） ， 锅 炉主控对燃烧率 的指令 用于维持 主汽
２ ．Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＆ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
１ 引言
我 国煤炭丰富 的资源特 征决定 了在今 后相 当长一 段 时 间内 ， 火力发电仍 将在 电力工业 中占据重要 地位 ， 火 电机组
一
２ 燃 烧 系统简 述
２ ． １ 燃 烧 系统
燃烧系统 由给煤 机 、 磨煤机 、 送 引风 机 、 锅 炉本体 、 除尘
器、 脱硫脱硝装 置等 部分组 成 。煤 炭 由皮 带输 送机 从煤 场 ， 通过碎煤机然后送到煤仓 间的煤斗 内 ， 再 经过给煤 机进入磨 煤机进行磨粉 ， 磨好 的煤 粉通 过空气 预热 器制 造 的热风 ， 将 煤粉输送至粗细分离器 ， 粗细分离器将合格 的煤粉送 至给粉
Ｎ ｏ ａ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ａ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ０ ７ １ ０ ０ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ＡＢ Ｓ ＴＲＡＣＴ： Ａｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｆ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ｅ ｃ ｈ ａ ｌ ｌ ｅ ｎ ｇ ｅ ｓ ． ＨＯ Ｗ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｅ ｅ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｅ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ｓ ａ ｎ ｕ ｒ ｇ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ．Ｕｎ ． ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ

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350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整

350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整

350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整350MW超临界机组直流锅炉是大型燃煤电站的主要装备之一。

在其运行过程中，燃烧优化调整是非常重要的一项工作，可以有效提高锅炉的燃烧效率和节能减排。

本文将对350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整进行详细介绍。

一、燃烧优化调整的意义燃烧优化调整是指通过对燃烧系统的参数进行调整，使其能够在保证安全可靠的前提下，实现更高的燃烧效率和更低的排放。

通过燃烧优化调整，可以有效地减少锅炉的燃料消耗，提高能源利用率，降低运行成本，并且减少污染物的排放，保护环境。

对于350MW超临界机组直流锅炉来说，燃烧优化调整是非常重要的一项工作。

二、燃煤燃烧技术在350MW超临界机组直流锅炉中，所使用的燃料主要是煤炭。

燃煤燃烧是通过煤粉喷嘴将煤粉喷入燃烧室，然后与空气进行充分混合，并点燃燃烧，释放热能，最终将水转化为蒸汽。

在燃煤燃烧过程中，燃烧参数的优化调整是非常重要的，可以有效提高燃烧效率，降低排放，确保锅炉的稳定运行。

1、燃料配比优化在燃煤锅炉的运行过程中，燃烧需要适当的燃料供应，而燃烧过程中也需要适当的氧气供应。

通过对燃料和空气的配比进行优化调整，可以有效地提高燃烧效率，减少烟气中的未燃烧物质，降低排放。

2、煤粉颗粒大小优化燃煤锅炉中使用的煤粉颗粒大小对燃烧效率有着重要的影响。

通过对煤粉颗粒大小进行优化调整，可以使煤粉更易燃烧，提高燃烧效率，减少燃料消耗和排放。

3、燃烧温度优化燃烧温度是燃煤燃烧过程中的一个重要参数。

通过对燃烧温度进行优化调整，可以使煤炭更加充分燃烧，释放更多的热能，提高燃烧效率。

4、氧量调整5、燃烧空气分配优化6、燃烧过程控制系统的优化1、燃烧参数监测通过对燃烧参数进行实时监测，包括煤粉颗粒大小、燃烧温度、氧量、燃烧空气分配等，了解燃烧过程的实时情况。

通过对燃烧参数的监测数据进行分析，发现问题和不足，为后续的优化调整提供依据。

通过对燃烧参数进行优化调整，使其达到最佳状态，提高燃烧效率，减少排放。

浅谈350MW超临界机组协调控制系统的优化设计与应用

浅谈350MW超临界机组协调控制系统的优化设计与应用

浅谈350MW超临界机组协调控制系统的优化设计与应用摘要：在我国的火力发电厂中，超临界机组是其主要的动力机组，不仅工作效率高，而且具有十分突出的经济性。

为了进一步研究超临界机组的应用问题，本文基于350MW超临界机组，对其中的协调控制系统进行了研究分析，并提出了对其的优化设计应用方案，以期为相关从业人员提供科学的参考和借鉴。

关键词：350MW超临界机组；协调控制系统；系统设计前言：随着科技的飞速发展以及节能环保理念的推广，这使得容量大且排放低的超临界机组得到了前所未有的重视，且得到了长足发展。

而其中的协调控制系统作为机组的核心部位，起着平衡电网和机组之间供求关系的作用，其将锅炉和电机作为一个整体进行把控，对整个机组的安全运行起着至关重要的作用。

1350MW超临界机组协调控制系统的组成2.1主蒸汽压力形成回路主蒸汽压力的预设值为Pa,其针对滑压运行和定压运行分别有自动设定和手动设定两种工作模式。

在滑压运行情况下，其由函数发生器f(x)对负荷指令进行运算，以得出不同负荷情况下的压力标准值，而在定压运行情况下，压力的标准值则由技术人员根据当时机组的实际运行情况进行手动的调整[1]。

在实际应用过程中，技术人员往往采用联合变压的工作模式。

2.2主蒸汽温度把控系统一般情况下，主蒸汽温度把控系统运行的正常与否在很大程度上影响着机组的安全运行，若温度过高，会造成锅炉以及蒸汽输送管道的损坏，减少其使用寿命，若温度过低则会造成机组的耗煤量增加，降低机组的利用效率。

温度的不稳定，不仅会造成机组部件的损坏，更会引起汽机内的气压不稳，严重时甚至会危及到机组的安全运作。

而对于超临界机组而言，这一问题已得到了很好的解决，其通过控制锅炉的耗煤效率，形成稳定的换热外部环境，又通过把控工作流量以形成稳定的换热内部环境，此外再通过对燃水比的把控，从而确保了换热过程中内外部环境的稳定和安全。

通过以上过程，实现了对温度的准确把控。

2.3机组负荷的形成回路负荷指令，亦称LDC，其主要功能在于对机组的各类负荷需求指令进行筛选，并根据机组的实际运行情况进行指令处理，使之转变为锅炉和汽机设备的负荷能力，从而实现对实际负荷指令No的安全运行。

浅析350MW超临界发电机组协调控制系统的控制策略

浅析350MW超临界发电机组协调控制系统的控制策略

图 １某电厂 ２ ×３ ５ ０ ＭＷ 超 临界 机组协调 控制量（ ｔ ／ ｈ ） 给水流量（ ｔ ／ ｈ ）
ｌ ０ ｌ ５ ５ Ｉ ９ ５ ｌ １ ５ ０ Ｉ １ ９ ０ ｌ ２ ０ ０ ｌ ０ Ｊ ３ ３ ０ ｌ ５ ０ ５ Ｉ ７ ９ ５ Ｊ １ ０ ５ ０ Ｊ １ １ ０ ０
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Ｉ 藏 字 技 术
数控 技 术
浅析 ３ ５ ０ ＭＷ 超Ｉ ｌ 界 发电机组协调控制系统的控制策略
刘 建 华
（ 重庆 大唐 国际石柱发电有限责任公司 重庆 ４ ０ ９ ３ ０ ６ ）
摘 要： 本文 以某 电厂超 临界 燃 煤机 组为 例， 对其锅 炉 主控 制 系统与 汽轮发 电机 主控 制 系统 的控 制策 略展 开 了详 尽 的探 讨 与 分析 。 关键 词 ： 超 临界机 组协调 控制 系统控 制 策略 中图分类 号： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ６ 文献 标识 码： Ａ 文 章编 号： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ ． ０ ０ ０ １ ． ０ ２
机炉协调控制系统普遍用于大型火力 发电机组 中， 该系统对锅 制系统如 图１ 所示 。 炉与汽轮发 电机实行一体化控 制， 消除锅炉控制系统 与汽轮机控制 ３机炉协调控｛ Ｉ ４ Ｉ 系统的控制策略分析 系统动态特征之 间的不同点 ， 确保这两个系统 能够协调运行 ， 锅炉与 ３ ． １锅 炉主 控 制 系统 的控 制策 略 汽轮发电机满足 电网负荷变化 的要求， 最终实现机组调频、 调峰的最 机组直流炉中的液态水可一次性转化为过 热蒸汽 ， 锅炉 的蒸发 佳性能 ， 确保锅炉与汽轮发电机运行 的安全性 、 稳定性和经济性 。 量 由燃料量和给水流量决定 。 给水流量 、 燃料量对 电网的负荷控 制 １项 目背 景 分析 有着重要的影响 ， 应 当协调控制燃料量与给水流量 。 机炉协调控制 某 电厂新建２× ３ ５ ０ ＭＷ燃煤 机组 ， 采用超 临界空冷凝器式燃煤 系统 主要是通过控制燃料量来调节调节电网负荷和机前压力 ， 通过 发 电机组 ， 锅炉为超Ｉ 临界参数变压直流炉 、 单炉膛 丌型布置 、 一次 中 控制给水流量来调节微过热蒸汽温度或焓值 ， 机组的系统控制要控 间再热、 前后墙 式对冲燃烧方式 ， 采用 和利 时控制系统 。 锅炉侧配有 制好燃料量与给水流量 的函数 比值 关系。 该机组 的燃料量与给水流 ５ 台中速磨煤机 ， 制粉系统布置为前墙Ｂ、 Ｄ、 Ｃ 层， 后墙Ａ、 Ｅ 层。 汽轮机 量对 比（ 简称 “ 燃水 比” ） 函数关系见表 １ 。 机组直流炉的蓄热量要低于汽包炉的蓄热量 ， 超临界机组直流 采用超 临界 、 一 次中间再热 、 单轴 、 双缸双排汽 、 冷凝 式汽 轮机 。 发电 机采用冷却方式为水 、 氢、 氢。 控制系统采用和 利时Ｓ Ｍ系列 分散控 炉的负荷 调节主要由锅炉来承担 ， 要想提高机组负荷相应速度 ， 就 制系统 ， 设计Ｓ Ｃ Ｓ 、 Ｄ ＡＳ 、 ＭＣ Ｓ 、 Ｃ Ｃ Ｓ 等系统 。 协调控制系统 即ＣＣ Ｓ 作 必须 控制好锅 炉主控制系统的 回路 。 如果是直 吹式制粉 系统 ， 则应 为机组最主要也是最复杂 的控制系统 ， 它担负着发 电过程 中煤、 水、 当用给煤机来对锅炉 的给煤量进行控制 。 将原煤运输到输煤皮带的 风、 调 门等各 系统 的闭环调 节任务 以及整个机组 的负荷控 制任务 。 制粉过程是 比较漫长的， 从锅炉 的给煤量发生改变到煤粉燃烧 的过 ｃＣ ｓ 能够满足机组定／ 滑压运行 、 ＡＧＣ （ 自动发 电控制） 、 ＲＵＮ Ｂ ＡＣ Ｋ 程中有一定的滞后性和惯性 ， 纯延迟时间与惯性 时间的变化一 般无 （ 负 荷快 减） 等工 况的所 有 要求 ， 保证 机组 在 不投 油稳 燃 负荷至 法测定 ， 例如发生煤 受潮的情况 ， 也会导致惯性时 间增加 。 因此 ， 需 １ ０ ０ ％ ＭＣ Ｒ 负荷范 围内 ， 控制运行参数不超过允许值 ， 协调 机 、 炉及 要考虑过滤的延迟时间和惯性时间， 应当采取相应的措施来克服锅 其辅机安全 经济运行 。 炉侧 的延 迟 ， 缩短惯性 时间， 最大化利用超临界机组直流炉的蓄热 来增强机组 的负荷变 化适应能力 。 ２本工 程 的机 组 协调 控 制系统 （ １ ） 锅炉主控 制系统通过主汽压力的测量值与设定值 来进行锅 机炉协调控 制系 统主 要对 锅炉 主控 制系统和汽轮发 电机主控 炉控 制器的Ｐ Ｉ Ｄ 运算 ， 计算结果为锅炉主 控制指令 ， 通过主汽压力 制系统实现控制 ， 锅炉主控制系统和汽轮发 电机主控制系统又分布 控制器使主汽压力Ｐ ｔ 等于设定值Ｐ ｓ 。 锅炉主控 的调节回路对提高锅 对 各 自的子控制系统进 行控制 。 该 电厂超临界３ ５ ０ ＭＷ机组协调 控 炉 的负荷相应速度 ， 优化主汽压力具有重要的影响 。 本机 组经过设 计、 试验和反复修改， 最终确定协调控制系统锅炉 前馈主要包括 ： 负 荷指令基 准函数前馈、 负荷指令微分前馈 、 实 际压力设 定微分前馈 、 压力偏差 微分前馈 、 负荷偏差微分前馈 、 Ｄ Ｅ Ｂ 能量指令前馈 等。 弥补锅炉侧延迟时 间和惯性 的方法除了采用静态前馈之外 ， 还 有动态前馈控制方法 ， 动态前馈 能进行超前控制 ， 提 高锅炉 的负荷 相应速度 ， 提高超临界机组的负荷控制能力 。 将 最后 输出的锅 炉主 控指令Ｂ Ｉ Ｄ信号采用并行传 输的方式直接发送 到锅 炉给水主控制 系统 ， Ｂ Ｉ Ｄ 信号进 行水 燃 比修正后发送到 燃料 控制系统 ， 将燃料指 令进行风煤 比修 正后发送到风量控制系 统。 （ ２ ） 在蒸汽温度变化的合理范 围内， 增强锅炉给水对 负荷 的响 应。 由于燃料量 的变化速度远远超临界机组的不及负荷对于给水的
350MW超临界机组深度调峰下协调控制系统优化

350MW超临界机组深度调峰下协调控制系统优化

《工业控制计算机》2021年第34卷第3期350MW超临界机组深度调峰下协调控制系统优化近年来,随着新能源产业的持续壮大,风电和太阳能逐渐改变了目前电网格局,由于新能源的不稳定性,各高参数机组如何频繁高效地解决调频调峰问题、实现机炉间的协调控制、进一步提高调节负荷的深度成为各电厂的主要任务。

超临界机组的协调控制系统是将锅炉、汽机及辅机作为整体加以控制的多变量、强耦合、非线性的时变系统,目前传统且广泛的协调控制系统,在低负荷下容易出现煤水配比失衡,导致汽温汽压偏差过大,影响机组安全经济运行。

文献[1]提出基于模糊指标函数的受限预测控制方法,但计算量大,过程复杂,且在目前的控制方法中还考虑安全性和经济性指标;文献[2-3]针对协调控制系统中的锅炉主控、汽机主控和给水主控分别进行了分析和优化,相当于解耦进行控制;文献[4]根据模糊控制的思想研究了自使用模糊PID控制器在机组协调控制系统中的应用,都是为PID控制器建立模糊规则表以提高其鲁棒性和智能性,但缺少了模糊规则表中参数量化的具体方法;文献[5]提出一种基于仿人智能控制的协调系统优化方法,对协调系统控制参数的优化有较大提高,但未考虑到机组运行的经济性。

针对上述提到的问题,提出一种基于多目标粒子群的协调优化控制方案,首先对DCS中原有的协调控制系统结构进行优化,再利用多目标粒子群算法对其中参数进行寻优,得到最优的控制参数,最终可在考虑多种约束的同时提高机组运行的经济性,保证控制的快速性和准确性。

1协调控制系统优化350MW超临界机组的协调控制系统结构如图1所示。

保证主蒸汽压力的稳定性和电功率的快速跟踪是协调控制系统的首要目标,由于锅炉的大惯性导致的调节延迟性是影响其控制效果的主要因素,为此,需要加快煤水量的调节,图1中将主汽压力的偏差作为锅炉主控PID B的输入,计算出的指令一方面立即调节煤量,另一方面作为前馈输入到给水量的调节中,同时采用分离器出口温度(也称中间点温度)的调节(PID T)作为提前量调节给水量。