600MW超临界机组协调优化论文

600MW 超临界机组深度调峰热工控制系统约束条件及对策摘要：为适应碳达峰、碳中和目标下燃煤机组的发展趋势，通过研究 QB 厂600MW 机组深度调峰至 30%额定负荷下热工控制系统对机组安全运行的限制及保护等条件，提出了针对性的解决对策，为同类型机组深度调峰工况的安全运行提供了有益借鉴。

关键词：深度调峰；热工控制；限制；保护；安全1热控技术对超临界火电机组深度调峰的约束与保护1.1协调控制系统的负荷区间限制QB 厂600MW 超临界机组协调控制系统通常针对50%额定负荷以上负荷区间，在 50%额定负荷以下以启停机控制为主，协调投用的最低负荷为 300MW。

当机组运行过程中负荷低于 50%额定负荷以下时，控制对象特性会发生较大变化，主要运行参数以及设备都接近于正常调节范围的下限，调节、安全裕度较小，存在协调控制系统调节品质差、AGC 响应速度慢、一次调频性能差、燃烧不稳定等问题。

在低负荷工况时，机组被控过程的动态特性变化显著。

煤质、燃烧稳定性、电网调度指令的频繁变化等各种扰动因素叠加时，采用常规PID 和并行前馈的控制策略有时难以有效控制，需要针对深度调峰工况进行逻辑优化。

1.2大负荷区间主、再热汽温控制深度调峰工况下，给水量、燃料量、减温水、协调等回路因为调节对象特性相比中高负荷工况差异明显，过热汽温控制品质不能满足自动连续运行要求，负荷稳定时汽温控制一般，在变负荷时，主汽温控制偏差较大，有时主汽温控制的较低，影响机组经济性，需要做出针对性的逻辑优化。

再热汽温控制采用尾部烟道挡板调整，再热烟气挡板控制无法投入自动，运行人员手动操作量大，且再热汽温波动较大。

有时再热汽温控制的很低，影响机组经济性。

由于配煤不均，燃料量波动大，频繁开关锅炉尾部烟道挡板，造成再热汽温波动大。

1.3脱硝排放控制系统脱硝喷氨控制控制无法投入自动，运行人员手动操作量大，且烟囱入口 NOx 浓度波动较大，存在超标风险。

另外，NOx 浓度测量存在测点少、延迟长等特点，动态过程中极易造成控制回路振荡发散，值班员监盘时工作量大，存在过度喷氨的现象，加剧空预器、烟冷器的堵塞程度。

600MW超临界机组发变组保护逻辑分析与优化摘要：针对某600MW超临界机组发变组保护情况，分析了发变组的保护变更，对线路零功率切机逻辑、主变低电压闭锁过电流保护、厂高变低电压元件逻辑、故障录波等方面实施了逻辑优化，经过优化后发变组保护逻辑更加完善，保护功能得到提升，确保电厂安全生产。

关键词：超临界机组；保护变更；发变组保护；逻辑优化1 引言某电厂为600MW超临界机组，机组采用美国GE发变组保护，出线为500kV两回路，升压站接线采用3/2接线方式。

该发变组保护系统自运行以来，起到了良好的安全效果，具有较好的性能。

但是在实际的机组运行中，仍然有一些异动发生，究其原因是由于有一些地方的保护逻辑和设计方面与运行情况所需有一定的差异，根据这些差异的地方，本文讲述了针对缺陷的内容对发变组的逻辑分析和优化措施，提高了保护性能。

2 故障录波器触发逻辑分析与优化1、原保护逻辑情况现场发变组保护系统中，原来的故障录波逻辑，关于故障录波触发的逻辑存在一个通病，以下以发电机保护G60的故障录波触发逻辑为例进行剖析。

本文所言及的故障录波仅为保护装置内部的故障录波功能，是为了分析异常或故障时，保护的动作行为使用，并非指机组专用的故障录波器。

2、原逻辑存在的问题：原逻辑中，对于同一个"或"门前的任意一个触发录波的条件，如果条件出发信号保持逻辑1的时候，那么与其并联的录波，即使有触发条件的时候也无法进行录波，这样就会导致其他任何故障跳闸时无法启动录波，记录故障波形。

例如"或"门（65#OR）的前面有若干保护动作来起动，我们期望其前任何一个反应异常或故障工况的保护动作后，都能够触发故障录波。

但是在原逻辑中，如果"或"门（65#OR）之前一直存在有其他异常工况，并且持续动作的话，则该逻辑门输出会一直为逻辑1。

那么由于"上边沿触发"（66# Positive One Shot）规定，只有当逻辑跳变，即从“0”到“1”发出一个脉冲信号的时候，才会触发故障录波。

600MW超临界锅炉燃烧器改造及燃烧优化调整摘要：锅炉燃烧优化调整，是减少损失、增加发电量的有效途径，锅炉燃烧良好程度直接反应了锅炉的安全性和经济性，由于各种原因导致锅炉燃烧调整不当致使锅炉的效率大大下降，通过对燃烧器改造、燃烧调整优化能提高锅炉设备运行的稳定性、安全性及经济性，并为锅炉燃烧调整及日常运行调整操作提供科学依据。

关键词：超临界锅炉；燃烧调整；经济运行1、设备概述：某电厂2´600MW机组锅炉为HG-2000/25.4-YM12型一次中间再热、超临界压力变压运行、带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、Π型布置。

配备6台HP1003/Dyn型中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台磨煤机对应一层燃烧器。

煤粉细度（设计煤种）R90=17%。

30只低NOx轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧方式。

2、主要存在问题：此两台600MW机组自投产以来，锅炉的运行一直存在很多问题，主要表现在排烟温度高、低负荷时垂直水冷不管超温、排渣温度高（干态排渣）、石子煤排放量大等，这些问题严重阻碍了机组的安全、经济运行，带来了许多不利的影响，针对这些现象组织有关人员对锅炉进行燃烧调整。

在优化调整之后经常出现的问题基本得以解决，锅炉参数也恢复到了正常范围，机组安全性、经济性也得到了改善。

3、主要对策及解决方法：通过燃烧器改造及燃烧系统调整得出了有关表盘参数和实测参数的对应关系、空气预热器的漏风率、氧量-负荷曲线。

并对燃烧器改造前后经济性、环保性和壁温进行了对比，得出了改造后保证条件下排烟温度下降、锅炉热效率提高、飞灰含碳量下降、排渣温度下降、NOx排放量下降、改造后水冷壁垂直管超温情况大幅减少的结论。

（一）锅炉燃烧调整主要包含以下几个方面：①氧量调整：通过改变送风机挡板开度使入炉总风量发生变化，从而改变炉膛出口过剩空气系数，确定锅炉运行的最佳控制氧量。

600 MW超临界机组凝汽器运行方式优化余盛杰;叶文华【摘要】Zhuhai jinwan power generation Co.,Ltd.(2)domestic 600 MW supercritical unit,after the production of the condenser pump air contact valve,has been running in an open state,lead to the steam side differential pressure of high and low pressure condenser have been smaller.Analysisfor the low pressure condenser air extraction have been hampered,with heat transfer deterioration phenomenon.Through calculation and analysis,the condenser operation optimization solution for:January or february each year,when the seawater temperature is lower than 17 ℃ ,execute one back pressure of condenser operation plan,avoid the exhaust temperature of low pressure cylinder too low;be-tween march and december when the seawater is at higher temperature,shut down the pump air contact valve of the condenser ,execute double back pressure operation scheme.By optimizing the condenser operating mode,the energy saving effect is remarkable.To improve the running efficiency,get considerable economic benefit at the same time,al-so reduced emissionsof sulfur dioxide and other pollutants.%金湾发电有限公司2台国产600 MW超临界机组投产后，汽轮机凝汽器抽空气联络阀，一直处于开启状态运行，导致高、低压凝汽器汽侧压差一直较小。

600ＭＷ超临界机组锅炉烟道优化改造研究摘要：以某电厂2号600MW超临界机组锅炉引风机出口至脱硫余热低温二段换热器之间的烟道为研究对象，通过数值模拟研究不同烟道优化改造方案。

优化改造方案主要采用圆烟道设计，a侧引风机出口方烟道经过风机侧柱间支撑连入一侧脱硫低温二段换热器进口水平段烟道，Ｂ侧引风机出口方烟道通过方圆节连入圆烟道，然后圆烟道在地面上经过2个45°弯头和方圆节连入另一侧脱硫低温二段换热器进口水平段方烟道。

烟道优化改造后，满负荷阻力下降约448.5Pa，按机组年运行6000h，年均负荷400ＭＷ计算，烟道优化改造后年节电约184万kW·h，厂用电率约下降0.077％。

上网电价按0.385元/（kW·h）计，每年可节省运行费用约71万元，工程投资315万元，投资回收年限为4.5a。

锅炉经济性得到提高，为同类型机组改造提供参考依据。

关键词：超临界机组；锅炉；烟道优化；圆形烟道0前言随着机组容量的扩大，烟风量同比增长，烟风道庞大，大部分火电厂在设计或改造过程中为了节省工期，减少占地面积和土建结构投资，往往采用紧凑的烟风管道布置型式［1-2］。

加之超低排放改造，尾部烟道环保设备增加，烟道布置空间更加紧凑，烟道布置型式和结构上更加不合理，在机组实际运行中常规设计的方形烟道出现烟道阻力偏高、管道振动及噪音超标等问题，严重影响机组运行的经济性和安全性［3-4］。

依据相关研究，圆形烟道具有受力均匀、耐压能力好、加固肋材料少、无须使用内撑杆、流场均匀、阻力系数更小等优点，在工程中逐步被应用［5］。

本文以某发电公司2号600MW超临界机组锅炉尾部烟道为研究对象，通过数值模拟研究不同烟道布置结构和型式下的烟道流场分布、阻力特性，确定最佳改造方案，从而降低引风机耗电率，提高机组经济性，为同类型锅炉改造提供参考依据。

1锅炉设备概况2号机组锅炉是某公司生产制造的超临界锅炉，机组容量600MW。

600MW超临界机组中低负荷优化分析为提高机组性能，进一步降低机组中低负荷运行时的供电煤耗，某电厂对1号机组进行中低负荷经济性运行的优化分析。

文章主要对汽轮机配汽方式进行优化研究，提高机组中低负荷运行经济性，具有明显节能效果。

标签：汽轮机；优化；顺序阀；经济性1 概述某电厂1号机组汽轮机为东方汽轮机厂制造的超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，机组型号为N600-24.2/566/566。

1号汽轮机调门配汽曲线当前采用全电调控制的复合配汽方式，该配汽方式在启动和低负荷阶段采用节流配汽方式运行，在高负荷下过渡到喷嘴配汽方式运行。

由于机组参与调峰频繁，运行峰谷差较大，造成机组在低负荷时的节流损失较大，经济性较差。

为适应电网调峰和提高机组经济性，进一步降低机组中低负荷运行时的供电煤耗，有必要对其配汽方式进行优化。

2 汽轮机配汽优化分析2.1 高压调节阀开启顺序1号汽轮机具有4个高压调节阀，分别与4个喷嘴组相对应，喷嘴组1、3安装于上半缸，喷嘴组2、4安装于下半缸，在充分考虑汽轮机启、停及运行的安全性与经济性的基础上，结合已投运机组的运行经验，确定本机组顺序阀下的阀门开启顺序为：CV1&CV3→CV4→CV2，即CV1和CV3同时先开，接着开CV4，最后开CV2。

2.2 阀门重叠度采用喷嘴调节时，多个调节阀依次开启，在前一阀门尚未全开时，下一阀门便提前打开。

我们将后阀开启时，前阀通流量占其最大通流量的百分比定义为阀门重叠度。

阀门重叠度的设置对汽轮机的调节特性和经济性均有一定影响。

重叠度小，总流量特性线性度较好，但阀门节流损失大，经济性较低；反之重叠度大，总流量特性线性度较差，但阀门节流损失小，经济性较好。

因此，1号汽轮机顺序阀运行模式下阀门的流量重叠度取95%。

2.3 调门配汽曲线在阀序优化和重叠度的基础上，并考虑机组振动等安全因素，得到优化后的配汽曲线见图1。

3 阀序切换试验及结果分析3.1 阀序切换分别在300MW、400MW工况下，1号机采用CCS模式进行了阀序切换试验，并试验了中停和回切功能，各负荷点阀序切换过程正常。

广义预测控制在600 MW超临界机组协调及汽温控制系统优化中的应用陈涛;王珩;胡昌盛;钟奕南;徐昌凯;张琦【摘要】针对安徽淮南平圩发电有限责任公司3号和4号600 MW超临界机组存在的变负荷速率仅为1％/min、主蒸汽压力和温度的波动分别达0.7 MPa和15℃以上及再热汽温无法投入自动控制的实际情况,采用广义预测控制技术,提出了先进的协调及再热汽温控制策略.实际应用表明:新的协调控制策略使机组的变负荷速率达到1.5％/min以上;在变负荷过程中主蒸汽压力和温度的最大动态偏差控制在0.4 MPa和6℃以内,且参数不再振荡,有效提高了机组的运行稳定性;新的再热汽温控制策略实现了烟气挡板对再热汽温的有效控制,再热汽温的最大动态偏差控制在6℃以内,且减少了再热喷水量20 t/h以上,提高了机组的运行经济效率.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2014(047)002【总页数】6页(P5-10)【关键词】超临界机组;协调控制系统;再热汽温;广义预测控制;负荷调节性能【作者】陈涛;王珩;胡昌盛;钟奕南;徐昌凯;张琦【作者单位】安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232089;安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232089;安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232089;安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232089;安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232089;安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232089【正文语种】中文【中图分类】TK223.7+30 引言安徽淮南平圩发电有限责任公司3 号和4 号600 MW 超临界机组 DCS 采用Foxboro 公司的I/A控制系统，原机组的协调控制系统是基于PID 控制策略的前馈-反馈控制方案。

由于锅炉煤量对主蒸汽压力影响的惯性时间超过900 s，常规的PID控制是一种“事后” 调节方式，往往很难对大滞后过程进行有效控制 [1-3]；而对于再热汽温控制，由于再热烟气挡板对再热汽温影响的滞后很大，导致基于PID 控制策略的再热烟气挡板控制系统无法稳定投入运行。

600MW超临界锅炉燃烧调整与优化摘要：针对某电厂600MW超临界锅炉燃烧中NOx含量偏高的问题，进行了锅炉燃烧调整试验，依据试验结果分析研究，主要实行了燃尽风风门开度的调整措施和氧量的控制措施，实施后NOx排放指标明显下降，证明了分析结果和措施的有效性，优化了该电厂锅炉燃烧的运行效果。

关键词：超临界锅炉；NOx含量；调整试验；风门开度；氧量Combustion Adjustment and Optimization of 600MW Supercritical BoilerLuo Guojian(Guangdong Zhuhai Jinwan Power Plant, Zhuhai, Guangdong 519000, China)Abstract: In view of the high NOx content in the combustion of a 600MW supercritical boiler in a power plant, the boiler combustion adjustment test was carried out. According to the test results analysis, the adjustment measures for the opening of the exhaust damper and the control measures of the oxygen amount were mainly implemented. After the implementation, the NOx emission index decreased significantly, which proved the effectiveness of the analysis results and measures, and optimized the operation effect of the boiler combustion in the power plant.Key words: supercritical boiler; NOx content; adjustment test; damper opening; oxygen content引言某电厂锅炉是上锅生产的型号为SG–1913 /25.4–M960的600MW超临界参数变压运行直流炉，四角切圆燃烧，锅炉设计煤种为神府东煤，校核煤种为晋北煤。