燃煤发电机组低氮燃烧器改造后PROFI的优化与应用

2017-03-03郭俊内蒙古国华准格尔发电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300

化工管理 2017年29期

郭俊（内蒙古国华准格尔发电有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 010300）

郭俊（内蒙古国华准格尔发电有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 010300）

本文针对某公司低NOx燃烧器改造后锅炉特性、燃烧工况的变化，对PROFI相关参数进行了优化、修改。重点考量、优化了PROFI参数中的锅炉惯性环节、机组可利用蓄能等重要参数，并对全部减温水调门开展了全行程试验，优化了减温水调门和烟气挡板的控制，修改后能够满足机组AGC调节需求，使得温度调节速度加快。

脱硝改造；低NOx燃烧器；PROFI优化

1 PROFI功能简介

PFOFI的功能主要包括协调锅炉指令、汽机功率指令控制和主、再热汽温的调节。常规燃煤机组锅炉存在较大惯性，即：从煤量指令改变到蒸汽产生有较大时间延迟，造成变负荷时实际功率随功率指令变化存在明显延迟，不能满足快速响应AGC指令的要求。PROFI系统为了解决这一问题，在变负荷初期，充分利用机组蓄能，提前动作汽机调门，以快速跟随AGC功率指令变化，同时，利用变负荷过程中煤量超调的方式对机组蓄能进行弥补。PROFI系统送出的控制指令包含两个：一是综合考虑了机组负荷指令和可利用的蓄能后送出的汽机功率指令；二是变负荷煤量改变量加上弥补所利用蓄能的煤量超调量后形成的锅炉指令。

2 优化前PROFI存在的问题

(1)根据低NOx燃烧器改造后锅炉惯性、机组蓄能、燃烧工况的变化，决定对PROFI中相关参数进行修改。经过优化前负荷扰动试验，低NOx燃烧器改造后，主燃区配风减少，火焰中心上移，锅炉惯性已明显加大，在相同变负荷速率条件下，现在煤量超调量明显增加，不利于负荷的稳定和主、再热汽温的控制。

(2)根据优化前负荷扰动试验数据的分析，在机组高、低负荷段锅炉特性存在差异，采用原有一套参数进行调节，将不能兼顾机组在高、低负荷时的控制需要。

(3)减温水调门经过几次检修后，特性发生改变，PROFI控制系统中原流量特性曲线与现在的实际流量特性偏差较大，不利于减温水调节挡板的控制；此外，由于尾部烟道进行了改造并加装了脱硝设备，致使烟气挡板调节特性变差，调节滞后，不利于主、再热汽温的调节。

3 优化内容

(1)根据锅炉低氮燃烧器改造、脱硝改造后锅炉特性的变化，结合内蒙古电科院调试

结果和优化前的负荷扰动试验数据，在此次优化工作中增大了锅炉惯性环节参数，在部分负荷段加大了机组蓄能参数，使之于现有锅炉实际特性相符合。

(2)由于锅炉高、低负荷段惯性、蓄能参数变化较大，增加了锅炉惯性、蓄能随负荷

变化函数，以200MW为界分别控制，提高了协调控制效果。

(3)对一级、二级、再热减温水调门流量特性全部进行了优化，并加快了调节速度，

经过试验，以1.5的斜率跟踪AGC指令时动作良好。

(4)对烟道挡板部分参数进行了修改，对比改造前后烟气挡板动作情况，加快了烟气

挡板的响应速度，使之更好的配合主、再热汽温的调整。

4 优化效果分析

4.1 响应AGC指令效果分析

机组随AGC指令降负荷时的机组功率、汽压、汽温变化参数曲线，负荷从326MW连续降至167MW时，机组各项参数响应及时，温度变化平稳。实际功率能够快速响应AGC功率指令。

最大压力偏差0.256MPa，符合国家标准要求。主汽温最低525度，再热汽温最低511度，在连续降负荷过程中温度变化幅度小，温度控制良好。

机组随AGC指令升负荷时的机组功率、汽压、汽温变化参数曲线，负荷从167MW连续降至232MW时，机组各项参数响应及时，温度变化平稳。实际功率能够快速响应AGC功率指令。

主汽压力与压力设定值之间跟踪良好，最大压力偏差0.37MPa。主汽温最高541.88度，再热汽温最高536.31度，与温度设定值之间的偏差最大分别为8.88度和4.31度。

4.2 1.5%、2%速率变负荷试验结果分析

在AGC解除情况下，分别进行了1.5%和2%速率的负荷升降试验。机组在解除AGC指令的情况下，机组负荷以1.5%速率从330MW降至300MW，稍作稳定后以2%速率从300MW降至260MW时的机组功率、汽压、汽温变化参数曲线，负荷下降过程中，机组各项参数响应及时，温度变化平稳。在试验开始时，机组负荷不能达到额定负荷，即不能达到330MW,主要原因为机组在冬季供热期间，辅汽联箱供采暖分气缸用汽导致。机组负荷在从330MW下降至260MW期间，主汽压力跟踪压力设定值良好，最大压力偏差为0.256MPa，压力控制良好。机组负荷在从330MW下降至260MW期间，主、再热汽温保持稳定，与压力设定值之间的偏差最大分别为5.73度和10.41度，控制效果良好。

机组在解除AGC指令的情况下，机组负荷以2%速率从260MW升至300MW，稍作稳定后以1.5%速率从300MW升至330MW时的机组功率、汽压、汽温变化参数曲线，负荷上升过程中，机组各项参数响应及时，温度变化平稳。机组负荷在从260MW上升至330MW期间，主汽压力跟踪压力设定值良好，最大压力偏差为0.451MPa，压力控制良好。机组负荷在从260MW下降至330MW期间，主、再热汽温保持稳定，无超温现象发生，实际温度与温度设定值之间的偏差最大分别为5.32度和8.92度，控制效果良好。