基于变频及静叶调整的引风自动控制品质优化及应用

2017-03-18马耀辉

中国新技术新产品 2017年7期

马耀辉

摘要：本文针对炉膛压力不稳定的情况，提出了炉膛压力控制系统的优化控制策略，通过优化引风自动控制策略和对动作对象开展特性试验，优化回路参数，提高控制策略的适应性，确保机组引风机自动实现全程投入，自动投入工况时根据风机特性曲线和实际情况能有效避免风机振动区和风机抢风工况。

关键词：自动控制；策略；燃烧优化；变频调节

中图分类号：TK223 文献标识码：A

一、总体思路

通过对锅炉燃烧动态特性和控制对象进行分析和试验，总结并收集运行人员相关操作经验，设计相关函数，优化控制策略组态，在不同负荷、煤种变化下对控制策略参数进行整定，先子回路后系统逐个完善和评价锅炉自动在各种工况下的适应性，使控制偏差在允许范围内，确保引风自动实现全程投入。

二、实施方案

黔东电厂锅炉炉膛负压控制包括由引风机静叶调节和引风机变频调节两部分，锅炉点火至并网前采用静叶调节，静叶开度在60%～75%区间采用变频静叶协同调节，静叶开度大于75%后全变频调节，此时静叶开度维持全开。同时在策略中引入MFT、负压偏差大、送风前馈等超驰信号，并对前馈调节回路和PID参数进行优化，实现引风自动在任意工况下均能全程投入。

1.存在问题

（1）在快速变负荷或总风量发生较大调整时，负压波动较大。

（2）两台引风机变频/静叶都自动情况下，电流平衡回路加在炉膛负压控制偏差上，调节慢，在高负荷或快速增加负荷出现抢风情况下可能会出现反调。

（3）在MFT动作时，引风机超驰控制回路未投入。

2.优化策略

2.1 针对负荷或总风量变化时负压波动大，第一可以通过对总风量动态前馈信号進行参数调整来优化，第二种策略是修改当前控制逻辑，采用总风量或者送风机动叶开度/指令的比例微分信号作为引风机变频/静叶控制输出的前馈信号。

2.2 针对电流平衡控制回路调节慢的情况，采用电流平衡信号直接作为两台引风机变频/静叶控制输出的前馈信号，在出现抢风情况时可以防止出现反调。

2.3 触发MFT后，根据总风量动态信号折算出对应的指令，超驰关引风机静叶开度/变频指令。

三、实施效果

通过优化调整，引风机采用变频控制时，引风机静叶调节也可投入自动，变频器根据炉膛压力控制加减频率，频率自动控制范围为27Hz～50Hz。静叶控制输出为负荷对应的开度，在240MW～600MW区间开度对应40%～80%开度，同时又保证变频器的输出频率在合理的范围内，减少节流损失实现节能的目的。自动状态下运行人员可以通过手动偏置调整静叶开度，画面每次点操幅度为±1.5%，偏置范围为±50%。自动投入后静叶开度输出下限切换为45%。引风机变频自动控制切除时，引风机静叶调节由配合负荷、变频控制调整静叶开度回路切换到炉膛负压控制回路。

1.定值扰动试验

（1）锅炉燃烧稳定，改变炉膛压力定值±50Pa～±100Pa，同时记录炉膛压力的变化过程，直至达到新的稳定，记录过渡过程时间、最大超调量、稳态误差；

（2）质量要求：炉膛压力定值改变±50Pa～±100Pa，在3min（并且加滤波时间）内稳定在±100Pa以内。

2.外扰试验

试验步骤及要求：

（1）改变负荷±5%～±10%MCR，升降负荷率10 MW/min以内，记录引风机变频变化过程，同时开始记录炉膛压力的变化过程，直至新的稳定为止。

（2）质量要求：动态过程最大偏差±200Pa，稳态偏差在±100Pa以内。试验结果得出稳定负荷下炉膛压力控制品质：-50Pa～﹢50Pa。

炉膛压力定值扰动试验曲线如图1所示，炉膛压力外扰试验曲线如图2所示。

结语

通过扰动试验及历史曲线分析，证明了此优化控制策略具有抗干扰能力强、适应变工况能力强以及跟随能力强的优点，为引风机高压变频全过程自动调节和炉膛压力稳定提供了有力的保证。

参考文献

[1] DL/T 657-2015，火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程[S].