制粉系统给煤量振荡原因分析及解决措施

2022-10-15孙晓东张连旭

东北电力技术 2022年9期

孙晓东，李根，张连旭，邵毅

(1.内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司，内蒙古呼伦贝尔 021025； 2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁沈阳 110006)

2021年全国全社会用电量8.31万亿kWh，同比增长10.3%。我国燃煤发电占总发电比例为60%，仍为当前电力供应的主要电源，也是保障电力安全稳定供应的基础[1-4]。制粉系统是燃煤机组的重要辅助设备，给煤量控制是制粉系统控制的核心，冷热一次风门控制及液压系统控制均跟随给煤量变化。给煤量控制品质对制粉系统安全运行起着至关重要的作用[5-6]。

本文针对某600 MW超临界燃煤机组制粉系统在运行过程中发生的给煤量振荡现象，分析原因并提出燃料主控逻辑修改方案和参数调整方案。通过长期运行验证了逻辑优化的有效性。

1 制粉系统原理

制粉系统主要包括给煤机、磨煤机、冷热一次风门、给煤机上/下插板门、原煤斗等设备。原煤斗中的煤进入给煤机，给煤机通过改变转速调整进入磨煤机的给煤量，煤在磨煤机中磨成煤粉后通过管道送入锅炉燃烧。冷热一次风调节门和液压调节机构通过给煤量变化调整各自被调量输出，保证制粉系统安全稳定运行[7-9]。制粉系统原理如图1所示。

2 给煤量振荡原因分析

制粉系统在停磨过程中发生给煤量振荡现象。振荡起始于给煤量波动，燃料主控根据给煤量波动进行调节，给煤指令输出给各台给煤机，由于给煤指令与给煤量存在相位差造成下一周期的给煤指令与给煤量偏差加大，每个周期均存在相位差造成给煤指令与给煤量偏差越来越大，最终发生振荡，停磨后振荡消失。制粉系统给煤量振荡曲线如图2所示。

由图2可知，给煤指令与给煤量波形一致，但存在明显的相位差。检查逻辑发现，燃料主控的被调量并不是各台给煤机的实际给煤量，而是由各台给煤机给煤指令经过惯性环节后求和形成，输出指令经过跨控制器传输后作为被调量返回控制器。惯性环节和跨控制器传输造成延迟导致指令与反馈存在相位差，造成控制系统发生振荡。