600MW超临界机组深度调峰热工控制系统约束条件及对策.pdfVIP

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%额定负荷以以启停机控制为，协调投用的最低负荷为300MW。当机组

运行过程中负荷低于50%额定负荷以时，控制对象特性会发生较大变化，

要运行参数以及设备都接近于正常调节范围的限，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、再热汽温控制

深度调峰工况，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，汽温控制偏差较大，有时汽温控制的

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。深度调峰时，此问题更严重，因此，

解决延时的喷氨控制非常关键。

1.4低负荷下炉膛失去全部火焰保护

QB厂600MW超临界机组“失去全部火焰”保护设置为：有燃料运行的状态

，且火检全部失去。有燃料运行情况：1、任一磨煤机合闸状态；2、点火油

枪投运数量不小于三对；3、A、B、D层任一启动油运行；4、小油枪3支及以

上投运；四个条件任一条件满足延时60s。火检全部失去：A、B、D层启动枪无

火检，A、B、C、D、E、F层煤火检信号无火｛层火检为四取三｝，且[（汽轮机

无跳闸信号且汽机转速≥100）或（A、B、C、D、E点火油和小油枪均无火检信

号），两个条件满足任意一个。

机组深度调峰时，锅炉维持三台磨或四台磨运行时均不触发“失去全部火焰”

保护，但油枪火检会存在偷火现象，锅炉燃烧不稳濒临灭火时投入油枪助燃时，

该保护不触发但存在造成灭火放炮风险。

1.5汽泵最小流量保护设置

当给水泵转速大于2000rp时，低于泵最小流量曲线自动定值；当给水泵

转速小于2000rp时且再循环调门开度小于8%时，低于随泵最小流量曲线自动

定值与再循环调门阀位反馈小于8%；当给水泵转速小于2000rp时且再循环调

门开度不大于80%时，汽泵流量小于260t/h与再循环调门阀位反馈小于80%，

以上任一条件满足时，触发汽泵最小流量保护。

深度调峰过程中，机组两台汽泵并列运行时，汽泵流量均在低值运行，极易

触发汽泵最小流量保护。

1.6深度调峰时磨煤机启动条件设置

磨煤机启动条件中“点火能量满足”项目设置逻辑机组启动时首先投入F磨

煤机：F1、F2、F3、F4小油枪同时运行；磨煤机试转开关投入；机组负荷大于

198MW，以上任一条件若满足则磨煤机“点火能量满足”条件。

其余磨煤机：

机组处于少油模式且F给煤机运行；喷燃器对应层四支点火油枪投入且四支

启动油枪均未投入（C、E磨无启动油枪）；磨煤