CCS方式下，機(jī)組主汽壓力頻繁波動的處理

王道和

摘要：機(jī)組運(yùn)行后，燃燒工況或煤種的變化及CCS中一次調(diào)頻的逐漸投入等原因，均會造成主汽壓力頻繁波動，經(jīng)過修改邏輯及相關(guān)參數(shù)，很好的解決了主汽壓力波動問題。

關(guān)鍵詞：主汽壓力；協(xié)調(diào)鍋爐主控；協(xié)調(diào)鍋爐主控前饋；能量平衡；汽包壓力快速拉回

一、CCS方式下引起主汽壓力頻繁波動的原因分析

（一）燃燒工況或煤種的變化及CCS中一次調(diào)頻的逐漸投入等原因，均會造成主汽壓力頻繁波動。在穩(wěn)定工況下，有的機(jī)組主汽壓力最大波動范圍在±0.4MPa左右，且部分時(shí)間呈等幅振蕩趨勢，需要人為手動干預(yù)才能穩(wěn)定給煤量和主汽壓力；在升降負(fù)荷等擾動情況下主汽壓力波動更大，有時(shí)需要解除CCS來穩(wěn)定壓力。對造成主汽壓力波動的原因進(jìn)行分析（1）在實(shí)際主汽壓力偏離設(shè)定值后，鍋爐主控能及時(shí)給出調(diào)整，通過燃料主控來增減煤量，但煤量增減后，主汽壓力并不能及時(shí)拉回，從煤量變化后反應(yīng)到壓力變化上大概需要五分鐘甚至更長時(shí)間，說明鍋爐慣性作用較大。對于該種爐型造成主汽壓力波動的原因主要為在主汽壓力偏離設(shè)定值時(shí)鍋爐主控自動在調(diào)整前期發(fā)出的給煤量指令較大，大量的煤量增、減后主汽壓力卻不能及時(shí)拉回，導(dǎo)致鍋爐主控自動指令不斷加大，形成惡性循環(huán)（2）在實(shí)際主汽壓力偏離設(shè)定值后，從煤量變化后反應(yīng)到壓力變化上所需時(shí)間較短，大概需要兩分鐘時(shí)間，說明鍋爐慣性作用弱。對于該種爐型造成主汽壓力波動的原因主要為鍋爐主控作用太強(qiáng)，引起燃料超調(diào)，造成主汽壓力波動。

（二）運(yùn)行人員經(jīng)常通過頻繁的修改主汽壓力設(shè)定值來穩(wěn)定給煤量，如此以來就會造成自動調(diào)節(jié)紊亂，因?yàn)槊看蔚脑O(shè)定值修改對CCS來說都是一次擾動，鍋爐主控前饋在每次的設(shè)定值修改后均會做出相應(yīng)的修正，引起自動調(diào)節(jié)輸出信號“內(nèi)擾”。因此不建議通過人為方式頻繁修改設(shè)定值來穩(wěn)定給煤量，特別情況必須修改時(shí)，每次的修改要等主汽壓力和煤量穩(wěn)定一段時(shí)間后再進(jìn)行。

（三）CCS一次調(diào)頻投入后，因電網(wǎng)周波不穩(wěn)定導(dǎo)致一次調(diào)頻經(jīng)常動作，一次調(diào)頻動作后引起高調(diào)門開度的變化，造成機(jī)前壓力的波動，如果CCS邏輯中鍋爐主控前饋回路沒有一次調(diào)頻項(xiàng)或相應(yīng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，就會導(dǎo)致燃料量調(diào)節(jié)較緩慢，跟不上主汽壓力的變化。

（四）機(jī)組運(yùn)行中如果某個調(diào)門故障或因某些原因需要通過調(diào)門維修開關(guān)來控制調(diào)門開度時(shí)，會造成閥門流量特性與設(shè)計(jì)不符情況，導(dǎo)致CCS方式下機(jī)組負(fù)荷輕微波動，并引起主汽壓力波動。

二、優(yōu)化方案

（一）針對慣性較大的爐型，盡量放緩PID調(diào)節(jié)作用，稍微增強(qiáng)前饋?zhàn)饔?，通過前饋的修正來調(diào)整煤量（自動調(diào)節(jié)的粗調(diào)），PID調(diào)節(jié)再逐漸介入修正給煤量（自動調(diào)節(jié)的細(xì)調(diào)），通過自動的粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種手段來減少給煤量的大幅波動。按照該思路，優(yōu)化時(shí)增加以下邏輯，如圖1。因汽包壓力的變化較主汽壓力變化超前，用汽包壓力的變化趨勢來做前饋，能使燃料調(diào)節(jié)提前動作，以減少主汽壓力的波動，此前饋邏輯中修正值的大小，因爐型的不同需通過試驗(yàn)確定。修改協(xié)調(diào)方式鍋爐PID參數(shù)，改大比例和積分時(shí)間，或者改小PID的偏差增益，以弱化PID調(diào)節(jié)作用；改大負(fù)荷設(shè)定三階慣性時(shí)間，在負(fù)荷設(shè)定改變時(shí)，邏輯中的負(fù)荷指令變的更緩慢，在負(fù)荷指令作用到汽機(jī)調(diào)門前先使燃料量提前調(diào)節(jié)，這樣就給燃料量的調(diào)整提供更長的時(shí)間，以減少主汽壓力的波動。

（二）針對慣性較小的爐型，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)較靈敏，修改鍋爐主控、燃料主控PID參數(shù)就能收到較好效果，這里不再贅述。

（三）針對CCS一次調(diào)頻投入后燃料跟蹤不及時(shí)的問題，在鍋爐主控前饋的“負(fù)荷設(shè)定鍋爐前饋”項(xiàng)中增加一次調(diào)頻指令，在一次調(diào)頻動作后，鍋爐主控能及時(shí)反應(yīng)調(diào)整煤量，來對應(yīng)機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力。但此邏輯在慣性較強(qiáng)的爐型上不建議修改，因?yàn)檫@類鍋爐在燃料變化后并不能及時(shí)反應(yīng)在主汽壓力變化上。

（四）能量平衡回路邏輯中，調(diào)節(jié)級壓力乘以一個系數(shù)代表機(jī)側(cè)能量，汽包壓力微分值代表爐側(cè)能量，在機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)兩側(cè)的差值恒定，當(dāng)調(diào)節(jié)級壓力變化時(shí)說明機(jī)側(cè)所需能量改變，此時(shí)通過兩者的差值作用到鍋爐主控前饋上，迅速改變給煤量，同理當(dāng)汽包壓力改變時(shí)也是如此。部分機(jī)組邏輯中，調(diào)節(jié)級壓力系數(shù)用“主汽壓力設(shè)定與實(shí)際壓力偏差”計(jì)算得出，對于經(jīng)常修改主汽壓力設(shè)定值的機(jī)組，用常數(shù)代替計(jì)算值會起到較好效果，該常數(shù)需經(jīng)過試驗(yàn)確定，太大的話當(dāng)調(diào)節(jié)級壓力變化時(shí)會引起鍋爐主控前饋?zhàn)饔玫某{(diào)。另外，對于慣性較大的爐型，通過改大汽包壓力微分的KG系數(shù)以增強(qiáng)微分作用，使汽包壓力變化時(shí)及時(shí)調(diào)整煤量，快速拉回汽包壓力，以減少主汽壓力的變化。

以上就是處理這幾臺機(jī)組主汽壓力頻繁波動的思路和方法，不足之處請大家指正。