超超臨界660MW機組增壓風機入口壓力控制系統優化總結

廣東紅海灣發電有限公司 廣東汕尾 516600

摘要：針對采用取消旁路煙道和增壓風機的脫硫系統，機組失去了旁路擋板的保護，若機組發生異常，尤其是機組觸發RB情況下，有可能導致設備損壞或機組保護動作。針對取消旁路前增壓風機動葉控制參數設置較小的情況，對增壓風機執行機構各調節參數進行優化，提高調節品質，提高機組運行的安全性和可靠性。

關鍵詞：超超臨界；660MW機組；增壓風機入口壓力；參數優化

1 脫硫系統概況

廣東紅海灣發電有限公司二期3、4號超超臨界2×660MW機組脫硫裝置采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術，吸收塔處理鍋爐全部尾部煙氣，原設置有增壓風機和煙氣旁路系統和增壓風機。根據廣東省環保廳頒發的《廣東省2012年第一批污染減排重點項目》要求，經討論決定取消3號機組脫硫旁路煙道，保留增壓風機設備。

2 增壓風機入口壓力控制系統簡介

3號機組增壓風機入口壓力控制系統是采用前饋—反饋控制來進行調節：鍋爐兩臺引風機靜葉開度作為前饋，增壓風機入口煙氣壓力作為反饋，控制邏輯如圖2-1所示。該系統設置的前饋系數為25%，若一臺引風機開度變化10%，則增壓風機指令相應變化2.5%。所以增壓風機執行機構在投入自動狀態下，其輸出量是由50%的前饋控制量+50%的反饋調節量組成。

圖2-1 增壓風機執行機構邏輯圖

在機組取消脫硫旁路前，為了能減小增壓風機動葉控制與引風機靜葉控制之間的相互作用，保證增壓風機入口壓力的調節在允許范圍內，增壓風機動葉的控制參數設置較小。當機組發生RB等異常工況時，如果增壓風機入口壓力超過規定值（+1500Pa，-1200Pa），則通過脫硫旁路擋板快開，保證系統安全。取消脫硫旁路擋板后，由于沒有旁路擋板的保護作用，如發生RB等異常工況時，將有可能導致增壓風機入口壓力超過保護定值（±3000Pa）從而引起保護動作或設備損壞，因此必須對增壓風機動葉控制的調節進行優化。

3 增壓風機入口壓力控制方案及參數優化

當鍋爐發生引風機、磨煤機、空預器RB工況時，故障側的前饋量由該側的引風機開度與機組負荷經函數發生器計算后給出，并持續保持，以便快速減小增壓風機出力。RB復位后，該側的前饋量通過對應的切換速率無擾切換到引風機開度，同時作為增加前饋作用，將增壓風機前入口壓力調節系統的前饋系數由25%增加為45%，即該系統的輸出量相對應的改為90%的前饋量+10%的反饋調節量組成。優化后控制回路主要以前饋調節為主，反饋調節為輔，能迅速地響應引風機靜葉的變化，減少對爐膛壓力的影響。

由于增加了前饋控制作用，使增壓風機與引風機控制之間的相互作用加強，即爐膛壓力的擾動引起引風機靜葉的調整，引風機的前饋作用又導致增壓風機對其入口壓力進行調整。增壓風機前饋控制為延遲調整，即爐膛壓力的擾動要經過一定時間才傳遞到增壓風機入口壓力，所以在增加前饋作用后，需適當增加增壓風機入口壓力的PID調節參數，以滿足正常工況下的調節。經反復試驗后，最終將PGAIN設置為0.8，INTG設置為30，DGAIN設置為0，并在各種RB工況和壓力波動試驗情況下滿足調節需求。

4 增壓風機入口壓力控制優化后效果

圖1 機組爐膛負壓波動曲線圖

圖1為爐膛負壓上升至739Pa，增壓風機前壓力相應至309Pa時的曲線，圖中，增壓風機動葉在前饋及反饋的作用下迅速做出調整，增加開度，維持了其入口壓力的穩定。

5 增壓風機入口壓力控制優化后遺留問題

5.1 圖2為升負荷過程中的曲線：

圖2 機組升負荷過程曲線圖

由圖可知，爐膛壓力變化不大的情況下，兩臺引風機靜葉開度增加，在其前饋作用下增壓風機動葉開度迅速增加，導致增壓風機前壓力低至-546Pa。

5.2 圖3為機組升負荷過程中的曲線：

圖3 引風機靜葉開度增加曲線圖

圖中引風機靜葉開度在75%左右，增壓風機動葉開度已到達上限90%，無法對其入口壓力進行調節，如果增壓風機前入口壓力出現大的擾動，將可能出現超壓現象，從而導致設備受損或者保護動作。

6 增壓風機入口壓力控制優化總結

通過此次優化，增加風機前壓力自動控制不僅能夠滿足機組日常升降負荷的要求，也能夠滿足壓力大幅度波動和鍋爐發生引風機、磨煤機、空預器RB工況時的要求。但在日常自動控制系統檢查中，仍需要注意對增壓風機動葉開度與引風機靜葉開度之間動作的一致性進行檢查分析，并對發現的問題及時處理；運行人員應注意控制增壓風機動葉開度在90%以內，保證調節系統能時刻處于有效調節。

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