燃煤發電機組低氮燃燒器改造后PROFI的優化與應用

郭俊（內蒙古國華準格爾發電有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

燃煤發電機組低氮燃燒器改造后PROFI的優化與應用

郭俊（內蒙古國華準格爾發電有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

本文針對某公司低NOx燃燒器改造后鍋爐特性、燃燒工況的變化，對PROFI相關參數進行了優化、修改。重點考量、優化了PROFI參數中的鍋爐慣性環節、機組可利用蓄能等重要參數，并對全部減溫水調門開展了全行程試驗，優化了減溫水調門和煙氣擋板的控制，修改后能夠滿足機組AGC調節需求，使得溫度調節速度加快。

脫硝改造；低NOx燃燒器；PROFI優化

1 PROFI功能簡介

PFOFI的功能主要包括協調鍋爐指令、汽機功率指令控制和主、再熱汽溫的調節。常規燃煤機組鍋爐存在較大慣性，即：從煤量指令改變到蒸汽產生有較大時間延遲，造成變負荷時實際功率隨功率指令變化存在明顯延遲，不能滿足快速響應AGC指令的要求。PROFI系統為了解決這一問題，在變負荷初期，充分利用機組蓄能，提前動作汽機調門，以快速跟隨AGC功率指令變化，同時，利用變負荷過程中煤量超調的方式對機組蓄能進行彌補。PROFI系統送出的控制指令包含兩個：一是綜合考慮了機組負荷指令和可利用的蓄能后送出的汽機功率指令；二是變負荷煤量改變量加上彌補所利用蓄能的煤量超調量后形成的鍋爐指令。

2 優化前PROFI存在的問題

(1)根據低NOx燃燒器改造后鍋爐慣性、機組蓄能、燃燒工況的變化，決定對PROFI中相關參數進行修改。經過優化前負荷擾動試驗，低NOx燃燒器改造后，主燃區配風減少，火焰中心上移，鍋爐慣性已明顯加大，在相同變負荷速率條件下，現在煤量超調量明顯增加，不利于負荷的穩定和主、再熱汽溫的控制。

(2)根據優化前負荷擾動試驗數據的分析，在機組高、低負荷段鍋爐特性存在差異，采用原有一套參數進行調節，將不能兼顧機組在高、低負荷時的控制需要。

(3)減溫水調門經過幾次檢修后，特性發生改變，PROFI控制系統中原流量特性曲線與現在的實際流量特性偏差較大，不利于減溫水調節擋板的控制；此外，由于尾部煙道進行了改造并加裝了脫硝設備，致使煙氣擋板調節特性變差，調節滯后，不利于主、再熱汽溫的調節。

3 優化內容

(1)根據鍋爐低氮燃燒器改造、脫硝改造后鍋爐特性的變化，結合內蒙古電科院調試

結果和優化前的負荷擾動試驗數據，在此次優化工作中增大了鍋爐慣性環節參數，在部分負荷段加大了機組蓄能參數，使之于現有鍋爐實際特性相符合。

(2)由于鍋爐高、低負荷段慣性、蓄能參數變化較大，增加了鍋爐慣性、蓄能隨負荷

變化函數，以200MW為界分別控制，提高了協調控制效果。

(3)對一級、二級、再熱減溫水調門流量特性全部進行了優化，并加快了調節速度，

經過試驗，以1.5的斜率跟蹤AGC指令時動作良好。

(4)對煙道擋板部分參數進行了修改，對比改造前后煙氣擋板動作情況，加快了煙氣

擋板的響應速度，使之更好的配合主、再熱汽溫的調整。

4 優化效果分析

4.1 響應AGC指令效果分析

機組隨AGC指令降負荷時的機組功率、汽壓、汽溫變化參數曲線，負荷從326MW連續降至167MW時，機組各項參數響應及時，溫度變化平穩。實際功率能夠快速響應AGC功率指令。

最大壓力偏差0.256MPa，符合國家標準要求。主汽溫最低525度，再熱汽溫最低511度，在連續降負荷過程中溫度變化幅度小，溫度控制良好。

機組隨AGC指令升負荷時的機組功率、汽壓、汽溫變化參數曲線，負荷從167MW連續降至232MW時，機組各項參數響應及時，溫度變化平穩。實際功率能夠快速響應AGC功率指令。

主汽壓力與壓力設定值之間跟蹤良好，最大壓力偏差0.37MPa。主汽溫最高541.88度，再熱汽溫最高536.31度，與溫度設定值之間的偏差最大分別為8.88度和4.31度。

4.2 1.5%、2%速率變負荷試驗結果分析

在AGC解除情況下，分別進行了1.5%和2%速率的負荷升降試驗。機組在解除AGC指令的情況下，機組負荷以1.5%速率從330MW降至300MW，稍作穩定后以2%速率從300MW降至260MW時的機組功率、汽壓、汽溫變化參數曲線，負荷下降過程中，機組各項參數響應及時，溫度變化平穩。在試驗開始時，機組負荷不能達到額定負荷，即不能達到330MW,主要原因為機組在冬季供熱期間，輔汽聯箱供采暖分氣缸用汽導致。機組負荷在從330MW下降至260MW期間，主汽壓力跟蹤壓力設定值良好，最大壓力偏差為0.256MPa，壓力控制良好。機組負荷在從330MW下降至260MW期間，主、再熱汽溫保持穩定，與壓力設定值之間的偏差最大分別為5.73度和10.41度，控制效果良好。

機組在解除AGC指令的情況下，機組負荷以2%速率從260MW升至300MW，稍作穩定后以1.5%速率從300MW升至330MW時的機組功率、汽壓、汽溫變化參數曲線，負荷上升過程中，機組各項參數響應及時，溫度變化平穩。機組負荷在從260MW上升至330MW期間，主汽壓力跟蹤壓力設定值良好，最大壓力偏差為0.451MPa，壓力控制良好。機組負荷在從260MW下降至330MW期間，主、再熱汽溫保持穩定，無超溫現象發生，實際溫度與溫度設定值之間的偏差最大分別為5.32度和8.92度，控制效果良好。

5 結語

測試結果反映出，通過本次PROFI調試后，PROFI系統各項參數已與低NOx燃燒器改造后的機組特性相適應，機組快速跟蹤AGC指令的能力和主、再熱汽溫的調節能力均得到了增強，為機組今后的安全、穩定運行奠定了基礎。