CCS方式下，機組主汽壓力頻繁波動的處理

王道和

摘要：機組運行后，燃燒工況或煤種的變化及CCS中一次調頻的逐漸投入等原因，均會造成主汽壓力頻繁波動，經過修改邏輯及相關參數，很好的解決了主汽壓力波動問題。

關鍵詞：主汽壓力；協調鍋爐主控；協調鍋爐主控前饋；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中一次調頻的逐漸投入等原因，均會造成主汽壓力頻繁波動。在穩定工況下，有的機組主汽壓力最大波動范圍在±0.4MPa左右，且部分時間呈等幅振蕩趨勢，需要人為手動干預才能穩定給煤量和主汽壓力；在升降負荷等擾動情況下主汽壓力波動更大，有時需要解除CCS來穩定壓力。對造成主汽壓力波動的原因進行分析（1）在實際主汽壓力偏離設定值后，鍋爐主控能及時給出調整，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拉回，從煤量變化后反應到壓力變化上大概需要五分鐘甚至更長時間，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定值時鍋爐主控自動在調整前期發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拉回，導致鍋爐主控自動指令不斷加大，形成惡性循環（2）在實際主汽壓力偏離設定值后，從煤量變化后反應到壓力變化上所需時間較短，大概需要兩分鐘時間，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，引起燃料超調，造成主汽壓力波動。

（二）運行人員經常通過頻繁的修改主汽壓力設定值來穩定給煤量，如此以來就會造成自動調節紊亂，因為每次的設定值修改對CCS來說都是一次擾動，鍋爐主控前饋在每次的設定值修改后均會做出相應的修正，引起自動調節輸出信號“內擾”。因此不建議通過人為方式頻繁修改設定值來穩定給煤量，特別情況必須修改時，每次的修改要等主汽壓力和煤量穩定一段時間后再進行。

（三）CCS一次調頻投入后，因電網周波不穩定導致一次調頻經常動作，一次調頻動作后引起高調門開度的變化，造成機前壓力的波動，如果CCS邏輯中鍋爐主控前饋回路沒有一次調頻項或相應參數設置不當，就會導致燃料量調節較緩慢，跟不上主汽壓力的變化。

（四）機組運行中如果某個調門故障或因某些原因需要通過調門維修開關來控制調門開度時，會造成閥門流量特性與設計不符情況，導致CCS方式下機組負荷輕微波動，并引起主汽壓力波動。

二、優化方案

（一）針對慣性較大的爐型，盡量放緩PID調節作用，稍微增強前饋作用，通過前饋的修正來調整煤量（自動調節的粗調），PID調節再逐漸介入修正給煤量（自動調節的細調），通過自動的粗調和細調兩種手段來減少給煤量的大幅波動。按照該思路，優化時增加以下邏輯，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，能使燃料調節提前動作，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確定。修改協調方式鍋爐PID參數，改大比例和積分時間，或者改小PID的偏差增益，以弱化PID調節作用；改大負荷設定三階慣性時間，在負荷設定改變時，邏輯中的負荷指令變的更緩慢，在負荷指令作用到汽機調門前先使燃料量提前調節，這樣就給燃料量的調整提供更長的時間，以減少主汽壓力的波動。

（二）針對慣性較小的爐型，自動調節系統反應較靈敏，修改鍋爐主控、燃料主控PID參數就能收到較好效果，這里不再贅述。

（三）針對CCS一次調頻投入后燃料跟蹤不及時的問題，在鍋爐主控前饋的“負荷設定鍋爐前饋”項中增加一次調頻指令，在一次調頻動作后，鍋爐主控能及時反應調整煤量，來對應機組負荷和主汽壓力。但此邏輯在慣性較強的爐型上不建議修改，因為這類鍋爐在燃料變化后并不能及時反應在主汽壓力變化上。

（四）能量平衡回路邏輯中，調節級壓力乘以一個系數代表機側能量，汽包壓力微分值代表爐側能量，在機組穩定運行時兩側的差值恒定，當調節級壓力變化時說明機側所需能量改變，此時通過兩者的差值作用到鍋爐主控前饋上，迅速改變給煤量，同理當汽包壓力改變時也是如此。部分機組邏輯中，調節級壓力系數用“主汽壓力設定與實際壓力偏差”計算得出，對于經常修改主汽壓力設定值的機組，用常數代替計算值會起到較好效果，該常數需經過試驗確定，太大的話當調節級壓力變化時會引起鍋爐主控前饋作用的超調。另外，對于慣性較大的爐型，通過改大汽包壓力微分的KG系數以增強微分作用，使汽包壓力變化時及時調整煤量，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組主汽壓力頻繁波動的思路和方法，不足之處請大家指正。