制粉系統(tǒng)給煤量振蕩原因分析及解決措施

孫曉東，李 根，張連旭，邵 毅

(1.內(nèi)蒙古國(guó)華呼倫貝爾發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021025； 2.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

2021年全國(guó)全社會(huì)用電量8.31萬(wàn)億kWh，同比增長(zhǎng)10.3%。我國(guó)燃煤發(fā)電占總發(fā)電比例為60%，仍為當(dāng)前電力供應(yīng)的主要電源，也是保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的基礎(chǔ)[1-4]。制粉系統(tǒng)是燃煤機(jī)組的重要輔助設(shè)備，給煤量控制是制粉系統(tǒng)控制的核心，冷熱一次風(fēng)門(mén)控制及液壓系統(tǒng)控制均跟隨給煤量變化。給煤量控制品質(zhì)對(duì)制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用[5-6]。

本文針對(duì)某600 MW超臨界燃煤機(jī)組制粉系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的給煤量振蕩現(xiàn)象，分析原因并提出燃料主控邏輯修改方案和參數(shù)調(diào)整方案。通過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證了邏輯優(yōu)化的有效性。

1 制粉系統(tǒng)原理

制粉系統(tǒng)主要包括給煤機(jī)、磨煤機(jī)、冷熱一次風(fēng)門(mén)、給煤機(jī)上/下插板門(mén)、原煤斗等設(shè)備。原煤斗中的煤進(jìn)入給煤機(jī)，給煤機(jī)通過(guò)改變轉(zhuǎn)速調(diào)整進(jìn)入磨煤機(jī)的給煤量，煤在磨煤機(jī)中磨成煤粉后通過(guò)管道送入鍋爐燃燒。冷熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)和液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)給煤量變化調(diào)整各自被調(diào)量輸出，保證制粉系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[7-9]。制粉系統(tǒng)原理如圖1所示。

2 給煤量振蕩原因分析

制粉系統(tǒng)在停磨過(guò)程中發(fā)生給煤量振蕩現(xiàn)象。振蕩起始于給煤量波動(dòng)，燃料主控根據(jù)給煤量波動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，給煤指令輸出給各臺(tái)給煤機(jī)，由于給煤指令與給煤量存在相位差造成下一周期的給煤指令與給煤量偏差加大，每個(gè)周期均存在相位差造成給煤指令與給煤量偏差越來(lái)越大，最終發(fā)生振蕩，停磨后振蕩消失。制粉系統(tǒng)給煤量振蕩曲線如圖2所示。

由圖2可知，給煤指令與給煤量波形一致，但存在明顯的相位差。檢查邏輯發(fā)現(xiàn)，燃料主控的被調(diào)量并不是各臺(tái)給煤機(jī)的實(shí)際給煤量，而是由各臺(tái)給煤機(jī)給煤指令經(jīng)過(guò)慣性環(huán)節(jié)后求和形成，輸出指令經(jīng)過(guò)跨控制器傳輸后作為被調(diào)量返回控制器。慣性環(huán)節(jié)和跨控制器傳輸造成延遲導(dǎo)致指令與反饋存在相位差，造成控制系統(tǒng)發(fā)生振蕩。

3 解決措施

a.優(yōu)化制粉系統(tǒng)控制邏輯，用實(shí)際給煤量替代給煤指令作為燃料主控的被調(diào)量，減弱中間慣性濾波作用，如圖3所示。

b.重新調(diào)整燃料主控參數(shù)，加入給煤量指令振蕩判斷邏輯，如圖4所示。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)制粉系統(tǒng)給煤量振蕩現(xiàn)象，分析控制邏輯，發(fā)現(xiàn)給煤量計(jì)算回路存在缺陷。經(jīng)過(guò)邏輯優(yōu)化及參數(shù)重新調(diào)整，經(jīng)調(diào)試后給煤量振蕩現(xiàn)象消失，達(dá)到了預(yù)期效果。