基于导前微分的锅炉动态加速控制策略研究

葛 朋,吕春颖,孙 哲,刘 超

(国能双辽发电有限公司,吉林 双辽 136400)

0 引言

锅炉超前加速控制是通过在机、炉协调控制系统中增加锅炉输入变化率(boiler input rating,BIR)控制逻辑实现的,不对锅炉设备以及其他硬件进行任何改造。 在分散控制系统(distributed control system,DCS)中编写BIR 控制逻辑,进而加快锅炉动态响应以适应不同工况,缩短锅炉负荷、主汽压力和温度调节的反应时间,使之与汽轮机工作更加协调,可改善机组的控制品质。 因此,BIR 控制是一种经济、实用的技术策略。

早在1989 年,BIR 控制就已经应用在700 MW直吹式制粉燃煤超临界直流锅炉中,参与电网自动增益控制(automatic gain control,AGC), 机组在35%～100%的负荷区间运行时,负荷变化率能够稳定在4%/min[1]。 在当前机组必须投入AGC 方式运行的背景下,满足电网调度的负荷要求是协调控制系统的主要目标。 所以协调控制系统大多采用锅炉跟随作为基础的控制方式。 但锅炉的燃烧系统是一个大迟延、大惯性的物理过程,因此提高锅炉控制的动态响应速度在现阶段的工程实际中仍具有重要的意义[2]。

1 协调控制策略及存在的问题

1.1 协调控制策略

机组协调控制方式下,负荷指令信号同时发给锅炉主控和汽机主控。 负荷指令信号经汽机主控修正后,以综合阀位指令的形式送往数字电液(digital electronic hydraulic,DEH)调节系统,从而控制汽轮机各个调节门开度,进而改变机组负荷。 锅炉主控下设有燃料控制子系统、给水控制子系统和过热蒸汽温度控制子系统。 锅炉主控根据机组当前的负荷偏差和主汽压力偏差,计算得出锅炉主控指令并送至燃料控制子系统。……