INFIT系统在直流锅炉调峰中汽温调整优化分析

INFIT系统在直流锅炉调峰中汽温调整优化分析

李辉

（江苏国华陈家港发电有限公司江苏省盐城市224631）

摘要：目前火电机组大多变成调峰电厂，对机组要求变高，投入AGC后快速升降负荷频繁，造成机组主汽压力、主再汽温度等参数波动加大，运行稳定性变差，给安全运行带来很大隐患。本次主要针对本单位660MW直流锅炉INFIT系统在快速升降负荷过程中如何参与汽温调整，对调节过程中出现的问题提进行一些分析和提出一些优化建议。

关键词：INFIT系统；主再热汽温调整；协调控制

一、INFIT系统简单介绍。

INFIT系统在机组正常运行中实时修正机组运行中与控制系统密切相关的各种特性参数（包括燃料热值、汽耗率、机组滑压曲线、中间点温度设定曲线、制粉系统惯性时间等），并根据这些特性参数实时计算AGC控制系统的前馈和反馈回路中的各项控制参数，使得整个系统始终处于在线学习的状态，控制性能不断向最优目标逼近。

二、运行方式

目前本单位1号机组，INFIT系统始终在投入状态，参与调整主再热汽温、汽压、脱硝等。

1.主汽温调节。

当INFIT系统投入后，会跟踪汽水分离器出口温度和三减主汽温度实际值，根据实际值偏离目标值多少和升降速率来调整煤水比，以此来控制汽温和汽压。

1.1在高负荷时候，INFIT系统会优先关注汽水分离器出口温度，如果没有过高（440℃）以下的情况，才会跟踪三减主汽温调节。

1.2如果汽水分离器出口温度高于（440℃）时候，或者汽水分离器出口温度上升速率较快，INFIT系统会优先跟踪汽水分离器出口温度，以汽水分离器温度降下来为目标，根据上升速率和实际温度调整给水量来保证分离器不发生超温现象，保护水冷壁、悬吊管壁，对于延长锅炉管材寿命，减少爆管极为有利，从而保证机组运行安全。

2.再热汽温调节

2.1当再热器减温水调节阀门在自动状态，再热器挡板未投自动时，两个减温水阀门的温度设定值即是对应侧的温度设定值。

2.2当再热器减温水阀门和烟气挡板近在自动状态时，减温水的温度设定值不起作用，而此时挡板的温度设定值才是再热气温的设定值。INFIT系统会根据当前气温变化情况，智能决策优先采用烟气挡板还是减温水作为主要调节手段。

由于本单位再热烟气挡板投入自动后，烟气挡板反应滞后性很大，所以基本上采用减温水+手动调整烟气挡板来调整再热汽温和控制高温再热器低温段壁温。

三、调整中出现的问题

下面说明下调整1号机组主再热汽温调整中会出现的问题及优化建议。

1.1快速升负荷

作为调峰电厂，有时候为了满足电网需要，快速升负荷，本单位设定的升降负荷速率是8MW/min。投入AGC后，根据用电负荷时间段，调度增加负荷指令频繁，由于给煤量到磨煤机到炉膛有滞后性，所以参与调节的INFIT系统提前增加给煤量，目前逻辑优化后，响应速度变快，煤量超调过高，有时超调15t/h以上。参考（图1）、（图2）连续的增加负荷，就会导致煤量超调过多，负荷稍稳定后，煤量回到计算值，而磨煤机内的给煤量未参与计算，导致实际给煤量偏多，因此给水量与之不匹配，从而引起主汽温上升过快。INTIF系统根据主汽温上升速率和目标值，为了不超温超压，快速增加给水降温。一升一降，最终使得主汽温大幅度波动。实际工况下，主汽温快速上升后，一、二、三减减温水调门调整反映较慢，就会使得主汽温冲得较高，甚至超温。所以在AGC指令增加过高，过快时候，值班员就要提前干预，把一、二、三减减温水目标值设低，把分离器温度设定值下设微调，尽量让一、二减减温水开大来控制三减前温度。同时开大辅助风挡板，关小上层风，把火焰中心下移，同时减少氧量和降低燃烧器摆角，以此减缓对主汽温的冲击。待负荷稳定后，及时进行回调。对于INTIF系统优化建议是，（快速）升负荷时候，减缓给煤量的响应速度或者超调量，以减缓对主汽温的冲击。

当然主汽温快速升高后，烟气温度也会快速升高，所以会影响到水平烟道后段和尾部烟道的高温、低温再热器温度和高温再热器低温段壁温。此时可以参考再热器减温水前两个温度测点上升速率，提前关小烟气挡板，将再热器减温水目标值适当下设，提前干预控制壁温上升速度及再热汽温目标值在合理范围内。整个过程，INTIF系统也在参与，但是针对再热汽温度及其低温段壁温控制逻辑有些延迟。对此，个人建议可适当增加监视再热器低温段壁温最大值测点和再热汽温设定值共同参与调整，首先保证壁温不超温，其次调整增加再热汽温。再联系厂家通过对内部逻辑优化，实现以烟气挡板调节为主、事故喷水调节为辅的再热汽温自动控制，则能更有效减少再热汽温的喷水流量，增加经济效益和保证了机组安全性。

图1快速升负荷曲线图2快速升负荷曲线

1.2快速降负荷

由于给水响应较快，降负荷指令来到后，INTIF系统提前对给煤量超调（减少），参考图3、图4,在连续降负荷时候，给煤量从154t/h，降为134t/h与当前符合的煤水比不匹配，锅炉热量明显开始降低。而直流炉的蓄热能力较差，所以在低负荷或者炉膛吹灰后降负荷，主汽温和再热汽温会降得很厉害，待长时间蓄热后汽温才能逐渐上升。负荷稳定后，INTIF系统汽温调整根据负荷曲线来调整给煤量和给水量，但是炉膛蓄热能力下降，热量不足，正常运行的煤水比不能快速补充炉膛欠缺热量，致使主、再热汽温下降很大。

通过调整燃烧手段，主汽温能较快恢复到正常运行值，但是水冷壁、再热器温度因吹灰下降后，再热汽温很难回升，所以个人建议在低负荷时候可在INTIF系统增加再热器出口汽温测点为跟踪目标，例如再热器出口汽温低于580℃，INTIF系统可适当超调给煤量3~5t/h，使得炉膛蓄热能力变强，根据再热汽温上升速度和设定值逐渐减缓给煤量超调值，直到恢复正常。通过增加测点和逻辑优化，理论上能够更好控制汽温大幅度波动。

图3快速降负荷曲线图4快速降负荷曲线

四、总结

以上是参考了本单位超超临界直流锅炉动态特点和实际工况，对INFIT系统实际协调控制中关于汽温调整存在的不足进行提取和提出的一些优化意见。我相信通过优化INFIT系统内在逻辑不断学习和完善和值班员精细化实际操作，能够使得机组各项参数波动范围缩小，机组稳定性、安全性得到提高。