热电厂全厂热负荷智能调节系统的研究与应用

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对于母管制运行的机组,母管蒸汽压力是表征锅炉运行状态的重要参数。它不仅直接关系到锅炉设备的安全运行,而且也反映了燃烧过程中能量供需的平衡问题,因此必须把母管压力控制在一定范围内。所以,需要采取必要的措施协调机组供热与发电的控制,在参与电网调节时,尽机组能力满足电网的瞬时需求,协调机组供热量与发电量之间的关系,合理利用锅炉的贮备热量,发挥汽机的快捷作用,满足电网的瞬时需求,同时又兼顾机组本身的平衡稳定;协调锅炉水、煤、风、烟、电之间的平衡配合,实现机组的安全、经济、优化控制。 对于母管制运行的锅炉,由于机炉间能量供求关系不存在简单的直接对应关系,锅炉的负荷调节通常采用间接能量平衡控制方式,即根据反映机炉间能量平衡关系的主蒸汽压力信号,作为反映锅炉侧出力的间接能量信号,通过调节运算计算并控制锅炉侧所需的燃烧率(煤量及助燃空气量等)值,从而满足汽机侧对锅炉出力的要求。 本文所研究和应用的全厂热负荷智能调节系统的基本功能是:协调汽机与锅炉之间的能量平衡关系,锅炉的热负荷指令是由汽轮发电机组的总实发功率加上厂内外总供热量修正后形成的,当锅炉的总输出热量满足机组发电和供热的总需求量时主蒸气母管压力保持稳定不变,当机炉能量出现不平衡时,主蒸气母管压力偏离给定值,主蒸气母管的压力和母管压力的设定值之间的偏差是校正机炉能量不平衡的主要依据。本系统能根据机组实发功率和供热的总需求以及母管压力偏差自动生成锅炉负荷指令,每台锅炉分别设置热负荷调节系统,热负荷调节器根据热负荷指令和本炉实际产生的热量确定需要投入的燃料量,由给煤调节器进行燃料调节,以确保锅炉的给煤量等于热负荷调节器产生的总燃料需求量。 对四台赤峰热电厂130t/h并列锅炉母管制运行的压力控制方案进行设计并根据实际情况作了改进,其一是取四台汽机的调节级压力、排汽压力和主汽压力修正后代表的汽机负荷作为外扰信号,从而避免了假外扰信号的干扰;其二是充分发挥DCS软件强大的功能和灵活的特点,选用切实可行的复杂算法,实现了机炉的协调运行。该系统投运结果表明效果良好。
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