提高协调控制系统适应性的研究

提高协调控制系统适应性的研究

赵明明

辽宁大唐国际葫芦岛热电有限责任公司  辽宁 葫芦岛 125000

摘要：随着我国经济、科技的快速发展，在科学技术水平的优化、创新与保障下，为更好地适应煤种协调适应性控制的研究与发展进程，符合绿色环保、节能减排的能源发展进程，需要进行热工控制与协调的扩展性研究与分析，结合AGC与一次调频系统的可靠性技术。针对煤种控制过程中所存在的问题，积极提出可靠解决与优化措施，不断为煤种协调控制性研究带来更好地社会效益和经济效益。

关键词：煤种、协调控制、适应性研究

一、热工控制与协调的应用意义

1.1管理信息系统的扩展

结合当前智能化网络控制系统来落实热工控制协调的基础功能，主要应用于火电厂的热工加工环节，对于进一步拓展信息化数据，实现以计算机为核心的控制体系具有重要意义，采取多种设备的监控与辅助建设功能，以分布式的模式来落实热工加工环节，利用DCS控制器，能够提高控制功能，实现数据资源的最大化发展。

1.2高级算法模块的积累

热工控制与协调应用作为DCS控制体系的重点内容，主要落实于高级算法模块的基本作用和优势，对于不同故障的处理方式存在差异，提高自动化检测效率，有效提高火电厂的应用质量和使用效果。

二、热工控制与协调的应用分析

首先，热工控制的协调系统可以在化学水处理中进行应用，结合DCS系统提高预处理中分子渗透的滤过性，利用水中阴阳离子的交换作用制作成补给水继续应用于电厂的锅炉生产当中。应用两台DCS控制系统后，能够利用公用设备进行控制、协调与管理，避免两台设备之间的作用，减少不必要的损害，提高保障价值。

其次，可以应用于石灰石-石膏湿法全烟气脱硫系统，结合DCS系统能够相比于PLC系统而言的操作更加简单，但由于结构复杂，运营的成本较高，在系统优化与升级改造的过程中DCS系统提高了自动化混合进程，有效降低生产成本，实现滤过环节的进一步简化与创新。

最后，在气力除灰的应用中需要结合热工控制环节中除灰系统的运行状况来了解整个火电厂的运行效果，整个过程会涉及DCS主机电源和标准处理模块，不同配置情况下也会负责不同的除灰工作。当系统发生故障时，能够利用备用机在短时间内修整主机来保持正常运转，妥善排除故障之后再进行主机的热工控制。

三、AGC及一次调频系统的应对措施

ACG及一次调频系统作为自动发电控制功能中系统频率调整的重要方式，能够有效维持发电机的负荷状态，保证用电、供电和用电负荷的平衡性，当电网频率升高时会在一次调频功能的要求下减轻机组负荷。当锅炉中的每种接受到煤种负荷传导指令后，需要改变煤量以及蒸汽流量的变化时间，延长使用时限，以达到接受AGC指令变化的目标，并将锅炉的迅速反应环节作为动态前馈环节，提高响应速率。当机组负荷快速上升时需要AGC下达负荷指令，避免机组负荷过高以维持稳定状态，在一次调频与ACG配合策略的优化与负荷调整中能够实现电力系统的正常运转。

3.1人为干预

人为干预能够有效加强ACG及一次调频系统的运行情况和监测效果，尤其是当系统下达调节指令后调节器产生一次调频动作，在运行过程中需要关注自己的有功功率，一旦调平限额超过人为干预负荷，将无法达到预期效果。虽然一次调频动作效果受主汽压及不同负荷段的影响较大，但通过提高一次调频动作幅度所取得的效果还是比较明显的。

3.2优化监控系统程序

优化并落实监控系统的应用程序，需要在一次调频系统控制程序中增加功率超限信号虚点，同时，利用信号虚点与上位调节机组的功率传送功能来将功率限定值设定为最高承受数值，在调节过程中的程序处于执行状态，并随时进行基础负荷减量，减少人为干预的次数，降低工作人员的工作量，优化人力、物力，合理安排，避免超调现象。

3.3优化机组调速器程序

AGC及一次调频系统能够有效利用服务调度与补偿功能的主要核心构成部分来进行优化试验标准，当增加的机组调速器程序没有限制功能时，需要防止有功超调系统利用机组对调速器程序进行优化，需要增加功率限制功能，避免调速器不按监控指令进行操作，这种方法在火电厂应用中效果较好，超调现象可以得到有效控制。

3.4短时闭锁AGC

短时闭锁AGC指令下达时，能够在短时间内将控制系统的功率设置控制闭锁状态，再调节结束后断开闭锁机组，并按频率进行一次调节，采用自动调节的方式避免总功率发生变化，及时进行重新负荷分配，避免导致一次调频作用不明显的问题，达到电网相关部门和行业使用标准后，尽量减少点对点之间质量误差和功率数据传输的错误问题，确保AGC与一次调频的投入率，能够达到锅炉的调节效果，满足电网“两个细则”的相关要求。

四、针对不同煤种的优化调节手段

4.1单位燃煤发热量的线性影响

结合煤种设计功能来优化调节手段，主要是需要将煤种作为主要原料，在不同负荷指令的变化下来调整燃料量，既能保障锅炉燃烧供热的需求，也能够根据煤种的热量变化而及时调整并设计锅炉出力情况。其次，结合协调控制系统的热值矫正功能能够利用蒸汽将流量信号生成线性校正因子，并结合自动校正煤的发热量，将燃料量迅速响应至媒质的变化偏差中，保证校正速率与锅炉主控制速率相匹配，符合实际锅炉计算负荷，实现动态化的系统响应特性，又不影响正常的调节功能。

4.2单位燃煤发热量的非线性影响

首先，针对于单位燃煤发热量的非线性计算特征需要结合风量与煤量的对应关系以及二次风量的控制功能来进行规划，一次风量与煤量之间呈曲线对比关系，其变量并不能真实反应锅炉燃烧的发热量，与锅炉品质、燃煤特性、机组调节的稳定性密切相关。实际煤种的应用指标、高负荷工况以及是否能够磨出足够煤粉都能够反映最终锅炉负荷的偏差。

其次，在针对不同煤种粗细度进行分析时，需要保证整个燃烧过程处于低负荷的状态，避免完全燃烧后的煤种主汽压与实际值偏差过高，在负荷上升的情况下需要下达指令，要求煤量增加，使得煤粉的浓度会进一步降低，为有效保证煤粉能够在锅炉内完全燃烧，根据单位燃煤量的非线性影响数值来结合一次风量的计算方式来有效降低指令与实际高负荷状态下之间的燃料偏差，在锅炉温度不断升高的过程中势必会影响燃煤的完全燃烧状态，需要保证设计值接近与成庄媒，在不断协调符合响应速率和煤种差值的过程中保证煤种负荷超调量符合较为理想的风煤比曲线。

最后，当负荷改变时需要利用二次风量的控制方式来优化进入炉膛的风量，调节燃料配比，结合直吹式系统准确计算进入炉膛风量中一次风与二次风的总和，并根据总风量数值来控制燃煤量和制粉系统，结合二次风量的控制来达到最优空燃比，当煤种出现变化时会导致锅炉燃烧内部出现变化，需要改变燃煤量的控制方式，结合煤种的可磨性系数以及发热量的非线性技术来针对二次风量进行整定，四角切圆锅炉处于高负荷运转状态下会由于磨煤机的影响而导致煤粉浓度受到干预，容易产生燃煤量的变化。因此，需要结合风煤比曲线和二次风量这两方面来调节机组的稳定性，从而保证整体运转的安全性和科学性。

五、总结

总的来说，为提高锅炉燃煤协调控制系统的适应性研究策略，需要针对燃煤发热量的线性与非线性影响进行不同煤种情况下的优化调节， 通过对AGC及一次调频控制系统的研究，对AGC控制系统人为干预，优化机组调速器程序，短时闭锁AGC，利用AGC及一次调频功能，有效扩宽热工控制与协调的应用意义，不断推动整体锅炉燃烧的适用性研究、创新与优化，及时淘汰劣质煤种，提高技术探索效果。 

参考文献

[1]基于风煤比煤质校正的锅炉燃烧自动调整[J].柳行,姚著,王浩然.热力发电.2016(08):75-80

[2]煤质在线校正技术在煤电机组中的应用[J].武小芳,张立峰.内蒙古煤炭经济.2016(10):109-110

作者简介：赵明明，1990年3月，男，吉林榆树人，工程师，技师，本科，自动化专业，十二年从事火电厂热工设备检修、维护和热工专业技术管理工作。