600MW超临界机组送风量控制探究

摘要：随着超临界机组对自动控制要求的提高以及对燃烧控制提出了节能减排的要求，送风量自动控制的投运势在必行。通过对风量测量技术的改进及控制策略的优化，文章论述了风量自动控制的可行性，并通过试运行证实了风量自动控制的良好品质。

关键词：600mw超临界机组；二次风；质量测量；控制策略

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）24-0064-02

二次风量测量失准是一直存在并长期困扰各电厂的一项技术难题，由于每层二次风布置空间有限，并且二次风管道无足够的直管段，导致测量装置所处的位置，其气流不稳定，热态时不同工况下的温度场差别也大，进而影响到二次风量测量的准确性。为了保障风量自动投入且运行良好，对总风量测量装置进行了改造，并且优化了风量自动的控制策略。通过风量测量装置改造，使得风量参数更加精确，投入风量自动控制试运行后，有助于提高机组在不同负荷段燃烧的经济性，对锅炉稳定运行以及节能减排也起到了一定作用。

1 二次风系统概述

1.1 风量测量装置改造前概述及存在问题

某公司在4×600MW机组建设中，送风量测量采用了层二次风量测量方式。由于锅炉风箱设计及测点安装位置原因，导致风量测量失准。在实际运行过程中，暴露的具体问题如下：

1.1.1 由于设计不合理，直管道较短，导致风量无法准确测量。由于锅炉设计原因，层二次风量测量装置前直管道非常短，导致无法满足风量测量中的Df（当量值）对管路的要求。由于直管道过短，在风量测量装置附近紊流现象非常严重，因此风量测量值波动非常大，输出差压信号不稳定，风量信号与风门开度、温度、压力的曲线偏离非常大，风量测量装置无法投用。

1.1.2 风量测量装置泄露堵塞现象非常严重。实际运行中，由于沿线管路的细微沙眼以及接口处的安装会导致有细微的渗漏，同时由于采用差压的测量原理，其静压处由于压力最小，极其容易产生粉尘堆积，粉尘由于惯性进入到测量装置的内腔导致变送器的负压侧堵塞。

1.1.3 单点式测量装置形成气流内流，容易导致堵塞。实际运行工况中，由于直管道较短，风场不均匀的紊流工况，每一个测点的流速都不尽相同，高速区测点与低速区的测点其差压值更大，这使得高速区夹带粉尘的气流向低速区流动，从而形成内流，易导致取压管和流量计内部形成堵塞。

1.2 原二次风量自动控制策略介绍

原控制策略中，送风自动控制对象为空预器出口热二次风母管压力，其压力定值为锅炉负荷对应函数，同时运行人员可以通过手动增减偏置改变二次风压力定值，从而改变送风机的动叶开度，达到送风自动控制。由于之前所述二次风量测量不准，各层二次风门的控制无法投入自动控制，仍采用手动控制方式，由运行人员在增减负荷过程中手动增减二次风门开度。在送风自动控制策略中，有风机跳闸快速关闭送风机动叶和压力偏差大解除送风自动

逻辑。

2 风量测量及控制策略优化

2.1 风量测量装置改造

鉴于原风量测量装置无法弥补锅炉设计的不合理之处，进而导致测量不准的问题，利用机组大修，对风量测量装置进行了改造。本次风量改造，采用的是GDWZL-50MTC插入式多点多原理复合式流量测量装置，它是通过管道截面平均流速、流体密度及管道的有效面积来确定流量的。由于管道中的流速分布不是均匀的，为了准确计算，将管道截面分为多个环区。检测管由动静压管、信号放大装置等组成多个测量区，用于测量不同流速下被放大了的流量信号，在检测管中流量信号被平均后输出，保证了测量结果的准确性。

流体流过管道的质量流量按如下公式计算：

Qm=Km×[1.86639×f（dP）]×SQRT[dP×（Ph+Pg）/（273.15+t）]（t/h）

式中：

t——实际流体温度（℃）

dP——实际差压（kPa）

Pg——实测流体表压（kPa）

Ph——当地平均大气压力（Ph=101.34）（kPa）

Km——流量单位为质量流量（t/h）的仪表系数

f（dP）——流量校准函数

在3号机组点火期间，浙江电科院对新改造风量测点进行了标定，确定了各项测点的系数，并给出了测量值准确的结论，为保证风量自动的投入给出了有力依据。

2.2 风量自动控制策略修改

基于送风量的准确测量，本次风量自动控制策略修改内容如下：取消原风压控制改为风量控制，将炉主控对应的风量函数通过氧量修正后，作为风量设定值；二次风母管上新增的左右侧各3个风量值“三取中”后相加，作为总二次风量；新增加氧量自动逻辑，氧量设定值为负荷对应的函数；在送风自动中仍然保留风机跳闸，快速关闭送风机动叶和流量偏差大，解除送风自动逻辑。

3 控制策略试运效果

经过送风机二次风测量系统的改造优化，在该机组大修复役前投入自动试运行，并与浙江电科院先后进行了负压扰动试验、负荷扰动试验、RB试验等各项性能试验，通过在各种运行工况下的变化记录分析，无论在机组负荷平稳状态下还是大幅变化过程中，风量测量值均能准确反映实际风量值，满足燃烧系统安全、经济运行的需求。

4 结语

采用风量调节后的送风自动控制，从试运效果来看，基本能够满足控制品质要求，对提高机组在不同负荷段燃烧的经济性也起到了改善作用。由于新增风量测量值与以往总风量的测量值有所不同，因此在风量的设定值上值得商榷，这也是以后进行探讨及改进的方向。

参考文献

[1] 孙长生.火电厂热工自动化技术培训[M].北京：中国电力出版社，2008：32-34.

[2] 边立秀，等.热工控制系统[M].北京：中国电力出版社，2002：42-45.

作者简介：刘洋（1986—），男，浙江大唐乌沙山发电有限责任公司助理工程师，研究方向：火力发电厂热工控制系统维护及检修。