热电厂机组协调控制系统优化方案

*****热电厂#2机组协调优化试验方案

1.概述

1.1 项目名称：**********热电厂#2机组协调优化试验。

1.2 项目简介：*******#2汽轮机采用上海电气集团股份有限公司生产的CZK300-16.67/0.4/538/538双缸双排气直接空冷汽轮机，******热电厂锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，DCS分散控制系统（含DEH）采用杭州和利时MACSV系统。本项目对#2机组进行负荷升降扰动试验，并依次作为试验依据对协调控制系统提出优化策略，并利用试验数据对DCS组态参数进行优化和整定，保证机组调节性能满足电网AGC考核要求。

1.3 项目地点：*****热电厂

1.4 项目工期：2016年月日-2016年月日

2.依据及标准

1）DL/T 656—2006，火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程；

2）DL/T 711－1999，汽轮机调节控制系统试验导则；

3）DL/T 824-2002，汽轮机电液调节系统性能验收导则；

4）DL/T 774-2004，火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程；

5）西北区域发电厂并网运行管理实施细则（试行）；

6）西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则(试行)；

7）国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。

3.试验内容

为了保证协调控制系统调试工作顺利进行，需对#2机组进行升降负荷扰动试验。为了保证试验和调试的顺利进行，在此过程中需尽量保持煤质参数的稳定。

试验内容主要包括：大范围快速升降负荷试验；典型工况点负荷锯齿波试验；典型工作点阀门扰动试验。

1）大范围快速升降负荷试验

在大范围升降负荷试验中，对机组进行从150MW至250MW之间的负荷段进行分段试验，由运行人员进行手动调节，保证机组的升降负荷速率不低于1%Pe/min，最高达到1.5%Pe/min；在升降负荷过程中，给煤量和汽轮机阀门开度由运行人员手动调节，给煤量调节部分由清能院进行指导操作。在此试验过程

中，测试流化床锅炉的大惯性特性和蓄热利用特性，分析给煤量前馈作用对快速变负荷和参数的影响；其次，在此快速变负荷过程中，观察给水自动调节系统和风量调节自动控制系统性能是否能够得到保证，是否能够满足机组快速变负荷需求。

2）典型工况点负荷锯齿波试验

分别在典型工况点55%、65%、75%、85%负荷点附近进行机组负荷快速来回扰动试验，该试验过程中均由运行人员手动操作。以55%运行工况为例，在55%运行工况下以1%~1.5%的升负荷速率快速提升30MW机组负荷，待机组负荷达到目标值后，往反方向快速降低40MW，给煤量调节由清能院进行指导操作。该试验主要分析锅炉大惯性和给煤大范围波动对控制性能和品质的影响。

3）典型工作点阀门/燃料量扰动试验

在顺序阀运行方式下，对不同负荷点进行阀门扰动试验，测试不同负荷工况下阀门开度对机组负荷的影响，测试燃料量扰动对主蒸汽压力的影响，并记录试验数据。

4.试验条件

4.1 电网调度允许#2发电机组退出AGC，允许退出一次调频。

4.2 允许机组在150MW—250MW进行双向负荷扰动试验。

4.3 允许#2机组本地进行缓慢的负荷变化，负荷整体变化幅度约为90MW左右（单个阀门最大的可调负荷幅度±10%Pe）。

4.4 允许进行8~10小时的连续测试试验。

4.5 汽轮机调节切为手动模式，有运行人员按照1.5%每分钟负荷变化速率操作；

4.6 锅炉切为手动运行方式，进行给煤量的增减操作，初期进行过量增减煤操作，保持机组负荷能够持续变化，压力波动范围小于0.8Mpa。

5.试验方法及步骤

5.1试验优化基本方法

现有机组AGC特性研究→进行机组拉负荷试验→制定AGC优化方案→AGC组态方案下装及参数调试→试运行。

1)施工前做好相应的准备工作，熟悉机组现有DCS组态控制方案，对DCS

组态进行备份；

2)与班组技术人员及运行人员进行技术交流，制定初步的优化方案和措施；

3)编制DCS组态优化设计方案，与电厂技术人员进行交流通过后，对现有

机组DCS组态方案进行调整；

4)根据DCS组态设计要求，对机组进行相关的性能试验，对DCS组态参数

进行在线优化和调整；

5)对优化调整后的控制效果进行观察，适当时候进行在线微调，待机组各

项指标满足控制要求后方可进行验收。

5.2大范围快速升降负荷试验

1）预备条件：AGC解除、一次调频解除、协调控制系统解除自动状态；送风系统自动投入，给水系统自动投入；增大脱硫和脱硝系统反应剂的使用量，将二氧化硫和氮氧化合物控制在较低水平；对机组负荷从150MW至250MW进行升降快速升降负荷试验，此试验可以分段进行；

2）在试验开始过程中，以每分钟1.5%的阀门开度逐步开发阀门开度，此阀门开度的开启速率根据负荷变化率的实际情况而定，保持机组负荷的变化率不低于1%Pe/min；

3）随着汽轮机阀门开度的增大，运行人员手动进行给煤量操作，为了保证汽轮机在快速升降负荷过程中锅炉发热量能及时跟上，在升负荷前期增加给煤量的投入，由*****院人员进行指导；在降负荷过程中前期大幅度减少给煤量；尽量保持机组压力的平稳，且给煤量输出需保持平稳；

4）机组升降负荷过程中，关注锅炉燃烧情况以及汽包水位等情况，观察锅炉给水系统以及风量调节系统是否可以及时跟踪上负荷的变化速率，保证压力的波动值低于1Mpa，当发现异常时候即使终止实验。

5.3典型工况点负荷锯齿波试验

该试验步骤与5.2试验步骤一致，只是在进行锅炉升负荷过程中达到目标值后，紧接进行锅炉降负荷扰动试验，观察机组各状态参数变化情况。分别对55%、65%、75%、85%等典型工况下进行负荷锯齿波扰动试验。

5.4典型工作点阀门/燃料量扰动试验