2021 年(第五届)电力设备管理智能化技术研讨会
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基于 DL/T1056-2019 行业标准的华能杨柳青
300MW 亚临界热电联产机组再热汽温超调
安全预警与智能控制优化
天津华能杨柳青热电有限责任公司,任洪月
摘 要:本文针对能杨柳青 300MW 亚临界热电联产机组升降负荷过程中的再热汽温超调现象,从对机组再热汽温超
调原因和再热汽温实施 Profi 过程控制优化两方面进行分析总结,提出了安全预警及控制优化方法。
关键词:再热汽温超调;安全预警;Profi;优化
随着科技的发展,供热机组的装机容量越来越
大,且受电网负荷结构的影响越来越多的大型供热
机组参与到电网调峰运行。供热机组因具有热电耦
合的特性,其增加了供热腔室,腔室连接庞大的供
热管道,突出了中间再热机组负荷响应“滞后”的
特点,相对纯凝汽式机组而言,在负荷响应方面存
在着一定的惯性和延迟。给机组大幅度、频繁、快
速跟踪调度负荷指令增加了一定难度,容易发生再
热汽温超调现象。华能杨柳青电厂地处京津唐电网
负荷中心,是天津西部电网重要的支撑点,电力输
送到京津唐电网,主要为本地使用,占天津市统调
机组装机容量的 11.48%。电厂同时向天津市提供集
中供热,供热面积达 3300 万平米,是天津市热电联
产企业。机组频繁参与电网调峰运行,变负荷幅度
较大、速率较快,特别是在低氮改造后在升降负荷
过程中多次发生再热汽温超温现象。本文从控制系
统优化及安全预警两方面入手,总结了一些预防方
法,供机组运行调整做参考及同类型或具有相同问
题的机组所借鉴。
四期 7 号机组锅炉相继完成低氮燃烧改造后,
由于锅炉特性的改变,升降负荷时汽压响应滞后,
汽温波动幅度增大,涨负荷时容易超温,降负荷时
汽温过低,容易产生交变应力,影响机组寿命。传
统的 PID 控制系统参数一经整定,无论被控对象模
型结构特征如何,控制器的模型是固定不变的,使
机组协调不能适应低氮燃烧改造后的锅炉特性,在
升 负 荷 过 程 中 再 热 汽 温 度 偏 差 大 幅 超 过
DL/T1056-2019 规定的 10℃,运行人员为防止再热
器超温,不得不采取降低一级过热减温水设定点提
前预控主汽温,造成过热汽温偏差也大幅超过
DL/T1056-2019 规定的 8℃,如图 1 所示,见下页。
往往在一个长运行周期内造成屏式过热器先泄露与
再热器后泄露交替发生的影响受热面安全的恶性循
环。受热面温度超限值越高,累计时间越长对受热
面的影响越大,减少其使用寿命,造成受热面泄漏,
而再热蒸汽压力低、比容大、比热容小、密度小,
与过热蒸汽相比,对流换热系数小得多,故再热汽
温更容易超温,所以首先要重视对再热汽温的合理
控制,降低泄漏发生的可能性。
锅炉在低氮燃烧改造对锅炉变负荷运行特性有
着明显的影响,主要表现在变负荷过程中,汽压反
应滞后,再热汽温波动增加,汽温更难以控制,加
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