300 MW机组自然循环锅炉运行优化试验

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1、第36卷第1期华电技术Vo1．36No．12014年1月HuadianTechnologyJan．2014300MW机组自然循环锅炉运行优化试验马良，刘国峰(华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂，黑龙江牡丹江157015)摘要：针对华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂2X300MW机组自然循环锅炉存在的问题，提出了锅炉运行优化系统。该系统以试验数据为核心，在运行过程中同步考虑多变量对多项生产指标的影响。通过试验收集了大量运行数据，利用人工神经网络、统计回归分析和模糊数学等工具建立多变量与多目标之间的非线性数学模型，能够提供操

2、作方法，实现在线开环指导锅炉优化运行或闭环控制锅炉优化运行。锅炉运行优化系统在牡丹江第二发电厂的应用显示，该系统可在多重限制条件下降低供电煤耗、氮氧化物，提高了锅炉燃烧的经济性。关键词：锅炉；运行优化系统；燃烧调整；氮氧化物；多目标优化；模型预测控制中图分类号：TK229．52文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014)01—0011—07岗矿各占1／3的混煤作为设计煤种)见表1。1设备概况2台机组分别于2010年10月1日与2011年1华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂(以月17日顺利通过168h试运行进入商业

3、运行，锅炉下简称牡二电厂)四期工程2×300MW热电联产机经过热力性能试验均能达到设计标准。为了大幅度组采用的是哈尔滨锅炉厂生产的HG一1025／降低生产成本，目前掺烧褐煤，掺烧煤种的特性见表17．45一YM28型亚临界压力一次中间再热、自然循1。褐煤的含水量高，发热量较低，直接影响磨煤机环汽包锅炉，锅炉为单炉膛，采用四角布置摆动式燃的出力；褐煤的挥发分高，灰熔点偏低，容易结焦，在烧器、切向燃烧、固态除渣、平衡通风。与哈尔滨汽高负荷的情况下落焦量大，容易在排渣斗造成堵渣，轮机厂生产的N300—16．7／537／537型汽轮机

4、相匹需要在线人力除焦才能确保高负荷运行。为了减轻配，每台机组采用5台MPS190HP一1I型中速磨煤炉膛结焦、落焦、堵焦与除焦的问题，目前采取高氧机，正压冷一次风直吹式制粉系统。锅炉以最大连运行方式，直接影响了经济效益。燃烧煤质与设计续负荷(即BMCR工况)为设计参数，在机组负荷为煤质的差异造成运行参数有较大幅度的波动，使运336．3MW时，锅炉的最大连续蒸发量为1025t／h；行人员面临巨大的挑战。机组负荷为300．0MW(即额定工况)时，锅炉额定2多目标的锅炉运行优化系统及其原理蒸发量为960t／h。设计主蒸汽压力为17

5、．45MPa，主蒸汽温度为540℃，再热蒸汽温度为540℃。在目前，火力发电厂面临的是多目标的生产技术原设计与校核煤种下，4台磨煤机运行，1台备用。指标，其中包括增加出力、改进供电煤耗、减低空气设计燃煤成分及灰分特性(采用七台河、双鸭山、鹤排放物(NO，SO，CO，Hg等)、提高机组的可靠性表1燃煤成分及灰特性与可用率、确保安全、降低生产成本，多重指标之间收稿日期：2012—11一O1；修回日期：2013一I2—03很可能相互冲突。火力发电厂必须在可靠、安全与·12·华电技术第36卷环保的前提下达到降低生产成本的目的。为达到

6、这3通过控制烟气参数改善锅炉性能一目的，必须彻底了解所有限制条件的内涵，设计出一套合理的策略，在各参数随时变化的情况下，进行3．1烟气参数的监测和控制最优的性能组合。目前，锅炉运行参数的信息与控制偏重于蒸汽一般而言，控制系统在全负荷与稳定工况下应系统，而对烟气系统的控制缺乏信息与手段。烟气能保证机组安全、稳定地运行，但在不同运行工况下系统如能控制好，蒸汽系统基本上不会产生太多的(如变负荷、煤质改变、煤质突变或异常工况)，这个问题。假定未必都成立。这时运行人员必须依靠个人的知炉膛出口烟气温度(FEGT)是反映炉膛燃烧、识、经验

7、来进行调整。即使控制系统能提供相对安能量平衡和热量交换的一个重要过程参数。FEGT全、稳定的运行，但对热效率、可靠性与空气排放物的控制对提高锅炉运行的安全性、可靠性、经济性，而言，也未必是最好的运行方式。事实上，在运行方降低污染物排放及延长锅炉使用寿命有着重要的作面蕴含着许多潜力，这些潜力如果能被发挥出来，对用和影响。提高电厂的整体效益有很大作用。通过对FEGT这一关键参数的控制，锅炉专业牡二电厂的集控室内已经增加了供电煤耗差分人员可以更准确地掌握锅炉燃烧运行情况并进行有析系统、状态检修监测系统、NO优化系统等指导与效的控制

8、。FEGT这个关键点位于燃烧流程的中问监测系统，这些指导监测系统与原控制系统使用的位置，它的正常运行数据、瞬时变化和变化趋势等，运行参数大体相同，但因彼此目的不同，提供的运行可以作为判断炉内燃烧状况、氮氧化物排放、受热面方式相互冲突。为安全起见，这些后加的系统仅能污染以及过热器、再热器运行