脱硫系统增压风机和引风机间的协调控制策略

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1、电力安全技术第16卷(2014年第4期)脱硫系统增压风机和引风机问的协调控制策略刘朝安(大唐淮南洛河电厂，安徽淮南232008)[摘要]分析了炉膛内烟气的压力和增压风机入口压力的特性，指出在特殊_z-sLT采用传统的二段式控制方式的不足之处，提出了3种减小引凤机与增压风机之间的时滞耦合影响的方案，并逐一进行了分析，为脱硫系统增压风机和引风机之间的协调控制提供了策略。[关键词]脱硫系统；增压风机；引风机；协调控制脱硫系统(FGD)增压风机用以提高脱硫塔入主要是炉内燃烧工况。同理可知，增压风机入口压口烟气的压力，主要通过控制增压风机人口压力来力也与引风机至增压风机间的烟道内的烟

2、气质量变保证脱硫塔烟气的入口压力在一定的范围内，进而化、烟气温度变化有关。引起烟道内烟气质量变化有效提高炉膛压力的可控能力。的因素主要是引风机排烟量和增压风机出力；引起由于原锅炉引风机出口压力较低，尤其是对后烟道内烟气温度变化的主要因素是炉膛排烟温度。来改造增加的脱硫系统，达不到脱硫系统运行的要在正常工况下，传统的二段式控制方式可以满求人口压力。为了提高脱硫烟气的压力，必须配置足对炉膛压力和脱硫系统的控制需求。然而在某些增压风机，通常采用增压风机控制入口压力、引风特殊工况下，这种方式存在许多不安全因素，如炉机控制炉膛负压这一典型的二段式控制方式。对于膛内燃烧发生剧烈变化、机

3、组负荷大幅度变化、炉风机串联运行的系统，这种控制方式结构简单，易膛压力迅速升高或下降、引风机出力迅速增大或减于实现。但由于炉膛压力和增压风机人口压力之间小，都会造成引风机出口排烟量大幅度变化，从而存在时间滞后的耦合作用，当出现锅炉负荷大幅度引起增压风机入口压力及增压风机出力的变化。由变化、锅炉燃烧工况不稳定、风机RB(快速减负荷)于引风机的出力与增压风机的出力存在时间差，因等恶劣工况时，炉膛压力急剧变化，这种控制方式此引风机出力减小或增大一段时间后，增压风机才很容易产生调节系统振荡或者发散的现象，给机组开始减小或增大出力，由此导致增压风机调节和引运行带来较大的风险。尤其是在

4、无脱硫旁路的情况风机调节相互时滞耦合，使得增压风机人口压力出下，情况更为严重。现波动幅度过大、波动时间过长的现象，从而导致控制系统发散，造成脱硫系统不稳定。严重时压力1炉膛烟气和增压风机入口压力特性的波动甚至可导致炉膛压力保护动作，锅炉主燃料跳闸(MFT)，进而造成机组停运。假定炉膛内高温低压的烟气为理想气体，则由理想气态方程P=mRr／P为压力，12"1为介质的23种控制方案的比较分析量，R为气体常数，为绝对温度，为体积)可知，炉膛内烟气的压力与炉内烟气质量的变化、炉内烟2．1控制方案1气温度的变化有关。控制方案l是将引风机静叶执行器的位置反馈引起炉内烟气质量变化的因素主

5、要包括锅炉送信号引入增压风机的控制系统，作为静态前馈信号，风量、引风量和燃料量；引起炉内温度变化的因素并经函数F㈥转换后，输入到增压风机入口压力一一第l6卷(2014年第4期)电力安全技术控制系统的前馈通道。系统，作为动态前馈信号，并经函数F)转换后，该方案的控制原理如图l所示，将实际增压实现引风机与增压风机的联合控制。风机入口压力的测量值PT与期望值SP的差值输该方案的控制原理如图2所示，炉膛压力调节入到压力控制器PID中进行运算，其输出与经过器PID1对SP1与PT1的差值进行运算，输出的F)转换后的引风机动叶位置的前馈信号叠加，并一路信号控制引风机的动叶执行器，以维持

6、炉膛压经M／A手、自动操作器去控制执行机构。引人前力在规定的范围内；同时，另一路信号经函数F)馈~-gg；的目的是，当锅炉出现异常工况时，可提前转换后输出，作为控制的前馈信号，与增压风机入控制增压风机人口压力，起粗调作用，再由增压风口压力调节器PID2输出的信号叠加，用来控制增机人口压力PID调节器对(SP—PT)的差值进行校压风机的动叶执行器，以维持增压风机人口压力在正、微调，起细调作用，从而减少2个风机之间的规定的范围内。这个前馈信号具有超前调节作用，时滞耦合作用，保证入口压力在规定的范围内。这同时为防止增压风机入口压力与期望值相差太大，种控制方案简单明了，在原控制系统

7、上较容易实现，增压风机人口压力由PID2调节器进行校正、调节，不需要进行较大的组态改动，但要对静叶位置信号从而有效地降低了引风机与增压风机之间的时滞耦的前馈量进行试验，以获取较好的、可靠的数据。合作用。该方案在实际中应用较为广泛。注：SP为增压风机入口压力设定值，PT为增压风机入口注：SP1为炉膛压力设定值，PT1为炉膛压力实际值，SP2压力测量值，F)为函数转换器，M／A为手、自动操作器，为增压风机入口压力设定值，PT2为增压风机入口压力实WZ为引风机动叶位置信号，∑为加法器。际值，M／A1、M／A2为手、自动操