利用前馈控制实现余热发电机稳定运行

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1、2012年2月第一期含21利用前馈控制实现余热发电机稳定运行胡双栽刘晓初2(1．杭州钢铁集团公司动力公司杭州310022；2．杭州朝阳橡胶有限公司杭州310018)摘要：杭钢f-．~g焦余热锅炉与蒸汽发电机组分开设计，先后投产，运行管理由两家单位负责，控制系统单独设置，现有系统无法实现机炉协调控制，当外界电负荷变化或锅炉负荷变化时会导致主蒸汽压力波动大，锅炉和发电机组运行不稳定，给设备安全运行造成隐患。通过对主蒸汽压力变化情况的统计分析，利用汽轮机的同步器自动实时前馈控制的方案来稳定主蒸汽压力，使用效果明显。关键词：干熄焦余热发

2、电机组；前馈控制；主蒸汽压力所主要是提供焦化厂干熄焦锅炉和动力系统的电U日IJ百源，两路进线。由于锅炉和发电机组是分开设计，杭钢干熄焦余热发电机组是利用干熄焦余热先后投产，所以控制系统也是独立设置，机炉之间锅炉回收红焦的显热所产生的蒸汽进行发电。干未能实现协调控制，在发电机组试车运行过程中出熄焦锅炉于2006年5月投产，运行管理由焦化厂负现了主蒸汽压力大幅波动的现象，影响到锅炉和发责；发电机组于2010年4月投产，装机容量3MW，电机组的安全稳定运行。主蒸汽设计额定进汽流量40t／h，压力4．9MPa，温度l主蒸汽压力变化情况分

3、析470~C，设备的运行管理由紫云公司负责。发电机并列至焦化厂的综合变电所6kV工段母线，该变电1．1外界电负荷变化引起主蒸汽压力变化压力变换器错油门油动机图1汽轮机转速自动调节系统图图1是汽轮机转速自动调节系统图，该系统主加的控制完成。要由主油泵、压力变换器、错油门、油动机和调速汽图2是锅炉汽包压力控制系统图。当发电机组门组成。当外界电负荷增大时，发电机组转速下外界电负荷增加，调速汽门自动开大，进汽轮机的主降，主油泵出口油压随之下降，压力变换器滑阀下蒸汽压力下降，此时，汽包压力将下降，自动关小调移，泄油口开大，脉冲油压降低，错

4、油门滑阀下移，压阀控制汽包压力，使主蒸汽流量、压力下降，发电高压油通往油动机上部油室油量增加，油动机滑阀机负荷无法增加，为满足外界电负荷的增加要求，汽下移，调速汽门开大，主蒸汽流量增加，发电机组转轮机转速自动调节系统逐渐开大调速汽门，主蒸汽速和负荷随之增加，汽轮机转速自动调节电负荷增压力和汽包压力再次下降，导致锅炉的调压阀一直22出，{}全2012年2月第一期关小，流量没有增加，发电机负荷长时间无法增加。当外界电负荷下降时，汽轮机转速自动调节过程与上述相反，锅炉压力控制与上述也相反。最终导致，汽轮机调速汽门逐渐关小而锅炉调压阀逐

5、渐开大，主蒸汽压力逐渐升高，流量没有减少，发电机负荷长时间无法下降。1．2锅炉负荷变化引起主蒸汽压力变化当锅炉负荷下降时，锅炉关小出口调压阀，主蒸汽流量、压力下降，发电机组转速下降，调节系统通过主油泵、压力变换器、错油门、油动机自动打开调速汽门来调整转速。开大调速汽门后主蒸汽压力逐渐下降，促使调压阀逐渐关小，蒸汽流量无法上升，发电机组转速无法增加使调速汽门逐渐开图2锅炉汽泡压力控制系统图大。相反锅炉负荷增大时，调压阀逐渐开大，调速汽门却逐渐关小，主蒸汽压力逐步上升，锅炉负荷难以提高。图3主蒸汽压力控制框图上述情况，由于锅炉和发电

6、机组之问控制系统系统中增加同步器自动对主蒸汽压力进行实时前之问没有协调控制，导致主蒸汽压力产生了振荡变馈控制来调整调速汽门开度功能，就能确保主蒸汽化，见图3主蒸汽压力控制框图。当发电机组需增流量、压力的稳定，发电机组和锅炉也能较快的适加(或减少)负荷时，锅炉却关小(或开大)调压阀，应负荷的变化，系统的稳定性得到保证。图4是主导致主蒸汽压力持续下降(或上升)，发电机组无法蒸汽压力前馈控制框图。适应外界电负荷的变化；当锅炉需增加(或减少)负当外界电负荷变化时，发电机组转速变化引起荷时，汽轮机关小(或开大)调速汽门，导致主蒸汽压主油泵

7、出口油压变化，压力变换器滑阀移动，脉冲力上升(或下降)，锅炉难以满足工艺调整负荷运行。油压变化后错油门和油动机的滑阀移动来调节汽机炉之间长时间不能协调控制，蒸汽系统运行不稳，轮机调速汽门开度，导致主蒸汽压力产生变化。此对锅炉和发电机组的安全运行也存在一定的隐患。时，由于前馈控制系统感受到主蒸汽压力的变化后对同步器进行调节来控制压力变换器的滑阀反向2主蒸汽压力前馈控制方案实施移动，使错油门和油动机滑阀基本维持原位控制调因锅炉与发电机组控制系统单独设立，无法完速汽门开度不变，使主蒸汽的流量和压力稳定，就成机炉协调控制。经过对主蒸汽压

8、力持续过高或确保锅炉的稳定运行。同时，外界电负荷的变化需过低的不稳定运行工况、发电机组和锅炉难以适应求在同步器进行前馈控制时已通过变电所6kV进负荷变化调整的原因分析后，认为在发电机组控制线进行自动调整。2012年2月第一期利用前馈控制实现余热发电机稳定运行23