新型串级热 值校正技术在直流锅炉配煤掺烧中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第44卷第6期锅炉技术V0l_44。NO．62013年11月B0ILERTECHN0L0GYNOV．，2013新型串级热值校正技术在直流锅炉配煤掺烧中的应用蒋欣军，王煜伟，周晓群(国电谏壁发电厂，江苏镇江212006)摘要：超超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉动态特性复杂，对机组协调控制系统精准度要求高。给出在超超临界直流锅炉协调控制策略中，创新地采用新型串级热值校正技术。此项技术克服了配煤掺烧不均对燃烧扰动和参数控制精度差的影响，解决了长期困扰直流锅炉的燃料热值修正响应迟缓和计算误差大的问题。1000Mw机

2、组经济煤掺烧比例达到6O以上，每年可节约燃料成本上千万元。关键词：热值校正；直流锅炉；经济煤种；配煤掺烧中图分类号：TK229．2文献标识码iB文章编号：1672—4763(2013)06—0065—050前言过程中机组控制精度下降的问题。1锅炉设备介绍配煤掺烧技术在许多燃煤机组投产伊始就普遍应用，由于技术和地域原因，很多煤种达不国电谏壁发电厂七期“上大压小”工程扩到设计煤种的要求，配煤掺烧的目的往往是为了建2×1000MW燃煤机组，采用上海锅炉厂调节燃煤的品质。初始的技术困难已逐步解决，有限公司制造的3040t／h超超临界参数变压但在燃料成

3、本升高的巨大压力下，为了最大限度运行螺旋管圈直流锅炉。锅炉为单炉膛塔式的节约燃料成本，增加电厂盈利，各大燃煤发电布置，四角切向燃烧，摆动喷嘴调温，平衡通企业更大范围的兴起了配煤掺烧工作，掺配后的风，全钢架悬吊结构，露天布置，采用机械刮板人炉煤综合指标也逐渐偏离设计值。但是，掺烧捞渣机固态排渣，设计煤种为神府东胜煤，校与设计值偏差较大的煤种时会影响锅炉安全稳核煤种为淮南煤和兖州煤。锅炉制粉系统采定和机组的经济运行，所以如何燃用掺配煤使企用正压直吹式系统，配置6台HP1163／Dyn型业实现效益最大化，是各火电企业必须综合分中速磨煤机，BMCR工

4、况时5台投运，1台备析、考虑的问题。如果不能正确合理地运用好掺用。表1为锅炉主要设计参数。烧技术，盲目追求经济利益，会给企业安全运行表1锅炉主要设计参数带来较大威胁。超临界直流锅炉机组是强耦合、多参数、非线性的控制对象，对扰动变化敏感。在锅炉运行中，应尽可能克服外扰因素，保证机组的稳定性。与以往广泛应用的亚临界汽包锅炉不同，在直流锅炉机组的协调控制系统中普遍采用了燃煤热值校正(BTU)技术。传统BTU技术针对某一固定煤质设计，且PID调节器中积分时间设置较长，在配煤掺烧情况下已不能满足煤种变化的需求，会造成参数越限和调节失稳等异常。所以，有必

5、要开发一种新型BTU技术，解决配煤掺烧收稿日期：2013—07—21作者简介：蒋欣军(1973一)，男，工程师，主要从事电力生产运行管理工作的研究。学兔兔www.xuetutu.com锅炉技术第44卷2直流锅炉控制中的应用团．LJ技术的必要性在汽包锅炉中，通常采用直接能量平衡(DEB)中的锅炉热量信号来修正燃料量。这种方法主要考虑了锅炉热量信号的整定，使热量信号仅代表燃料的变化，不反映汽机调门外扰的变化。在直吹式燃烧系统中还可以结合直接测量给煤量的优势，较快地克服燃料侧的扰动，同时热量信号又可以在线对燃料的热值进行修正。在直流锅炉中，锅炉蓄能

6、较小且无法得到类似于汽包锅炉的热量信号。通常采用锅炉指令作为燃料量开环前馈信号，用蒸汽流量或汽压变化作为燃料热值的闭环反馈信号。同时，在控制系统设计中还应考虑用设计煤种热值与实际煤图1常规BTU控制策略原理图种热值的热值差对燃料量进行校正，即由理论燃料量通过BTU系数计算出实际燃料量指令。偏差大，通常设置BTU输出高、低限分别为0．9和1．1。传统BTU控制局限性主要包括：3传统BTU控制技术的原理和局限性(1)参数整定难，对煤种突变适应性差煤水比是直流锅炉控制的一个主要过程变在超超临界直流锅炉控制过程中，采用热值量，它的输出直接作用于总燃料

7、量指令，所以小校正后BTU输出作为核心控制参数，协调控制范围的燃煤热值波动能通过燃料／给水比率得到系统需要用其修正锅炉主控输出指令。若BTU校正。然而，当燃煤热值出现较大变化时，煤水校正过快，易造成主蒸汽压力在调节过程中的超比将偏离它所需要的静态特性，从而导致主汽温调；校正速度过慢，当燃料热值或燃料量发生自或主汽压等主要参数控制所需的裕量变得紧张。发性变化时，也易引起主蒸汽压力波动。虽然热当实际燃煤的发热量严重偏离设计煤种，就必须值校正回路已在机组变负荷过程中暂停PID调根据实际煤种去修正燃料量指令，否则由于炉内节器积分，但PID调节器的参数

8、本身仍然较难整热量的偏差将导致调节系统超出其工作范围而定，且无法适应多种工况需要。失效。(2)BTU输出易超限煤种热值校正系数BTU是这样计算的：根在大比例掺烧经济