CN110360592B - 低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法，该方法在低负荷三台磨煤机运行方式下，判断是否发生磨煤机断煤，若为是，根据机组实际出力和剩余两台磨煤机最大出力进行判断，分别对机组燃料控制、给水控制和汽机控制采取不同的控制策略，维持机组的安全稳定运行。与现有技术相比，本发明解决低负荷三磨运行方式下磨煤机断煤控制问题，弥补了这部分的技术空白。

Description

低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法
技术领域
本发明涉及热工自动控制及保护技术领域，尤其是涉及一种火电机组低负荷三台磨煤机运行方式下(以下简称：低负荷三磨方式)的磨煤机断煤控制方法。
背景技术
受新能源机组的装机日益增加，火力发电机组低负荷工况运行已成常态。磨煤机作为锅炉系统重要的辅机设备，其运行方式直接影响机组的安全性、稳定性和经济性。目前出于低负荷期间机组安全稳定运行考虑，低负荷工况下仍保持四台磨煤机运行，其中任一磨煤机跳闸或断煤，其他三台磨煤机能够快速增加出力，维持锅炉热负荷，减少磨煤机断煤对机组安全稳定运行的影响。但低负荷4台磨煤机运行也存在单台磨煤机煤量低，磨煤机运行可靠性和稳定性下降，且制粉系统整体电耗较高，影响机组低负荷运行经济性等问题。通过采用低负荷三磨运行方式，可有效提高单台磨煤机运行的实际煤量，提高制粉系统长时间安全稳定运行，同时制粉系统运行电耗下降，提高机组运行经济性。
现有磨煤机断煤控制技术中，主要针对中高负荷(磨煤机运行台数大于3台)，并未涉及低负荷三台磨煤机运行工况。低负荷三磨运行方式下，任一磨煤机断煤，由于剩余两台磨煤机出力受单台最大煤量出力限制，可能无法维持机组正常出力，锅炉热负荷突降，严重影响锅炉稳燃；由于低负荷机组给水流量较低，小机转速接近下限，磨煤机断煤工况下的给水流量控制困难，锅炉汽温波动较大，容易进入湿态运行，影响机组安全稳定运行。同时，磨煤机反复断煤和来煤对机组正常运行也存在较大扰动，不利于机组低负荷工况下的安全稳定运行。因此，针对低负荷三磨运行方式，为满足三磨运行方式长期投运和断煤工况下保障机组安全稳定运行要求，需对设计和开发该方式下的磨煤机断煤控制策略和系统。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法，该方法在低负荷三台磨煤机运行方式下，判断是否发生磨煤机断煤，若为是，根据机组实际出力和剩余两台磨煤机最大出力进行判断，分别对机组燃料控制、给水控制和汽机控制采取不同的控制策略，维持机组的安全稳定运行。
优选地，所述的判断是否发生磨煤机断煤具体为：
机组在低负荷三台磨煤机运行方式下，实时监测制粉系统运行情况，按如下条件判断断煤是否发生：给煤机正常运行状态下，给煤机指令大于设定值，且给煤机煤量反馈低于5t/h，其中设定值为给煤机启动最小煤量指令。
优选地，若检测到任一磨煤机断煤，触发磨煤机断煤信号，并将磨煤机断煤前机组实际总煤量Qfuel与剩余正常运行两台磨煤机的最大出力总煤量Qmax进行比较，并根据比较结果采用相应的控制策略。
优选地，若Qfuel＞Qmax，采用的控制策略如下：
1)将断煤的磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令；
2)解除机组CCS控制方式，将锅炉主控和燃料控制切换为手动控制，剩余两台正常运行磨煤机的给煤量指令直接设置成单台最大煤量，维持机组制粉系统出力为Qmax；
3)联启锅炉剩余运行煤层相邻的油枪，维持锅炉稳定燃烧；
4)判断Qfuel与Qmax的偏差是否超过设定值，若为是，联开给水泵的再循环阀至一定位置，加快给水流量下降速度，维持锅炉汽温稳定；同时，触发给水控制输出闭锁增脉冲信号，并将转速指令下限设置为汽泵最小安全转速；若为否，则维持给水流量正常控制方式；
5)若采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开；若采用顺序阀进汽方式，则机组切至TF运行方式，设置汽机主控输出下限，该下限为顺序阀最后两阀将关闭时对应的汽机主控输出指令。
优选地，所述的步骤4)中的设定值为5t/h。
优选地，若Qfuel≤Qmax，采用的控制策略如下：
1)将断煤的磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令；
2)解除机组CCS控制方式，将锅炉主控切换为手动控制，并维持断煤信号触发前的输出不变，燃料主控维持自动，剩余两台正常运行磨煤机在燃料主控作用下自动增加出力，维持机组制粉系统出力为Qfuel；
3)联启锅炉剩余运行煤层相邻的油枪，维持锅炉稳燃；
4)采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开，若采用顺序阀进汽方式，则机组切至TF运行方式，设置汽机主控输出下限，该下限为顺序阀最后两阀将关闭时对应的汽机主控输出指令。
与现有技术相比，本发明解决低负荷三磨运行方式下磨煤机断煤控制问题，弥补了这部分的技术空白，从而满足三磨运行方式长期投运和断煤工况下保障机组安全稳定运行要求。
附图说明
图1为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明低负荷三磨运行方式下，发生磨煤机断煤时，根据机组实际出力和剩余两台磨煤机最大出力的判断，分别对机组燃料控制、给水控制和汽机控制采取不同的控制策略，维持机组的安全稳定运行：
机组低负荷三磨运行方式下，实时监测制粉系统运行情况，按如下条件判断断煤是否发生：给煤机正常运行状态下，给煤机指令大于一定值(给煤机启动最小煤量指令)，且给煤机煤量反馈低于5t/h。
如检测到任一磨煤机断煤，触发低负荷三磨运行磨煤机断煤信号。将磨煤机断煤前机组实际总煤量Qfuel与剩余正常运行两台磨煤机的最大出力总煤量Qmax进行比较，如Qfuel＞Qmax，则采取如下控制策略：
1)将断煤的磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令；
2)解除机组CCS控制方式，锅炉主控和燃料控制切手动，剩余两台正常运行磨煤机的给煤量指令直接设置成单台最大煤量，维持机组制粉系统出力为Qmax；
3)联启锅炉剩余运行煤层相邻的油枪，维持锅炉稳燃；
4)判断Qfuel与Qmax的偏差是否超过一定值(5t/h左右)，如满足条件则联开给水泵再循环阀至一定位置，加快给水流量下降速度，维持锅炉汽温稳定。同时，触发给水控制输出闭锁增脉冲信号，并根据小机安全运行边界设置转速指令下限；
5)如采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开。如采用顺序阀进汽方式，则机组切至TF运行方式，设置汽机主控输出下限，该下限为顺序阀最后两阀将关闭时对应的汽机主控输出指令。
如检测到任一磨煤机断煤，触发低负荷三磨运行磨煤机断煤信号。将磨煤机断煤前机组实际总煤量Qfuel与剩余正常运行两台磨煤机的最大出力总煤量Qmax进行比较，如Qfuel≤Qmax，则采取如下控制策略：
1)将断煤的磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令；
2)解除机组CCS控制方式，锅炉主控切手动，并维持断煤信号触发前的输出不变，燃料主控维持自动，剩余两台正常运行磨煤机在燃料主控作用下自动增加出力，维持机组制粉系统出力为Qfuel；
3)联启锅炉剩余运行煤层相邻的油枪，维持锅炉稳燃；
4)如采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开。如采用顺序阀进汽方式，则机组切至TF运行方式，设置汽机主控输出下限，该下限为顺序阀最后两阀将关闭时对应的汽机主控输出指令。
具体实施例
某660MW机组低负荷三磨运行方式下磨煤机断煤控制实施：
1)机组运行负荷260MW，采用B/C/D三磨运行方式，DCS控制系统实时监测制粉系统运行情况。C磨煤机煤量指令维持35t/h(大于15t/h)，但煤量反馈为0t/h(小于5t/h)，触发低负荷三磨运行磨煤机断煤信号。C磨煤机断煤前机组实际总煤量110t/h小于剩余正常运行两台磨煤机的最大出力总煤量120t/h(单台磨煤机最大出力60t/h)，则采取如下控制策略：
1)将C磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令18t/h；
2)解除机组CCS控制方式，锅锅炉主控切手动，并维持断煤信号触发前的输出不变，燃料主控维持自动，剩余两台正常运行磨煤机在燃料主控作用下自动增加出力，维持机组制粉系统出力为110t/h；
3)联启锅炉CD层油枪，维持锅炉稳燃；
4)该机组采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法，其特征在于，该方法在低负荷三台磨煤机运行方式下，判断是否发生磨煤机断煤，若为是，根据机组实际出力和剩余两台磨煤机最大出力进行判断，分别对机组燃料控制、给水控制和汽机控制采取不同的控制策略，维持机组的安全稳定运行；
若检测到任一磨煤机断煤，触发磨煤机断煤信号，并将磨煤机断煤前机组实际总煤量Qfuel与剩余正常运行两台磨煤机的最大出力总煤量Qmax进行比较，并根据比较结果采用相应的控制策略；
若Qfuel＞Qmax，采用的控制策略如下：
1)将断煤的磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令；
2)解除机组CCS控制方式，将锅炉主控和燃料控制切换为手动控制，剩余两台正常运行磨煤机的给煤量指令直接设置成单台最大煤量，维持机组制粉系统出力为Qmax；
3)联启锅炉剩余运行煤层相邻的油枪，维持锅炉稳定燃烧；
4)判断Qfuel与Qmax的偏差是否超过设定值，若为是，联开给水泵的再循环阀至一定位置，加快给水流量下降速度，维持锅炉汽温稳定；同时，触发给水控制输出闭锁增脉冲信号，并将转速指令下限设置为汽泵最小安全转速；若为否，则维持给水流量正常控制方式；
5)若采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开；若采用顺序阀进汽方式，则机组切至TF运行方式，设置汽机主控输出下限，该下限为顺序阀最后两阀将关闭时对应的汽机主控输出指令；
若Qfuel≤Qmax，采用的控制策略如下：
1)将断煤的磨煤机的给煤指令切至最小给煤量指令；
2)解除机组CCS控制方式，将锅炉主控切换为手动控制，并维持断煤信号触发前的输出不变，燃料主控维持自动，剩余两台正常运行磨煤机在燃料主控作用下自动增加出力，维持机组制粉系统出力为Qfuel；
3)联启锅炉剩余运行煤层相邻的油枪，维持锅炉稳燃；
4)采用汽轮机进汽调阀全开运行方式，则维持汽机调阀全开，若采用顺序阀进汽方式，则机组切至TF运行方式，设置汽机主控输出下限，该下限为顺序阀最后两阀将关闭时对应的汽机主控输出指令。
2.根据权利要求1所述的一种低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法，其特征在于，所述的判断是否发生磨煤机断煤具体为：
机组在低负荷三台磨煤机运行方式下，实时监测制粉系统运行情况，按如下条件判断断煤是否发生：给煤机正常运行状态下，给煤机指令大于设定值，且给煤机煤量反馈低于5t/h，其中设定值为给煤机启动最小煤量指令。
3.根据权利要求1所述的一种低负荷三台磨煤机运行方式下的磨煤机断煤控制方法，其特征在于，所述的步骤4)中的设定值为5±1t/h。
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