关于锅炉炉膛负压控制的案例分析
网址:www.chinazhongchuang.cn 更新时间:2017-01-09 11:42 浏览次数::28次
锅炉炉膛负压控制是锅炉运行的安全保障。但如果锅炉炉膛负压不在正常值,改如何处理呢?本文以某600MW的锅炉机组为例,列出解决锅炉炉膛负压控制的一些问题。
锅炉炉膛负压调节系统通过控制两台引风机动叶开度来调节锅炉炉膛负压,从而保持锅炉炉膛负压在机组要求的范围之内。负压设定值由操作员手动设置。由于送风量的变化是引起负压波动的主要原因,送风量的惯性环节被引入作为负压调节系统的前馈信号。A、B侧之间还有指令平衡功能。
针对#1机组新近发生的引风机跳闸最终导致跳机的事故,北京中创机电技术人员通过检查逻辑和曲线图分析,总结如下几点:
1、引风机跳闸原因未明,因负荷较低(<360MW)不发生RB,动作正确;
2、曲线图显示,A侧风机跳闸后,炉膛压力升高,但引风机动叶却在自动状态下关小。分析原因为:单侧引风机跳闸后,同侧送风机联跳,导致总风量瞬间减小,而如前所述“送风量的惯性环节被引入作为负压调节系统的前馈信号。”该前馈为纯微分量,#1机组控制逻辑中该微分量强度较强,导致虽然锅炉炉膛压力升高,但其作用却不及风量减小的前馈作用,所以B侧引风机动叶不开反关,造成锅炉炉膛压力进一步升高。
注:锅炉炉膛负压控制偏差和风量前馈之间的匹配问题在#3机组的调试过程中被格外重视,经过反复的扰动试验和参数调整,取得了满意的效果,既对锅炉炉膛负压的波动做出快速响应,又对风量的变化做出前馈调节。且该问题容易被调试人员忽视。
3、#1机组锅炉炉膛负压控制系统最大的问题在于控制参数的设定。西门子DCS系统的PID功能块的计算量纲范围是0—10000,也就是说任何被调量的偏差都应在进入PID运算之前完成量纲的转换。具体做法是将最终的偏差量乘以一个加权系数来进行转换。比如,炉膛负压通常最多在-1000Pa至1000Pa之间调节,跨度值为2000,乘以加权系数5,就是10000(这就是#3机组的参数值)。而#1机组包括#2机组逻辑中该系数值为原设计默认值100。由此可以看出,当#1机组炉膛压力设定值为-100Pa时,若实际压力达到100Pa,即偏差为200Pa,再乘以100则为20000,远远溢出于10000的量纲范围,功能块即以10000计,实际调节作用无法满足工况要求。查看曲线发现,实际情况正是如此,当前面说到的风量微分作用减弱后,引风机动叶开始开大,但幅度缓慢,根本来不及应对一路攀升的炉膛压力。这是导致炉膛负压升高最终导致MFT动作的根本原因!
4、#1机组作为锅炉炉膛压力被调量的是三个小量程变送器的平均值,在这次事故过程中达到了量程的最大值500Pa,该值既作为闭环控制的被调量,又作为操作员画面的显示值。导致实际炉膛压力远远高于500Pa时无法监视,控制逻辑亦未采集到实际值。#3机组的做法是同时引入大量程变送器的测量值,这样就涵盖了整个锅炉炉膛压力的监视范围。
5、锅炉炉膛压力MFT动作是由压力开关负责的,未采用变送器信号。#1机组的开关定值为±2kPa,而不是定值清单规定的3.24kPa和-2.49kPa。
6、锅炉炉膛负压控制系统目前的功能可以胜任大部分情况下对炉膛压力控制的要求(风机喘振等情况除外),只要对#1机组错误的参数设置进行更正,进行必要的扰动试验进行参数优化即可,个人认为无需增加闭锁功能。至于送风机方面,机组的送风量由总燃料量、锅炉指令对应函数和30%小限取大值产生,是保证燃料正常燃烧所需氧气及四角切圆正常配风为前提,对其增加关于炉膛负压的闭锁功能是不恰当的,也是不必要的。
以上就是锅炉炉膛负压控制的几点措施,希望对锅炉技术人员有借鉴意义。
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