背景:
山東鄆城琦泉生物發(fā)電有限公司隸屬琦泉能源科技有限公司,擁有兩臺(tái)130t/h高溫超高壓、帶再熱的生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機(jī)組,單元制運(yùn)行。鍋爐采用濟(jì)南鍋爐集團(tuán)生產(chǎn)的YG-130/13.7-T鍋爐,控制系統(tǒng)采用南京科遠(yuǎn)集團(tuán)股份有限公司的NT6000分散控制系統(tǒng)。主要燃料為樹(shù)皮、秸稈、單板等農(nóng)林業(yè)廢棄物。
2016年下半年,山東鄆城琦泉生物發(fā)電有限公司#1機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行。該生物質(zhì)循環(huán)流化床機(jī)組初期很多控制回路沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng),汽包水位、給料-主汽壓力、一級(jí)、二級(jí)減溫(主汽溫度)、再熱汽溫、爐膛負(fù)壓、二次風(fēng)-氧量等控制回路均為手動(dòng)操作。受燃料熱值變化影響,運(yùn)行中鍋爐的汽包水位、主蒸汽壓力等參數(shù)波動(dòng)較大,運(yùn)行人員頻繁調(diào)整給水、給料量和二次風(fēng)量,勞動(dòng)強(qiáng)度較大;同時(shí)為了防止超溫,運(yùn)行人員通常過(guò)量噴減溫水,導(dǎo)致主汽溫度平均值偏低,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)燃燒,影響機(jī)組的熱效率。
為了進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率,減少因人工調(diào)整不及時(shí)而造成的對(duì)鍋爐效率的影響,實(shí)現(xiàn)效益,滿足電網(wǎng)和集團(tuán)內(nèi)部的考核要求,2017年5月,科遠(yuǎn)股份燃燒優(yōu)化團(tuán)隊(duì)采用SY9000優(yōu)化控制系統(tǒng), #1機(jī)組實(shí)施燃燒優(yōu)化改造。
SY9000優(yōu)化控制系統(tǒng)由科遠(yuǎn)股份自主研發(fā),由優(yōu)化工作站、優(yōu)化控制器、優(yōu)化控制軟件構(gòu)成,運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。SY9000可作為NT6000控制網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),無(wú)需通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換,直接與現(xiàn)有控制網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)交互數(shù)據(jù),具有較好的實(shí)時(shí)性。
在與鄆城琦泉生物質(zhì)電廠的生產(chǎn)廠長(zhǎng)、運(yùn)行部長(zhǎng)和鍋爐專(zhuān)工等充分溝通的基礎(chǔ)上,科遠(yuǎn)股份燃燒優(yōu)化團(tuán)隊(duì)不到一月的時(shí)間,完成了#1機(jī)組的燃燒優(yōu)化調(diào)試工作,并取得了令人滿意的調(diào)試效果。
主要工作如下:
優(yōu)化平臺(tái)部署,優(yōu)化控制策略組態(tài)與靜態(tài)調(diào)試;
燃燒相關(guān)控制回路依次投入,參數(shù)整定與優(yōu)化;
資料整理、驗(yàn)收、工作交接、培訓(xùn)與文檔備案。
前后時(shí)間大約兩周。
生物質(zhì)燃燒優(yōu)化控制策略特點(diǎn):
采用通用的基于辨識(shí)模型+控制理論整定PID參數(shù)控制思路。通過(guò)采集現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,辨識(shí)被控對(duì)象特性傳遞函數(shù),基于對(duì)象模型,按照控制理論設(shè)計(jì)PID參數(shù)。
將模糊控制策略與PID+前饋控制策略相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)主汽壓力調(diào)節(jié)器參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整,獲得更好的主汽壓力調(diào)節(jié)性能。
燃料主控調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)取料螺旋輸送機(jī)指令調(diào)平,當(dāng)自動(dòng)狀態(tài)中的某臺(tái)取料螺旋輸送機(jī)電機(jī)停運(yùn)時(shí),自動(dòng)將該臺(tái)轉(zhuǎn)速指令平均分配給剩余參與自動(dòng)調(diào)節(jié)的取料螺旋輸送機(jī)。
考慮承載螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻次對(duì)實(shí)際的取料量具有較大的影響,將運(yùn)行中的取料螺旋輸送機(jī)的平均電流信號(hào)作為判斷依據(jù),當(dāng)該電流信號(hào)低于某限值時(shí),自動(dòng)依次轉(zhuǎn)動(dòng)→停止承載螺旋輸送機(jī),增加實(shí)際進(jìn)入鍋爐內(nèi)部的給料量。
完善的邏輯保護(hù)和語(yǔ)音報(bào)警功能:當(dāng)測(cè)點(diǎn)或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)異常時(shí),優(yōu)化控制系統(tǒng)自動(dòng)切除,切換到運(yùn)行人員手動(dòng)狀態(tài),同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警提示。