T-CEEMA 005-2022 煤電機(jī)組自動控制系統(tǒng)節(jié)能、供熱和靈活性改造技術(shù)導(dǎo)則

學(xué)兔兔學(xué)兔兔標(biāo)準(zhǔn)下載ICS27.10F23ICS27.10F23中國電力設(shè)備管理協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)T/CEEMA—005-2022煤電機(jī)組自動控制系統(tǒng)節(jié)能、供熱和靈活性改造技術(shù)導(dǎo)則2021-05-16發(fā)布2021-05-16發(fā)布2021-05-16實(shí)施中國電力設(shè)備管理協(xié)會T/CEEMA005—2022T/CEEMA005—2022學(xué)兔兔標(biāo)準(zhǔn)下載定運(yùn)行；應(yīng)對鍋爐燃燒控制系統(tǒng)、機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及脫硝控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可采用機(jī)組輔助調(diào)節(jié)負(fù)荷手段，挖掘鍋爐、回?zé)嵯到y(tǒng)和熱網(wǎng)系統(tǒng)蓄能潛力，提高機(jī)組變負(fù)荷能力并滿足環(huán)保要求。同時，應(yīng)對DCS基礎(chǔ)邏輯及保護(hù)回路進(jìn)行梳理并進(jìn)行優(yōu)化，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。7.2.2低負(fù)荷穩(wěn)燃控制針對燃煤機(jī)組靈活性的控制系統(tǒng)改造，為保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)采取低負(fù)荷穩(wěn)燃控制措施。宜采用智能燃燒優(yōu)化控制技術(shù)，對總風(fēng)量、風(fēng)煤比、一次風(fēng)壓、磨分離器轉(zhuǎn)速、燃燒器擺角、燃盡風(fēng)等進(jìn)行在線自尋優(yōu)控制，提升鍋爐一次風(fēng)壓、二次風(fēng)、燃盡風(fēng)和運(yùn)行氧量的智能控制水平，同時宜適當(dāng)降低一次風(fēng)壓、降低煤粉細(xì)度、提高煤粉均勻性、合理配風(fēng)、優(yōu)化磨煤機(jī)投運(yùn)方式等對制粉系統(tǒng)進(jìn)行整體優(yōu)化和提效，保證爐膛內(nèi)煤粉燃燒的充分、完全，在鍋爐運(yùn)行安全性的前提下提高鍋爐效率、降低NOx排放。2.2.1其具體技術(shù)要求：a） 鍋爐應(yīng)在低負(fù)荷具備不投油穩(wěn)燃能力，爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，火檢指示正常；b） 應(yīng)減少鍋爐各受熱面的超溫現(xiàn)象，平均超溫頻次降低10%以上；c） 鍋爐出口NOX含量應(yīng)在原有基礎(chǔ)上降低5%以上；d） 應(yīng)降低飛灰含碳量1%以上；e） 應(yīng)減小氧量，進(jìn)而減少排煙損失，提萬鍋爐效率0.2%以上；f） 對存在左右側(cè)煙道煙溫存在偏差的鍋爐，應(yīng)減小左右側(cè)煙溫偏差±5°C以上。2.2.2采用分倉配煤、爐內(nèi)摻燒的燃煤鍋爐，宜對單臺磨煤機(jī)的煤質(zhì)獨(dú)立進(jìn)行熱值校正，以減小啟停磨煤機(jī)對系統(tǒng)的擾動。其具體技術(shù)要求：a） 啟停磨階段，主蒸汽壓力波動應(yīng)小于士O.SMPa；b） 啟停磨階段，中間點(diǎn)溫度波動應(yīng)小于士10°C；c） 啟停磨階段，汽包水位波動應(yīng)小于士30mm；d） 啟停磨階段，主汽溫波動應(yīng)小于±8°C，再熱汽溫波動應(yīng)小于±10°C。2.2.3應(yīng)對給水流量、汽包水位、凝結(jié)水流量等重要測量參數(shù)精度進(jìn)行補(bǔ)償校核，必要時可通過試驗(yàn)對低負(fù)荷工況進(jìn)行標(biāo)定，保證深度調(diào)峰工況汽包水位、除氧器水位的穩(wěn)定。其具體技術(shù)要求：a） 汽包水位的動態(tài)偏差應(yīng)小于士60mm,穩(wěn)態(tài)偏差應(yīng)小于士25mm；b） 除氧器水位的動態(tài)偏差應(yīng)小于士40mm,穩(wěn)態(tài)偏差應(yīng)小于±20mm。2.2.4宜對機(jī)組重要自動控制系統(tǒng)采用變參數(shù)、預(yù)測控制及自適應(yīng)控制等技術(shù)方法和措施，提高參數(shù)的控制品質(zhì)。其具體技術(shù)要求：a） 穩(wěn)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)：給定值附近，不振蕩；b） 定值擾動時，控制系統(tǒng)衰減率＜p=0.75-0.95。7.2.3變負(fù)荷速率的提升針對燃煤機(jī)組靈活性的控制系統(tǒng)改造，應(yīng)對機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可采取輔助負(fù)荷調(diào)節(jié)技術(shù)及儲能調(diào)頻技術(shù)提升機(jī)組變負(fù)荷能力。2.3.1可在原DCS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過前饋、變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)等手段，對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，同時對基礎(chǔ)函數(shù)、調(diào)節(jié)參數(shù)重新整定以提升機(jī)組變負(fù)荷能力。建議采用智能控制器對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，如采用基于大滯后控制理論（預(yù)測控制技術(shù)、相位補(bǔ)償及狀態(tài)變量等控制技術(shù)）補(bǔ)償或取代傳統(tǒng)的PID控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、煤、水的自動協(xié)同控制，在兼顧機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性的同時提高機(jī)組變負(fù)荷能力。其具體技術(shù)要求：a） 主蒸汽壓力的動態(tài)偏差應(yīng)小于士0.8MPa,穩(wěn)態(tài)偏差應(yīng)小于士0.2MPa；b） 機(jī)組負(fù)荷的響應(yīng)時間應(yīng)小于60s;c） 負(fù)荷調(diào)節(jié)精度動態(tài)偏差應(yīng)小于2%Pe,穩(wěn)態(tài)偏差應(yīng)應(yīng)小于1%Pe；d） 機(jī)組出力＞40%Pe,變負(fù)荷速率應(yīng)不小于1.5%Pe/min,30%Pe＜機(jī)組出力＜40%Pe,變負(fù)荷速率應(yīng)不小于1%Pe/min,20%Pe＜機(jī)組出力＜30%Pe,變負(fù)荷速率應(yīng)不小于0.5%Pe/min。2.3.2可利用凝結(jié)水變負(fù)荷、給水旁路、供熱抽汽調(diào)節(jié)、智能滑壓控制技術(shù)等輔助調(diào)節(jié)負(fù)荷手段，挖掘鍋爐、回?zé)嵯到y(tǒng)和熱網(wǎng)系統(tǒng)蓄能潛力，輔助提升機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)能力，減少鍋爐過燃調(diào)節(jié)，減少高壓調(diào)閥節(jié)流損失。其具體技術(shù)要求見本文件9.2.3.4、9.2.3.6^9.2.3.8要求。2.3.3可利用基于電化學(xué)儲能調(diào)頻技術(shù)、飛輪儲能調(diào)頻技術(shù)等儲能調(diào)頻技術(shù)，以常規(guī)火電機(jī)組支撐電網(wǎng)基本負(fù)荷，聯(lián)合儲能提升AGC及一次調(diào)頻能力，同時減少鍋爐過燃調(diào)節(jié)，降低高壓調(diào)閥節(jié)流損失。其具體技術(shù)要求：a） 應(yīng)在機(jī)組原有變負(fù)荷速率的基礎(chǔ)上提升20%以上；b） 應(yīng)在機(jī)組原有一次調(diào)頻合格率基礎(chǔ)上提升5%以上；c） 儲能調(diào)頻技術(shù)應(yīng)參與正、反向變負(fù)荷，投入率宜不小于90%。d）應(yīng)減少鍋爐過燃調(diào)節(jié)5%以上，減少高調(diào)閥節(jié)流損失5%，綜合提升機(jī)組經(jīng)濟(jì)性0.2%以上。2.3.4對鍋爐存在屏過壁溫超溫、左右側(cè)煙道煙溫存在偏差的問題，可根據(jù)機(jī)組需要進(jìn)行系統(tǒng)相關(guān)改造工作。2.4DCS基礎(chǔ)邏輯優(yōu)化與保護(hù)梳理針對燃煤機(jī)組靈活性的控制系統(tǒng)改造，應(yīng)對機(jī)組主保護(hù)、各輔機(jī)設(shè)備保護(hù)及控制回路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，宜實(shí)現(xiàn)制粉系統(tǒng)自啟停功能、給水泵自動并退泵及汽動給水泵汽源自動切換功能。7.2.4.1應(yīng)對機(jī)組主機(jī)保護(hù)（MFT、ETS）、跳磨投油邏輯進(jìn)行梳理并進(jìn)行優(yōu)化，以適應(yīng)調(diào)峰機(jī)組長期低負(fù)荷運(yùn)行的需求。其具體技術(shù)要求：a） 燃煤機(jī)組靈活性的控制系統(tǒng)改造后，不應(yīng)發(fā)生機(jī)組主保護(hù)（MFT、ETS）誤動及拒動問題；b） 深度調(diào)峰期間，磨煤機(jī)異常跳閘不應(yīng)影響機(jī)組安全運(yùn)行；c） 油槍投入邏輯應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。2.4.2應(yīng)對磨組控制邏輯優(yōu)化，完善磨煤機(jī)火檢保護(hù)邏輯，可使用自動暖磨功能的磨組自動啟停技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組調(diào)峰過程磨組啟動、停止的自動控制。其具體技術(shù)要求：a） 深度調(diào)峰期間，不應(yīng)發(fā)生磨煤機(jī)保護(hù)誤動及拒動問題；b） 應(yīng)縮短平均暖磨時間20%以上，提高啟、停磨組的快速性；c） 應(yīng)克服磨煤機(jī)啟停擾動，主蒸汽壓力波動應(yīng)小于士0.8MPa,中間點(diǎn)溫度波動應(yīng)小于士10°C，汽包水位波動應(yīng)小于±30醐，主汽溫度波動應(yīng)小于±8°C，再熱汽溫度波動應(yīng)小于士10°C；d） 油火檢和煤火檢信號應(yīng)包括模擬量信號和開關(guān)量信號。2.4.3應(yīng)對給水控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，宜使其具有出力自動平衡功能的給水泵自動并泵和退泵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組調(diào)峰過程中給水泵的自動啟動和退出，宜同時對電泵、汽泵順序控制邏輯、最小流量閥控制邏輯、給水旁路調(diào)節(jié)閥控制、給水泵汽輪機(jī)汽源切換邏輯進(jìn)行優(yōu)化，保證給水系統(tǒng)運(yùn)行安全。其具體技術(shù)要求：a） 應(yīng)縮短給水泵并、退泵時間50%以上；b） 應(yīng)克服自動并、退泵擾動，給水泵泵出口流量、給水流量等主要運(yùn)行參數(shù)的控制偏差應(yīng)小于10%額定參數(shù)；c）給水泵再循環(huán)閥的控制邏輯應(yīng)包括給水泵流量不低于下限值的邏輯保護(hù)。7.2.4.4疏水門開關(guān)控制邏輯應(yīng)考慮疏水過熱度參與控制，以提高低負(fù)荷運(yùn)行時機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。7.2.5低負(fù)荷脫硝優(yōu)化控制針對燃煤機(jī)組靈活性的控制系統(tǒng)改造，宜對NOx測量設(shè)備進(jìn)行改造，采用分區(qū)噴氨控制，并對脫硝控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保證脫硝控制系統(tǒng)響應(yīng)的快速性及穩(wěn)定性。7.2.5.1建議保留串級控制策略，宜采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟測量技術(shù)在線評估測量參數(shù)；并應(yīng)用預(yù)測控制、跟蹤微分、狀態(tài)觀測、相位補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)控制算法，及時預(yù)測進(jìn)口NOx濃度變化，準(zhǔn)確動作噴氨調(diào)節(jié)閥門，提高脫硝控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，快速克服變負(fù)荷工況、制粉系統(tǒng)啟停、吹灰過程等帶來的擾動。其具體技術(shù)要求：a） 應(yīng)在原有控制水平的基礎(chǔ)上，減少SCR出口NOx濃度的控制偏差20%以上；b） 應(yīng)在原有控制水平的基礎(chǔ)上，噴氨量節(jié)省在10%以上；c） 應(yīng)在原有控制水平的基礎(chǔ)上，快速克服變負(fù)荷工況、制粉系統(tǒng)啟停、吹灰過程等帶來的擾動，減少SCR出口NOx濃度波動20%以上。7.2.5.2可通過汽、水、風(fēng)、煙參數(shù)的監(jiān)測，對鍋爐入爐煤質(zhì)甚至成分進(jìn)行實(shí)時估計分析，指導(dǎo)鍋爐整體風(fēng)量及配風(fēng)分布，降低NOx生成質(zhì)量濃度及動態(tài)波動幅度，為SCR噴氨調(diào)節(jié)構(gòu)建良好基礎(chǔ)，并建議采用分區(qū)噴氨控制，精細(xì)化脫硝，減少氨逃逸。其具體技術(shù)要求：a） 宜通過鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整，降低爐內(nèi)NOx生成水平及波動幅度20%以上；b） 宜采用分區(qū)噴氨控制，精細(xì)化脫硝，減少氨逃逸10%以上。7.2.5.3宜對SCR進(jìn)、出口NOx濃度采樣測量設(shè)備進(jìn)行改造，使其測量具備多點(diǎn)取樣、快速取樣、定期反吹等功能，以利于控制的穩(wěn)定性，延長噴氨調(diào)閥壽命。其具體技術(shù)要求：a） 應(yīng)減少SCR出口NOx濃度的控制偏差2%以上；b） 應(yīng)延長噴氨調(diào)閥使用壽命10%以上，提升脫硝控制系統(tǒng)的可靠性。7.2.5.4低負(fù)荷脫硝優(yōu)化控制可采用優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式，例如高壓缸預(yù)暖、再熱器煙氣擋板偏向再熱器側(cè)運(yùn)行等措施，宜調(diào)節(jié)SCR入口煙氣溫度在催化劑的工作溫度范圍內(nèi)（通常在310^400°C之間）。8驗(yàn)收測試1總體要求8.1.1驗(yàn)收測試人員應(yīng)由有資質(zhì)專業(yè)機(jī)構(gòu)的專業(yè)技術(shù)人員組成，驗(yàn)收測試具體對象時應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件、招標(biāo)文件和產(chǎn)品技術(shù)文件的要求進(jìn)行。8.1.2節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等驗(yàn)收測試的功能對象應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制設(shè)備，如涉及智能設(shè)備的還應(yīng)包括智能組件及平臺；8.1.3節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等驗(yàn)收測試范圍應(yīng)包括硬件及網(wǎng)絡(luò)通信一致性測試，控制系統(tǒng)基本功能性測試，控制系統(tǒng)控制性能測試。1.4節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等驗(yàn)收涉及技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合DL/T774、DL/T657、DL/T1210等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。8.1.5節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等驗(yàn)收涉及網(wǎng)絡(luò)通信的測試應(yīng)根據(jù)通信方案設(shè)計文件，信號質(zhì)量應(yīng)符合DL/T659；通訊帶寬應(yīng)留有余量，且余量不宜小于數(shù)據(jù)傳輸峰值的20%；信息安全管理應(yīng)遵循GB/T22239信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求。8.1.6對智能控制回路進(jìn)行擾動試驗(yàn)、變工況試驗(yàn)，同時綜合考慮在穩(wěn)定工況、供熱系統(tǒng)等大幅擾動工況下的運(yùn)行控制性能，不斷調(diào)整機(jī)理模型、控制策略及控制參數(shù)，以獲得滿意的性能品質(zhì)，達(dá)到所要求的全部功能和性能指標(biāo)。8.2驗(yàn)收測試內(nèi)容8.2.1節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等控制系統(tǒng)的硬件及網(wǎng)絡(luò)通信一致性測試，測試內(nèi)容包括：a） 基本功能與性能測試。電源冗余能力；控制計算單元性能；通信及I/O系統(tǒng)性能。b） 數(shù)據(jù)運(yùn)算與記錄能力測試。最大邏輯頁面的組態(tài)運(yùn)算能力；最大模擬量計算模塊的運(yùn)算能力；模擬量信號快速變化時的數(shù)據(jù)記錄能力。c） 通信能力測試。最大模擬量通信測試；最快通信速率測試；長期高負(fù)荷通信能力測試。d） 投退過程無擾測試。投入退出測試；斷電恢復(fù)測試；通信中斷測試。e） 長周期運(yùn)行與環(huán)境適應(yīng)性測試。滿負(fù)荷長周期測試；電磁干擾環(huán)境適應(yīng)性測試；機(jī)柜風(fēng)扇故障環(huán)境測試。8.2.2節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等控制系統(tǒng)的功能性及控制性能測試，測試內(nèi)容應(yīng)包括：a） 節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等自動控制系統(tǒng)應(yīng)具備各設(shè)備的聯(lián)鎖保護(hù)功能，并完成系統(tǒng)模擬量參數(shù)自動閉環(huán)控制。b） 節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等設(shè)備涉及DCS系統(tǒng)的應(yīng)符合DL/T655,DL/T656,DL/T659,DL/T1083的驗(yàn)收要求。c） 節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等設(shè)備的功能組開關(guān)量控制部分應(yīng)符合DL/T658驗(yàn)收要求。d） 節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造后，機(jī)組在額定負(fù)荷與深度調(diào)峰范圍內(nèi)運(yùn)行，機(jī)組變負(fù)荷測試應(yīng)滿足DL/T1210和電網(wǎng)考核要求。e） 節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造等設(shè)備的模擬量調(diào)節(jié)回路應(yīng)符合DL/T657驗(yàn)收要求。f） 節(jié)能降耗、供熱改造及靈活性改造后，機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行期間主保護(hù)回路應(yīng)能可靠投入。機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能應(yīng)能可靠投入?？傦L(fēng)量、給水流量等主要測點(diǎn)應(yīng)能可靠投入，同時應(yīng)能保證給水控制、總風(fēng)量控制、除氧器水位控制、給水再循化控制等主要自動調(diào)節(jié)回路可靠投入。g） 節(jié)能降耗、靈活性改造測試涉及經(jīng)濟(jì)性內(nèi)容應(yīng)包括磨煤機(jī)、鍋爐配風(fēng)、循環(huán)泵、空冷風(fēng)機(jī)、蓄能利用等。改造后宜提高碾磨出力經(jīng)濟(jì)性2%，一、二次配風(fēng)經(jīng)濟(jì)性2%，冷端綜合收益1%，降低空冷風(fēng)機(jī)電耗3%，蓄能利用減少節(jié)流損失2%。h） 節(jié)能降耗、靈活性改造測試涉及參數(shù)性能應(yīng)包括滑壓曲線、背壓定值、鍋爐氧量、吹灰優(yōu)化、廠級負(fù)荷優(yōu)化分配等，保障機(jī)組變負(fù)荷能力、一次調(diào)頻合格率滿足電網(wǎng)指標(biāo)的情況下，宜提高冷端綜合收益2%;提高鍋爐效率0.3%；提高減少吹灰介質(zhì)5%;提高廠級負(fù)荷優(yōu)化分配的經(jīng)濟(jì)性2%。i） 節(jié)能降耗、靈活性改造測試涉及開關(guān)量系統(tǒng)的測試應(yīng)包括磨煤機(jī)、水泵等的自動啟停、自動輪換等。測試啟停及輪換過程中主要控制參數(shù)如主汽壓、主（再）熱汽溫、脫硝、脫硫等控制品質(zhì)可參照DL/T657,機(jī)組深度調(diào)峰負(fù)荷段控制參數(shù)技術(shù)指標(biāo)可適當(dāng)放寬。。J）供熱熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)能完成對所有熱用戶溫度、流量等參數(shù)的采集，并根據(jù)采集的是數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出熱負(fù)荷總需求實(shí)時數(shù)據(jù)。k） 供熱熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)用戶熱負(fù)荷需求和機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，通過智能算法對熱源系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制功能調(diào)節(jié)，提高供熱系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。l） 供熱熱網(wǎng)系統(tǒng)使用智能設(shè)備的應(yīng)能達(dá)到智能控制的設(shè)計要求，如采用機(jī)器學(xué)習(xí)等，對熱網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化分析并提供參數(shù)；依據(jù)上述分析結(jié)果形成最優(yōu)的控制策略的應(yīng)能夠自動對各熱力站進(jìn)行調(diào)整。m） 靈活性改造后機(jī)組深度調(diào)峰低負(fù)荷穩(wěn)燃運(yùn)行期間，不應(yīng)投用輔助能量進(jìn)行助燃，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)能可靠投入，脫硫、脫硝、除塵等環(huán)保設(shè)施應(yīng)能可靠投入。機(jī)組處于深度調(diào)峰的時間應(yīng)不小于4小時，且機(jī)組主要參數(shù)應(yīng)能滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)