熱工調(diào)節(jié)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化與發(fā)展

第四講熱工調(diào)節(jié)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化與發(fā)展孫長生：電箱：scs54@網(wǎng)址:Http//工作單位：浙江省電力公司電力科學(xué)研究院兼：電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)付秘書長1.熱工節(jié)能優(yōu)化近年來我國燃煤發(fā)電供電能耗的變化數(shù)據(jù)來源：國家發(fā)展與改革委員會(huì)能源研究所◆燃煤發(fā)電節(jié)能降耗非常需要：節(jié)約能源、減少環(huán)境污染；降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措。◆燃煤發(fā)電具有節(jié)能減排能力：但通常認(rèn)為節(jié)能降耗是鍋爐、汽機(jī)專業(yè)的事，而對(duì)熱控專業(yè)一般不太重視。實(shí)際上通過優(yōu)化熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高熱工測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性，擴(kuò)展火電廠節(jié)能降耗工作大有空間：◆凝結(jié)水節(jié)流技術(shù)，提高變負(fù)荷初期的負(fù)荷響應(yīng)速度，可提高發(fā)電效率。◆正確選擇凝泵、引風(fēng)機(jī)變頻或引風(fēng)機(jī)改汽泵等控制策略，可以提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。熱工節(jié)能優(yōu)化空間◆煤質(zhì)在線測(cè)量與控制修正，可提高燃燒穩(wěn)定性；而送風(fēng)量直接影響風(fēng)煤比，引起爐內(nèi)過量空氣系數(shù)的變化，這些都關(guān)系到燃燒效率?！艉侠淼恼{(diào)節(jié)品質(zhì)與DEH順序閥控制方案可降低機(jī)組煤耗。合理的滑壓參數(shù)和汽機(jī)閥門開度方式，優(yōu)化主汽壓力與調(diào)門開度，可提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性?！粼诎踩浴⒄{(diào)節(jié)品質(zhì)和溫度的約束前提下盡量減少磨煤機(jī)冷風(fēng)量，可以提高鍋爐效率，減少NOx排放。◆補(bǔ)償閥門特性，維持主汽和再熱汽溫度控制穩(wěn)定，安全允許條件下較高溫度水平上運(yùn)行，能提高機(jī)組效率和壽命?！粼O(shè)置合理的水位定值，提高加熱系統(tǒng)水位調(diào)節(jié)品質(zhì)，可減小加熱器端差，起到節(jié)能作用。熱工優(yōu)化初步調(diào)研情況匯報(bào)2調(diào)節(jié)品質(zhì)和兩個(gè)細(xì)則實(shí)施情況調(diào)研◆機(jī)組DCS運(yùn)行評(píng)價(jià)。

◆自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在的問題?！糇詣?dòng)系統(tǒng)中優(yōu)化軟件及應(yīng)用情況◆“兩個(gè)細(xì)則”考核情況及經(jīng)驗(yàn)。◆以百萬機(jī)組為主的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。

內(nèi)容◆書面答卷調(diào)查◆現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研◆征文專題會(huì)議方式電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)浙江省電力試驗(yàn)研究院各發(fā)電集團(tuán)和電科院協(xié)助下、組織◆旨在為各發(fā)電集團(tuán)提高熱工調(diào)節(jié)品質(zhì)，節(jié)能降耗工作參考。為廣大熱工人員和軟件開發(fā)、研究、應(yīng)用單位，提供調(diào)節(jié)品質(zhì)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)交流的平臺(tái)目的參數(shù)測(cè)量和安裝問題電廠與調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門問題設(shè)備選型,設(shè)計(jì)問題燃燒煤種多變，混燒控制邏輯及策略優(yōu)化軟件參數(shù)壞質(zhì)量擾動(dòng)運(yùn)行檢修維護(hù)管理以上問題大部分能通過設(shè)備的改造、換型、管理得到解決，但煤種多變、混煤的摻燒一直是困擾電廠運(yùn)行的一個(gè)難點(diǎn)

。機(jī)組特性,蓄熱能力,制粉順序閥控制，閥門流量線性

CCS前饋環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),參數(shù)

有功信號(hào)AGC和網(wǎng)調(diào)不同轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)測(cè)量偏差

細(xì)則考核和機(jī)組經(jīng)濟(jì)性權(quán)衡

AGC與一次調(diào)頻交互作用

夏季空冷機(jī)組與海邊真空受限電廠針對(duì)兩個(gè)細(xì)則考核進(jìn)行控制優(yōu)化的效果差別較大,原因多種，最重要的是針對(duì)兩個(gè)細(xì)則考核實(shí)施的整體控制方案的有效性

自動(dòng)系統(tǒng)存在問題兩個(gè)細(xì)則考核問題鍋爐運(yùn)行過程控制現(xiàn)狀分析◆電廠運(yùn)行工況多變性和節(jié)能降排要求，仍采用PID控制，對(duì)遲延、大慣性、時(shí)變的復(fù)雜被控對(duì)象無法實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)控制。汽溫超標(biāo)主障之一◆控制目標(biāo)僅限于縮小底層被控變量與其設(shè)定值的偏差，無法實(shí)現(xiàn)鍋爐效率、污染物排放等高層目標(biāo)的控制;◆鍋爐燃燒系統(tǒng)檢測(cè)手段有限，如風(fēng)量、氧量、CO含量、飛灰含碳量、煤種等信號(hào)的測(cè)量精度難以保證；◆因此一些控制優(yōu)化軟件在電廠逐步應(yīng)用，如模型預(yù)測(cè)控制法、模糊控制法、前饋控制作用法等，我們調(diào)研了解了:◆節(jié)能降耗多數(shù)電廠僅局限于燃燒器的改造、風(fēng)煤比的優(yōu)化、PID控制器控制參數(shù)的調(diào)整等。英維思電廠鍋爐燃燒優(yōu)化軟件connoisseur,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于國外及華電包頭600MW機(jī)組西門子PROFI系統(tǒng)，基于模型的預(yù)測(cè)控制

,主要用于國華集團(tuán)部分電廠機(jī)組協(xié)調(diào)和汽溫控制

上海明華智能化協(xié)調(diào)系統(tǒng)預(yù)估對(duì)象超調(diào)幅度與基于凝結(jié)水調(diào)負(fù)荷協(xié)調(diào)系統(tǒng)用于安徽田集\平圩等電廠

南京“INFIT”AGC協(xié)調(diào)優(yōu)化融合預(yù)測(cè)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及自適應(yīng)技術(shù)，用于30多臺(tái)機(jī)組,SCR脫硝優(yōu)化控制系統(tǒng)HoneywellSentientSystem優(yōu)化系統(tǒng),模型預(yù)測(cè),多變量,變化率最優(yōu)控制器，用于上海石化、安徽鳳臺(tái)等電廠。GE新華IntelliMax系統(tǒng)硬件由ACU和ECU,軟件融合模型流體力學(xué),辨識(shí)控制算法,人工智能檢測(cè),推理診斷校正等原理,

在軍糧城等電廠應(yīng)用浙江大學(xué)Tai-JiMPC?系統(tǒng)融合非線性模型預(yù)測(cè)控制算法,多變量閉環(huán)測(cè)試辨識(shí)等技術(shù)

,用于國外及溫州電廠浙江電力試驗(yàn)研究院、北京華清優(yōu)燃OCP3，北京海德緣BPRev5.2

，華中科大-基于火焰輻射能的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，北京埃普瑞SOAP等；熱控自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化軟件應(yīng)用上述優(yōu)化軟件在提高機(jī)組控制效果方面取得一定效果，但其中有的軟件，剛調(diào)試完成時(shí)效果還可以，運(yùn)行一段時(shí)間以后控制品質(zhì)逐漸下降，在機(jī)組檢修或長時(shí)間運(yùn)行機(jī)組特性發(fā)生改變后，又需要重新建模和參數(shù)調(diào)整才能達(dá)到機(jī)組運(yùn)行要求，甚至有的軟件就此撤出運(yùn)行。此外軟件價(jià)格高，后期維護(hù)也不便，軟件和長期運(yùn)行效果和能達(dá)到的節(jié)能空間還未充分體現(xiàn)。但控制系統(tǒng)的優(yōu)化，是熱工控制技術(shù)研究的方向。