330MW机组低氮燃烧及脱硝投运后CCS系统优化

4、CCS数学模型修改及控制策略优化

（1）原锅炉主控数学模型

#6机组锅炉主控以直接能量平衡DEB信号（DirectEnergyBalance）为设定值，锅炉发热量HR信号（Heater）为被调量。数学模型为：

HR=P1*K+Ck*dPb/dtDEB=P1*K*Ps/Pt

P1：调节级压力，Pb：汽包压力，Ck：锅炉蓄热系数，K：比例系数，Pt：主汽压力

具体参数K=24.923（M10），Ck=1(M03),微分时间T=0.3min(PDR_LAG)

控制原理图如（图一）所示：

（2）修改后数学模型

根据#6机组的燃烧特性，于2013年11月20日，对CCS系统中机组热量信号计算公式中汽包压力的迟延时间及锅炉的蓄热系数进行了修改，AGC投入，O模式下，负荷300MW。具体如下：

HR=P1*24.923+1*dPb/d0.3→HR=P1*24.923+2*dPb/d0.8

公式中M03:6LMCC:CALCA1.M03由1改为2

公式中dt：6LMCC:PDR_LAG.LTIME由0.3改为0.8，即由原0.3分钟（18秒）改为0.8分钟（48秒）。

对以上两个参数在线修改后，进行主汽压力定值扰动试验，设定值从16.7MPa直接改为16.25MPa，主汽压力10分钟内趋于稳定，最低15.95MPa，最高16.38MPa，最大动态偏差为-0.3/0.13MPa（见趋势图1）。

从趋势线上及与运行人员交流中，在负荷变化不大或投入AGC-O模式不变的情况下，数学模型修改后，机组的各项主要参数均比较稳定，效果较为明显。以上参数均是在负荷300MW不变，机组AGC处于O模式下的稳定运行中得出的，CCS并没有经过大幅度变负荷以及AGC处于R模式的考验。另外，主汽温自动、再热汽温、一次风压、送风氧量以及炉膛负压等主要子系统自动调节基本平稳参数也有待优化。

（3）增加AGC动态微分回路

2014年2月11日晚，为进一步考验#6机组在低氮燃烧及脱硝投运后首次调度中心投入AGC-R模式，在机组负荷由259MW升至268MW(负荷13变动MW)，主汽压力由16.17MPa波动至16.83MPa，氧量有0.02%波动至5.13%，炉膛负压由-227Pa波动至68.9Pa，整台机组运行很不稳定。运行人员反映强烈，退出AGC的R模式，切为O模式运行。

针对上述情况，我们增加了AGC动态微分回路做为锅炉主控的前馈信号。控制思想为：AGC的R模式负荷变化很快，增负荷时先增加锅炉主控输出，增加锅炉燃料量，动态微分回路慢减的同时，压力会逐渐增加，以弥补汽机调门开启引起的压力下降，从而使主汽压力不因升负荷过快而导致下降过多。

降负荷时先减少锅炉主控输出，减少锅炉燃料量，动态微分回路慢增的同时，压力会逐渐减少，以弥补汽机调门关闭引起的压力上升，从而使主汽压力不因降负荷过快而导致上升过多。当AGC不投入时，该回路通过切换块输出为0。锅炉主控的输出不仅作为6台容量风挡板的指令，也作为一次风机变频调节的前馈信号。

这样，AGC动态微分回路不仅作用于容量风挡板的开关，也同时作用于一次风机变频器的转速，从而改变一次风压力。变负荷时整个锅炉燃料量的给予较之前将更加及时。

该前馈控制的动态微分超前功能是利用惯性环节的原理如下：

式中分子项TS即为微分（超前）因子，因此，超前作用的强度即是该公式中的前馈控制增益K；超前作用的时间长度即是上述公式中前馈控制的微分时间T。适当调整上述两个参数K和T，AGC的调节精度得到了极大的提高。原理图如（图二）所示：

在COMPOUND6LMCC中新增加滞后功能块AGC_LAG以及高级计算功能块AGC_BOIMAS。经多次优化后，动态微分时间AGC_LAG设定为0.4分钟，K定义为3，上下限值M02\M03设置为±4。

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