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摘要：燃油控制系统是沙特延布三期5×660 MW超临界燃油机组锅炉点火启动和稳燃运行时的重要系统。针对延布三期燃油系统及燃烧设备的特点,分析其在锅炉启动、低负荷稳燃运行时点火装置的控制要求,进行合理的变更与优化,制定出适合本厂轻油点火及重油稳燃运行的的最优控制策略，为同类型超临界燃油机组的点火控制方案提供了一定的借鉴。
关键词：轻油点火；重油控制；压力控制；流量控制；最小阀位控制
引言
沙特延布三期5×660 MW超临界燃油机组项目在轻油点火启动初期，因炉内温度较低，当进入炉膛的油压太低，就会使得轻油燃烧效果较差，造成油层火检闪烁，炉膛负压波动大；当进入炉膛的油压太高，存在燃油雾化效果差，使得油枪无法点着。同时由于炉前供油调调节阀节流效果太强造成油压波动剧烈，出现多次油压低触发供油电磁阀的关动作，引起燃料丧失MFT动作。随着点不着火的次数增多，油枪将向炉膛内喷入大量的燃油，极易造成锅炉内部的爆燃，严重影响机组的安全运行，同时浪费大量的燃油，降低机组的经济性。
1锅炉燃油系统主要设备特点
延布III 5×660MW超临界机组配置5台ALSTOM燃油锅炉，为滑压超临界锅炉采用轻油点火，轻油布置在A层共8只油枪。轻油为汽车来油，经由3台卸油泵供至2台6000M3轻油罐；每台机组由1台轻油供油泵送往炉前系统，在轻油供油泵出口管道上安装了一个回油调节阀CV1，通过打开调节阀CV1将泵出口轻油部分回流到轻油油罐。供油泵出口的轻油送往炉膛点火之前还得经过炉前供油调节阀CV2及供油电磁阀控制。调节阀CV1控制供油泵出口压力从而保证送入炉膛前的轻油具有设计要求的供油压力，此供油压力是炉前电磁阀开允许的条件。
2轻油点火系统的控制分析
2.1炉膛燃烧管理系统（BMS）基本控制分析
炉前供油电磁阀的及时动作是保证炉膛安全的前提，在锅炉启动点火及低负荷稳燃阶段保持常开，供油电磁阀为单指令电磁阀，得电保持常开。当得电常开逻辑条件不满足时，电磁阀失电，阀门立即关闭。同时供油电磁阀电气回路通过硬线与MFT继电器出口信号连接，当锅炉MFT动作时通过关断供油电磁阀和供油调节阀CV2来快速切断进入炉膛的燃料。
2.2 燃料量控制系统（DCS）基本控制分析
2.2.1轻油泵出口回油调节阀CV1的控制
轻油泵出口回油调节阀CV1控制供油泵出口压力，控制器采用PI控制，使油泵出口的油压满足轻油点火前打开供油电磁阀的条件。
2.2.2炉前供油调节阀CV2的控制
压力控制（PID1）
压力控制目标是维持炉前供油压力以确保火焰的稳定性。在任一时刻，压力控制将确保进入炉膛的供油压力不低于最低设定值，因而压力控制器将处于优先控制作用。压力设定值可根据现场实际情况手动调整，但必须高于供油电磁阀得电开逻辑所要求的压力。压力控制器调节位于供油电磁阀后的供油压力；当位于电磁阀后的供油压力低于设定值压力时，调节阀将快速打开，此时流量控制的输出跟踪压力控制的输出。控制器采用PI控制，设置的PI参数满足控制器快速调节供油压力要求。当供油电磁阀后的实际油压值升高直至大于设定值压力后，压力控制将切换到流量控制。
流量控制（PID2）
流量控制目标是调节供油流量以供应机组带负荷。当供油电磁阀后的供油压力高于供油压力设定值时，此时调节阀压力控制就切换为流量控制，压力控制输出跟踪流量控制的输出。在锅炉燃料主控投自动时，控制器设定值将接受来自机组协调远方给定的锅炉负荷或由运行人员就地手动给定的流量设定值。轻油流量设定值受当前投入运行的轻油总燃烧器数量乘以单个燃烧器容量（3.1%BMCR）之积所限制；同时设定值具有速率限制，正常升负荷时设定值速率需匹配锅炉给水速率。控制器PID2采用PI控制，设置的参数P、I满足现场实际需求，但控制器PID2的响应速度弱于压力控制器PID1，以确保现场供油流量的平稳。
3 轻油点火控制策略的优化
3.1优化点火程控逻辑（BMS）
在现场点火过程中，发现原控制逻辑两只油枪之间点火间隔时间较短，造成投油枪顺控过程中油压下降太快，调阀来不及动作。我们将点火过程中两只油枪点火间隔时间由7.5秒延长至90秒，使调节阀CV2能在点下一只油枪前有足够的调整时间，利于油压的平缓波动避免调阀CV2大幅摆动。
3.2优化燃料量控制逻辑（DCS）
在轻油前四只油枪点火过程中，发现单只油枪点火程控在打开油角阀时，由于进入炉膛的轻油调阀CV2节流效果明显，造成炉前供油压力能从12突降到2.5。如此大的油压波动，反过来又引起炉前供油调节阀CV2波动剧烈。油压的剧烈波动一方面可能会触及供油电磁阀关闭所要求的压力下限，从而引起燃料丧失，触发MFT动作锅炉跳闸；另一方面也会影响轻油的雾化效果，可能会造成油枪无法点燃。为了平缓由于调节阀CV2动作引起炉前供油油压的大幅波动， 我们需要减弱供油调节阀CV2的节流效果。在管道充油结束后进行轻油第一只油枪点火前，通过调整轻油泵出口回油调节阀CV1的开度将供油调阀节CV2前的压力迅速降低，调阀节CV2前的油压下降会使其节流效果明显减弱。同时通过调节CV2的开度又保证了油枪点火的供油压力和供油流量的要求。轻油泵出口回油调节阀CV1的开度可通过调整其压力设定值SP来实现。等四只油枪着火后，此时因炉膛温度较高便于油枪着火，再将调阀CV1的压力设定值提高加大给油量。
根据现场设备实际情况设计供油指令最小阀位限制，保证最低的供油油压。优化后的逻辑经过现场三号机组多次点火试验，均能一次点火成功，满足机组点火参数要求，将其推广到延布三期正在调试的二号机组也实现成功点火。
4重油控制策略的优化
机组正常运行时，退出轻油油枪投入重油油枪。在优化重油点火程控逻辑将两只油枪之间的点火间隔时间延长的基础上；将重油自动调节逻辑进行重点优化，下面对优化后的逻辑进行说明。当锅炉燃料主控切手动时，锅炉负荷跟踪当前实际燃料量；当燃料主控投自动时，燃料设定值将接受来自机组协调远方给定的锅炉负荷或由运行人员就地直接给定的燃料流量。重油流量设定值受当前投入运行的轻油总燃烧器数量乘以单个燃烧器容量之积所限制。同时设定值具有速率限制，正常升负荷时设定值速率需匹配给水速率防止太快； RB动作时为了达到快速减锅炉负荷的目的，将设定值变化速率加大。生成的调阀基本开度指令受速率限制，正常时开指令速率需匹配现场供油压力及负荷要求而设定为1%/s；但在风/油比及水/油比失衡而触发保护动作而快速减燃料时，指令速率将加快（可根据现场情况调整）。
5总结
实践证明，延布三期锅炉燃油点火系统的控制策略经过延长油枪之间点火顺控间隔时间、炉前供油调节阀采用压力控制、流量控制、最小阀位控制等一系列的优化，有效地提高了锅炉点火启动的效率，解决了锅炉冷态启动多次点火不成功的现实问题，延长了点火设备的使用寿命，使得锅炉的启动费用大大降低，提高了机组的整体竞争力。
参考文献:
［1］］樊泉桂，阎维平.锅炉原理［M］.北京：中国电力出版社，2003
［2］杨献勇.热工过程自动控制[M].北京:清华大学出版社,2001