火电厂影响AGC调节速率的因素及优化措施分析

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第6期   作者:薛聪 钱志文 康昀昊
[导读] 随着我国社会经济发展的不断进步,电力体系发展也在逐步进行深化改革
        薛聪       钱志文    康昀昊
        国家能源集团宝庆发电有限公司     湖南    邵阳   422000
        摘要:随着我国社会经济发展的不断进步,电力体系发展也在逐步进行深化改革,对火电厂的调节速率要求也提出了更高的标准,AGC技术的推出,帮助火电厂解决了这一困境,实现电网自动发电控制,在投入机组运行过程中,为保证电网调度中心的稳定运行,需对影响AGC调节速率的因素进行及时解决,实现火电厂机组的稳定运行。
        关键词:火电厂;AGC;调节速率;优化措施
        引言:电力系统的发展关乎着广大人们群众的基础生活品质,随着时代的快速发展,各项高新的科研技术不断融入到各行各业中,电力系统运行过程中,为保证系统的平稳运行,使有功功率实现自动化的发电控制,保持额定值与维持频率的平衡,进而满足互联电力系统的功率转换。针对于我国目前的电力发展形式,AGC技术可作为厂网连接的技术纽带,在电力发展中起着决定性的作用。
1.AGC系统概述
        AGC系统是火电机组系统的重要组成部分,主要涵盖机组控制系统、远程终端控制系统、传输通道以及电网调度实时控制系统,主要作用是将通过火电机组收集的数据资料传输到电网调度中心,电网调度中心对接受的数据信息进行科学筛选、归类后,对此进行专业的优化分析,对火电机组进行科学合理的负荷分配。AGC系统收到指令后进行下一步的作业,通过远程终端控制系统进行数据调节。电网调度中心所发布的指令是通过专业的数据分析后,对火电机组进行电网负荷分配[1]。
        AGC接收质量后会对其进行基本符合分量的基础分配,调节分配的分量系统,对基本负荷分量进行短期预测分析,测算出准确的日负荷发电量,火电机组是通过分散控制系统中机炉协调控制系统完成指令的,AGC系统主要是发布指令,并对其进行专项的数据测算与速率调节,实现火电厂机组的各控制系统的合作,完成电网调度中心的布置指令。
2.影响AGC调节速率的因素
2.1主汽压力波动较大
        电力发展中火电厂的火电机组平稳运行是电力发展的重点,因此对于火电机组AGC技术开展中的影响因素应进行科学的分析,在稳定符合的工作环境下,由于主汽压力的过渡震荡,波动幅度增长较快,严重影响AGC技术的正常运行。从稳定负荷转向负荷状态时,主汽压力震荡逐渐加增,最大偏差可达到1.0-1.5Mpa,严重超出正常的波动幅度,影响AGC系统的正常运转,在负荷情况教为严重时会造成机组间穿插作业现象,导致AGC被迫退出而无法正常发挥其作用,影响电力的稳定发展。
2.2水煤比设计不够科学
        水煤比设计过程中,由于并为进行必要性的实地勘察,导致主汽温度波动较大时,机组的各项工作均受到严重影响,使机组的安全性与经济性都面临巨大的挑战。机组水煤比设计时应对实际运行情况进行深入了解,选择位置极为重要,要将出口控制点控制在机组屏出口之内,减少过热的温度控制而出现的耦合现象,打破水煤比的设计平衡,造成水煤比的控制失真现象,进而造成主热、再热气温的严重波动[2]。
        使机组运行参数受到严重的影响,增加机组运行成本的同时也降低了机组运行的安全性能,使机组AGC技术无法正常运行,若出现汽轮机主气温急速升高现象,应引起高度重视,大部分是锅炉和汽轮机金属管材或其他组成部件的过度运作导致。若不进行及时调整,后期极容易出现汽轮机的快速膨胀,而出现剧烈的振动现象,为机组正常运行造成巨大的安全隐患。超出正常控制范围的温度现象,会因受热面过大或金属管材的蒸汽侵蚀而缩短其使用年限,因此为保证电力AGC系统的稳定运行,在水煤比设计中应充分考虑气温波动对机组安全性与经济性的考验。
2.3控制系统对变化煤种无法适应
        由于近年来我国电力行业的快速发展,不断融入诸多高科技的新兴技术,AGC控制系统在电力稳定运行中占据着重要的位置,但是由于现今很多低价低灰的熔点煤掺杂在正常的电力煤中,导致煤种进入煤炉后出现偏离设计轨道现象,使锅炉出现受热面积不均,部分位置出现结焦现象,导致了烟温偏差的基础性问题,影响控制系统的稳定运行。


2.4一次风控系统设计不合理
        一次风控制系统时电力磨煤机的重要操作途径,主要依靠对进口热风门的湿度调节,完成一次风量的测量,实际运行过程中,由于进口热风门的调节存在诸多的设计缺陷,对风门节流损伤较为严重,明显增加了现有的风机电消耗,进而导致测算数据存在一定的偏差,测量过程中,不规范的设计细节使热风门出现明显的调节震荡现象,影响模组出力与跟进的实效性[3]。
2.5磨煤机可靠性弱
        磨煤机的卡跳问题也是影响AGC调节速率的决定性原因,给煤机的卡跳会造成煤管的堵煤现象,使测量的参数数显偏差问题,造成模组的各层过厚,影响控制系统的正常运行。
3.火电厂AGC调节速率优化措施
3.1优化制粉系统
        电力发展过程中,AGC技术可通过调节运行速率而促进控制系统的稳定运行,由于冷、热风的控制不同,冷风控制温度,热风控制风量的差异,通过磨煤机加载力的综合作用下对其进行曲线控制,完善现有控制系统的敏感现象,完成AGC技术的操作。实验单台会随着给煤机输送煤量的变化而更改运行速度,地洞调节出口动态的分离期运行速度与运行频率,使产生的煤粉精细度符合国家既定标准,与此同时也提升了模组制粉的运行速度。
3.2优化汽机主控回路
        结合电力AGC技术运行过程中出现影响调节速率因素分析,需加强对汽机主控回路的优化处理,增加现有机组的负荷回路,增加机组的承载负荷率,将汽机调门调整至最大,增加对应调门的开度前馈量,进而增强汽机的整体负荷能力,完善汽机的负荷相应目标[4]。
3.3制粉系统调试
        模组风管的平均风速在发生变化时,会自动开大或减少热风门的开度,为保证模组的平稳输粉能力,在出现升降负荷是,设定自动调节,减小热风门的开度,减少对热风门的损伤。保证模组通风过程中的干燥性,维持模组出风口的温度在可控范围之内个,促进模组风煤比的适合区间。送风控制过程中严格按照“加美先加风、减煤先减风”的控制思想,有效缓解出现负荷燃料容量时可以保证有足够的燃料风。促进机组的正常运转,减少因燃料量与燃料风的不均衡配比而造成的损失,确保机组运行的经济性。
3.4优化主气压控制回路
        电力AGC技术运行过程中,对主气压的控制应从锅炉入手,锅炉的运行不单取决于燃料量的控制,适合的给水流量才是真正决定锅炉蒸发量的主要因素,在给水量与燃料量既定比例发生变化时,产生的直流会对锅炉的受热面产生一定的变化,进而出现因气温骤增而出现的剧烈波动现象。机组的响应负荷速率随着锅炉运行而不断增长,考虑到锅炉的蓄热能力应进行科学的给煤量输出需求,时刻关注水煤的比例波动,使主气压得到有效控制[5]。
3.5优化AGC指令偏置
        火电厂的AGC技术运行过程中,对于影响调节速率的因素进行科学合理的优化整改,最重要的是优化AGC的指令偏置,设置自动给出指令,在出现超负荷现象时形成自动给出,实现高低符合状态下的AGC技术的平稳运行。
        结束语:综上所述,对火电厂影响AGC调节速率的因素进行系统的阐述分析,总结AGC在机组控制系统中的重要作用,针对所提出的影响因素提出了科学的优化整改措施,结合DCS逻辑优化与智能外挂控制相结合方式,实现对火电厂机组的全面优化。增强AGC的响应调节速率,为AGC构建平稳的运行空间,增加机组的负荷能力,促进火电厂的正常运行,保证了国家电网的整体安全运转。
参考文献:
        [1]李正豪. 探讨储能电池技术参与火电厂AGC调频的应用[J]. 大科技,2021(11):94-95.
        [2]罗建科,王军泓. 火电厂AGC及一次调频控制逻辑优化分析[J]. 中国新技术新产品,2020(5):48-49.
        [3]欧阳春明,李慧霞,钱文华. 火电厂AGC控制回路的非线性分析[J]. 仪器仪表用户,2019,26(1):94-97.
        [4]张鹏举. 火电厂AGC指标提高与安全经济运行的现代研究[J]. 科学与信息化,2017(21):126,128.
        [5]胡继宏,庞镇涛,孙雪磊,等. 储能AGC在火电厂中的实际应用[J]. 自动化应用,2020(5):81-82.
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