1 項目背景

安徽某電廠兩(liang) 台循環流化床機組均為(wei) 單元製機組。鍋爐額定主蒸汽流量為(wei) 480t/h，配套150MW的發電機組。每台鍋爐配置4台給煤機，六台引風、送風、一次風機均為(wei) 變頻控製。燃煤為(wei) 多煤種摻燒，並帶有部分的煤泥導致熱值存在一定的波動。

根據當地電網要求，150MW等級的CFB機組需要投入AGC與(yu) 一次調頻，參與(yu) 電網調峰。

原有的協調控製策略中，鍋爐主控以主汽壓力反饋調節為(wei) 主，並采用負荷指令作為(wei) 動態與(yu) 靜態前饋，沒有兼顧到整個(ge) 燃燒過程的諸多因素。由於(yu) 循環流化床鍋爐的燃燒過程存在大滯後和大慣性特性，上述控製策略下經常容易導致過調，當AGC/一次調頻指令變化時，造成主汽壓力和主汽溫度大幅度波動甚至主汽壓力呈現震蕩發散，出於(yu) 機組安全考慮，運行人員隻能手動調整給煤量，造成機組響應電網調度指令不及時，負荷精度也達不到要求，每月機組被電網考核嚴(yan) 重。

為(wei) 了實現機組整體(ti) 協調控製，提高AGC與(yu) 一次調頻調節品質，滿足地方電網和集團內(nei) 部的考核要求，由G22恒峰股份優(you) 化控製團隊采用公司【循環流化床鍋爐燃燒優(you) 化控製方法】專(zhuan) 利技術，對該電廠的兩(liang) 台150MW循環流化床機組進行控製優(you) 化。主要涉及到協調控製、主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫、二次風（氧量）等控製回路進行優(you) 化控製。

2 SY9000智能控製優化係統介紹

考慮原有DCS係統不支持在線下裝，而循環流化床機組調試過程需在機組運行情況下，多次在線下載組態，因此本次優(you) 化采用G22恒峰的SY9000智能控製優(you) 化係統進行優(you) 化。

如上圖所示，優(you) 化係統與(yu) 原有控製係統之間采用MODBUS通訊，優(you) 化係統采集原有DCS係統的數據，經過內(nei) 部邏輯運算後輸出優(you) 化指令給原有的控製係統，原係統中通過少量邏輯修改即可實現實際控製指令的無擾切換。

針對循環流化床鍋爐的燃燒大滯後+大慣性的特點，SY9000智能控製優(you) 化係統采用了基於(yu) 最優(you) 控製的先進控製算法，模仿運行人員的操作，實現被調量的“一步到位”精確控製。

如上圖所示，當設定值變化時，在純滯後時間內(nei) ，將輸出值（動作指令）提前動作到位，當測量值（被調量）經過純滯後時間後開始變化時，輸出值（動作指令）即可回調，實現了仿人化智能動作，被調量可以相對快速的跟蹤到設定值，並減少過渡過程。

3 控製優化項目實施過程

在與(yu) 電廠的生產(chan) 廠長、運行部長和鍋爐專(zhuan) 工等領導充分溝通的基礎上，G22恒峰股份優(you) 化控製團隊先後完成了兩(liang) 台機組的調試工作，並取得了令人滿意的調試效果。

每台機組大約經過一月的時間，主要工作如下：

以協調控製為(wei) 例，考慮循環流化床燃燒過程存在非線性、時變與(yu) 大滯後特性，本次協調控製中主汽壓力調節器引入了模糊PID自整定的控製策略，原理如下所示：

上述控製回路在采用了常規前饋+反饋控製策略的基礎上，為(wei) 了更好的調節品質，根據主汽壓力偏差及其變化規律對主汽壓力調節器的參數進行實時動態調整。前饋參數在對相關(guan) 參數進行數值分析的基礎上，實現參數的動態加速自適應調整。

汽機各調門工作在順序閥模式，在實際的調試過程中，發現順序閥#3、#4調門重疊度部分存在一定的出力不夠，采用特性模塊進行了修正，並在功率調節器中采用智能積分功能，充分利用積分作用消除靜差，提高負荷控製精度。

4 優化控製效果

經過控製優(you) 化後，兩(liang) 台機組AGC+一次調頻係統投入率100%，其他控製回路長期自控投入率達到95%以上；

汽包水位控製精度：R±20mm（90%以上時間），優(you) 化後數據波動減少45%以上；

主汽溫度控製精度：R±2℃（90%以上時間，設備具有可調餘(yu) 量），高負荷段壓紅線運行；

主汽壓力控製精度：R±3%MPa（90%以上時間）；

爐膛負壓：優(you) 化後數據波動減少30%以上；

床溫控製精度：R±5℃（中下層床溫均值）；

以#1機組為(wei) 例，協調控製曲線如下圖所示：

從(cong) 上圖可以看出，實際負荷完全與(yu) 負荷指令保持一致，即使負荷連續同方向變化過程也具有很好的實時跟蹤性能，可以滿足電網調度AGC+一次調頻調度需求。

5 總結

G22恒峰股份提供的SY9000智能控製優(you) 化係統成熟、可靠穩定，算法先進，易於(yu) 安裝部署；同時具有主流的工業(ye) 以太網、MODBUS、OPC等通訊接口，可作為(wei) 通用的優(you) 化控製平台對現有支持上述通訊接口的控製係統進行優(you) 化。

本次主要針對150MW等級大型循環流化床鍋爐的AGC+一次調頻控製優(you) 化。經過控製優(you) 化後，實現了兩(liang) 台CFB機組的協調控製功能，減輕運行人員勞動強度的同時，可以滿足安徽省調的調峰需求，並具有很好的負荷跟蹤性能。參與(yu) 電網調峰後，每台機組每月可獲得電網獎勵3萬(wan) 多元，在穩定地方電網的同時具有較好的社會(hui) 經濟效益。對於(yu) 需要參與(yu) 調峰的大型循環流化床機組具有較好的推廣價(jia) 值。