联调时,由于有两台以上的先控系统同时动作,为避免超调,设置了负荷联调系统,即当负荷发生变化时,将负荷调整任务根据当前投自动的系统数目等因素通过负荷前馈的方式分配给各台燃烧控制系统。其中负荷前馈系数权阵设计了投一台、投两台、投三台等情况下的前馈系数。
由于每台锅炉的特性不同,调整速度有快有慢,联调时容易出现“抢负荷”现象,出现某一台锅炉负荷偏高而其他台锅炉负荷偏低的情况,因此需要有平衡负荷的方法。经实践,在上述方案1、2的基础上,可采用设置不同的主汽压力给定值方法来平衡负荷。即降低需要减少负荷的锅炉的主汽压力给定值,同时提高需要增加负荷的锅炉的主汽压力给定值。由于采用了上述解耦方案,尽管蒸汽压力给定值不同,但仍然可避免由于调节方向不同造成的振荡。
在三台锅炉联调时,单台锅炉的出口压力之间变化趋势相同,变化幅度相对于单台锅炉独力控制来说,过程参数变化幅度明显减小,同时调整周期和稳定周期明显缩短。下图为三台联调同一时间段主汽压力控制曲线:
从上图a、b、c中可以看出,三台锅炉同一时间段的压力变化趋势完全一致,变化幅度较以前有明显下降,母管压力稳定性得到提高。由于增减的负荷由三台锅炉同时调节,相比单台或两台来说,调节速度更快,更准确及时,同时先控系统对每台锅炉出力进行优化,平衡,提高锅炉的经济运行和整体稳定性。经过从整体控制效果来看,联调系统取得了成功。单台锅炉压力和母管压力稳定性得到提高。实现锅炉之间给煤调节的同步增减。相比单台或两台来说,调节速度更快,更准确及时。通过调整压力给定值使每台锅炉负荷平衡。实现了任两台或者三台锅炉投联调控制系统功能。
联调的煤耗和电耗效益统计见表3.1。
按手动时平均标准煤耗约84(kg/吨汽)计算,取三台炉负荷之和480吨,年平均运行250日计算,三台炉约需消耗标煤241920吨标煤/年,按节煤1.5%,年可节省标煤3628.8吨,按每吨标煤价420元计算,年效益约1524096元。
自动控制时锅炉电耗平均下降了1.67%。电耗按:13度电/吨汽计算,取三台炉负荷之和480吨,年平均运行250日计算,一年可以节电:625248度,电价按:0.35元/度计算,此项年效益约218836元。两项合计,三台炉联调降低煤耗和电耗年效益大于170万元。
瓦斯气控制效益评价表3.2。
三台锅炉投联调自动时,瓦斯的平衡量要高于手动控制的时候。这样,联调自动控制时在允许平衡瓦斯的情况下实现了通过尽可能多的平衡瓦斯,达到节约燃料成本的目的。
根据上面统计的数据,自动时平均每小时要比手动时多平衡0.194吨瓦斯气,按年平均运行250日计算,一年可多平衡瓦斯气:1164吨。瓦斯气的燃烧值平均按煤的2.5倍计算,那么因为多平衡瓦斯气而节省的燃煤数是:2910吨。瓦斯价按:220元/吨,煤价按:210元/吨计算,此项年效益约355020元。
综合上面的节煤效益、节电效益和多平衡瓦斯效益,三台炉总的年经济效益约:200万元。
4.结束语
锦西石化热电公司三台220T/H循环流化床锅炉先进控制系统投入使用后,实现了燃烧过程的自动控制,减低劳动强度,而且对燃烧过程的优化效果非常明显,节煤效果显著
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