太阳集团通风降温系统
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除尘降温排热风机增压风机和引风机协调控制策略的应用
温度（℃）：-20℃~+60℃滚珠轴承（B），-10℃~+40℃含油轴承（S）
相对温度（﹪）：90﹪~95﹪
气压（毫米水银色柱）：55Kpa（G）74.8Kpa（H）
振动：振频10-55Hz低频限幅、双振幅1.5mm
冲击：（峰值加速度）150m/S2
使用寿命：含油轴承30000小时，滚珠60000小时（试验室25℃状态时）
对于大多数含脱硫装置的电站而言，增压风机是必须配置的，其烟气工程通常的控制策略为增压风机控制增压风机入口压力，引风机控制炉膛负压。对于风机串联运行工程，这种控制方式结构简单，易于实现，但是当出现烟气流量大幅变动、风机RB等恶劣工况时，由于炉膛负压和增压风机入口压力之间的耦合作用，一旦调整不好，该控制方式容易产生振荡甚至发散，对机组运行带来较大风险。本文提出一种增压风机和引风机联合协调控制的方式，该方式利用两种风机同时控制炉膛负压，并兼顾增压风机入口压力。通过该控制方式可以有效避免传统控制模式带来的一些弊端。
1 对象特性分析
压力反映了气体的状态，是质量、温度等参数的综合体现。炉膛压力和增压风机入口压力由烟气量、燃料量、送引风机状态、增压风机状态、炉内燃烧强度、炉内温度、烟气温度等参数决定。下面假定高温低压的烟气为理想气体，对压力特性进行定性分析。
由理想气体性质可得：p=mRT/V (1)
对(l)式求导得：
对于锅炉而言其容积V是固定的，因此由(2)式中可以看出压力和气体的质量、温度的状态直接相关。具体对炉膛压力和增压风机入口压力而言，其主要影响因素如下：
炉膛压力和炉内烟气质量变化、炉内温度变化相关。引起炉内烟气质量变化的因素主要包括：送风量、引风量和燃料量；引起炉内温度变化的因素主要是炉内燃烧工况的变化。
增压风机入口压力和引风机至增压风机烟道内烟气质量变化、烟气温度变化相关。引起烟道内烟气质量变化的因素主要包括：引风机排烟量，增压风机出力；引起烟道内烟气温度变化的因素主要包括炉膛排烟温度的变化。
以增压风机控制其入口压力、引风机控制炉膛负压的传统控制方式，在正常工况时完全可以满足对炉膛压力和脱硫工程的控制需求。然而在某些特殊工况下却存在不安全因素。
例如在炉膛内燃烧发生剧烈变化、烟气流量快速下降的工况下。炉膛压力迅速下降，引风机出力减小。随后增压风机入口压力也随之下降，增压风机也减小出力。不过由于引风机初期出力的减小和压力传递的时间差，当引风机出力减小后一段时间增压风机才开始减小出力。由此导致增压风机调节和引风机调节相互耦合，使得压力可能出现反复波动、波动幅度过大、波动时间过长等现象，严重时压力的波动可导致炉膛压力保护动作甚至可能拉塌烟道。
因此在传统的控制逻辑中，针对风机RB的工况通常增加了相应的前馈逻辑：风机RB时，增压风机出力迅速减小至原来的70％左右。同时为了减小增压风机调节和引风机调节之间的耦合作用，通常将增压风机对其入口压力的调节能力设得较弱。这样一来，当机组正常工况波动时，很可能出现增压风机入口压力调节过程较长，调节品质较差的情况；当机组出现磨煤机跳闸导致燃烧工况大幅波动时，则会出现由于调节能力不足导致压力波动过大，严重影响安全运行。
2 协调控制仿真试验
增压风机和引风机的协调控制主要是指：炉膛负压由增压风机和引风机来共同控制，增压风机在控制炉膛负压的同时兼顾增压风机入口压力。采用风机的协调控制后，当炉膛内燃烧发生剧烈变化导致烟气量大幅改变时，增压风机和引风机同向调节，克服了两者之间的耦合作用，不会产生由于增压风机入口压力的滞后性、风机之间的耦合性导致的增压风机与引风机调节的不同步，减少了增压风机对风烟工程的内扰，使得包括炉膛负压在内的风烟工程各参数调节品质得到提高。
根据前面分析的压力特性，对风烟工程进行仿真建模，并对仿真模型进行对比仿真试验，定性仿真风量大幅下降时风烟工程的工作状态。在仿真中分别采用两种控制模式并调整参数至最优，仿真结果如图l所示。从图1中可以看出：
(l)在原控制策略下，引风机和增压风机的调节存在较强的耦合作用(风机之间的反向调节)；采用协调控制后，风机之间的耦合作用减弱了。
(2)采用协调控制后，无论炉膛压力和增压风机入口压力，其压力波动幅度和波动的持续时间均得到了改善，风机的调节幅度也变得更加平缓，风烟工程的调节品质得到了显著提高。
3 协调控制实施效果
定性仿真试验证明协调控制模式能有效地减弱风机调节之间的耦合性作用，同时改善调节品质，增加控制的安全性。按照仿真试验思路在某300MW机组上进行了引风机和增压风机联合控制试验，对不同工况下风机协调控制的控制品质进行考核。
3.1 协调控制策略
某电厂＃5机组为300MW亚临界燃煤机组，其锅炉采用上海锅炉厂制造的亚临界压力一次再热控制循环锅炉。引风机为静叶可调轴流式，设计工况为953070m3/h，风机全压设计工况为4693Pa。该机组配置石灰石-石膏湿法脱硫装置，一炉一塔，每台炉烟气工程配置一台100%BMCR容量的动叶可调轴流式风机，用于克服FGD装置投入时引起的烟气压降。增压风机的性能保证能适应风机设计工况35％-100%BMCR负荷下正常运行，并留有一定裕度。
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