颜求智
（福建省大唐国际宁德电厂 福建宁德 355006）
摘要：针对宁德电厂1、2锅炉磨煤机控制系统存在的投入效果不好的问题，提出了优化控制策略和对磨煤机风量进行标定和维护检修等改造方案，并对修改后的控制策略进行了调试，整定得到了合适PI控制器参数，保证了改造后的磨煤机风量控制系统能够很好的正常投入自动，大大提高了1、2号锅炉的安全经济性。
关键词：磨煤机风量；控制策略；优化
1 前言
宁德电厂1、2号锅炉为东方锅炉股份有限责任公司制造的超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。锅炉型号：DG2060/26.15-II1。炉膛为全焊膜式水冷壁；由下部盘绕上升的水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成。螺旋与垂直管之间由过渡段水冷壁过渡段集箱转换连接。
每台锅炉配备6台HP1003型中速磨正压直吹式制粉系统，其中5台运行，1台备用。磨煤机为上海重型机器厂生产的HP1003型弹簧变加载中速磨，最大出力为64.4t/h（设计煤种），额定出力为57.96t/h。在每台磨煤机入口风道处各安装了一套杭州浙大协和环保技术有限公司生产的威力巴测风装置用于磨煤机风量的测量。磨煤机出口风粉混合物温度由冷一次风门控制，热一次风门用于调节进入磨煤机的风量大小。
2、存在的问题分析
宁德电厂1、2号机组自投入运行以来，磨煤机风量自动投入情况都不大理想，大部分时间需要运行人员手动调整冷热一次风门来控制磨煤机的出口风粉混合物温度和风量，这样不仅增加了运行人员的劳动强度，而且控制效果也不尽人意，由于磨煤机风量控制不好，也给锅炉燃烧带来了不利影响，甚至于导致主蒸汽压力和温度波动较大，非常不利于机组的安全经济运行。
通过调研和分析，我们发现磨煤机风量控制系统主要存在以下几个方面的问题：
2．1 原磨煤机风量控制策略和控制精度还存在不足
原磨煤机风量控制策略中对磨煤机热一次风门采取了开环控制方案，直接用给煤机给煤量对应函数关系来控制热一次风门开度。给煤机给煤量和磨煤机热一次风门开度的对应函数关系如下图：
由于不同的磨煤机的热一次风门线性度有差别，同样的热一次风门开度对应的磨煤机风量不一定一样，所以在实际运行过程中往往还需要运行人员手动设置热一次风门指令的偏置来调节磨煤机风量，这种控制方式大大影响了控制系统的效果和精度，从某种意义上来说还算不上是真正意义上的自动控制。
2．2 磨煤机风量测量也存在问题
磨煤机入口混合风的直管段长度为2.3米，直管段远小于风量测量装置要求的5倍当量直径，使风量测量装置处在不稳定流场中，测量截面处气流分布不均匀，容易造成测量的不准确。另外，由于通过威力巴测风装置测算出来的风量都需折算成标准的体积流量，必须经过温度和压力的修正。由于原混合风温的测点安装在磨煤机人口处，并且距冷热风混合距离较短，温度场不可能均匀，从而导致所测温度与差压探头处温度存在偏差，影响流量的测量精度。
2．3 磨煤机风量测点容易堵塞
磨煤机风量测量装置是安装在至上而下的垂直管段上，导致风量测量装置容易发生堵塞现象。由于1、2号锅炉磨煤机风量都只有一个测点，一旦发生磨煤机风量堵塞现象，相当于对磨煤机风量就失去了监视，这样非常不利于磨煤机的安全稳定运行。
3、改造方案
针对当时磨煤机风量控制系统存在的问题，我们从以下几个方面做了改进工作：
3．1 优化了磨煤机风量控制策略
我们将原来磨煤机风量的开环控制改成PI闭环控制。修改后的控制思路为用热一次风门来调节磨煤机风量，磨煤机风量设定值由给煤机给煤量决定，对应的函数关系如下表所示：
给煤量和热一次风门的开度指令保持不变，做为PI控制器的输出前馈加在热一次风门的指令上，这样做的好处是既可以保证给煤量在变化时热一次风门能快速跟着发生相应改变，而PI控制输出又可以根据风量的变化做适当修正，大大提高了磨煤机风量控制系统调节精度。运行人员也可以手动改变磨煤机风量设定值的偏置来改善磨煤机风量控制系统调节效果。优化后的磨煤机风量控制逻辑图如下所示：
磨煤机控制策略修改后，我们又在运行人员的配合下对1、2号锅炉所有磨煤机风量控制系统中的PI控制器的参数进行了整定，经过反复试验，PI控制器参数的整定值如下表所示：
3．2对磨煤机风量进行了标定
由运行人员联系福建电科院人员对1、2号锅炉磨煤机的风量进行了标定，我们也对标定后的风量进行了系数修正。通过最近一次风量标定结果，我们对1、2号锅炉磨煤机风量的系数修正如下表：
3．3 对磨煤机风量测点的定期检查和吹扫
针对1、2号锅炉磨煤机风量测点容易堵塞的问题，我们在采取的措施是在机组正常运行时对磨煤机风量测点进行定期检查和吹扫。另外我们还积极利用每一次机组停备检修的机会对磨煤机风量测点进行吹扫。尽量减少磨煤机风量测点堵塞的次数。
4、结论
1、2号锅炉磨煤机风量控制策略优化之后，所有磨煤机风量自动控制系统都能投入自动控制，而且控制效果十分良好，很大程度上减轻了运行人员的劳动强度，锅炉燃烧也比改造前更加平稳，也给主蒸汽压力和温度的控制带来了有利因素，从客观上也较大程度上改善了1、2号机组的协调控制效果。下图为1号机组磨煤机风量控制策略优化之后协调控制效果明显改善的趋势图：
参考文献：
[1]汪祖鑫编著.超临界压力600MW机组的启动和运行[M].中国电力出版社，1996年11月.
[2]杨义波等编著.《热力发电厂》中国电力出版社，2005年5月
[3]GB10184-88，电站锅炉性能试验规程[S].中国电力出版社，1998年1月.
[4]潘汪杰主编.《热工测量及仪表》.中国电力出版社，2005年3月
论文作者:颜求智
论文发表刊物:《电力设备》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：风量论文; 磨煤机论文; 风门论文; 锅炉论文; 宁德论文; 测量论文; 控制系统论文; 《电力设备》2015年4期供稿论文;