万要强

摘 要：再热烟气挡板自动调节对于再热汽温的调节有着重要的意义，文章结合了福建大唐国际宁德发电厂再热汽温调节的情况，综合分析了再热烟气挡板自动调节这一系统的逻辑实现方式，针对系统中存在的问题，提出解决的方案，以实现再热汽温的稳定。

关键词：再热汽温调节；再热烟气挡板自动；逻辑

1 系统介绍

1.1 概述

福建大唐国际宁德发电厂一期工程的燃煤发电机组中包含了两台燃煤发电机，并且每一台都具有600MW的超临界参数。锅炉本体是Π型露天布置燃煤锅炉，其生产于哈尔滨锅炉厂有限公司，但其生产技术来自于三井巴布科克能源公司。本款Π型露天布置燃煤锅炉的结构是全钢悬吊，内部系统运行具有超临界变压运行螺旋管圈直流、单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲旋流燃烧方式以及固态排渣的特点，并且平衡通风的效果较好。汽轮机是凝汽式的，其生产于哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，其内部结构是具有超临界、一次中间再热、单轴以及三缸四排汽的特点。至于机组热工控制设备则是OVATION分散控制系统，其生产于西屋公司。再热汽温的运行原理是利用尾部烟气挡板进行调温，同时在再热器入口管道有事故喷水减温器，以便应对突发事件。

1.2 再热烟气调节原理

虽然宁德电厂燃烧器是靠前后墙对冲旋流进行燃煤的，无法对火焰的中心进行调整，但是再热汽温的调温部位主要是烟气调节挡板，并且有事故喷水减温器可以应对突发事件。

再热汽喷水对锅炉效率影响很大，每10t/h再热蒸汽减温水影响约0.8g/KWh的供电煤耗量，由于再热蒸汽温度对于吸热量变化非常敏感，所以，再热蒸汽用烟气侧作为汽温的主要调节手段。

在锅炉尾部有两个平行的烟道，低温过热器和低温再热器间隔布置。省煤器的烟温比锅炉其他部位的低，所以其底部配备了烟气挡板，调节挡板的开合程度来调整过热器和再热器的烟气比例，从而改变再热汽温。

2 再热汽温控制系统存在问题

由于再热汽温对象的特殊性质，不容易控制，以往都是手动调节再热烟气挡板，并且减温水调节阀是调节的主要手段。虽然现在已经实现了减温水调节阀的自动化，但是如果再热汽温的变化范围较大，减温水调节阀会出现超调量的现象，从而引起了主汽压波动，运行人员不得不解除减温水自动化模式，防止导致更大的安全事故。

3 再热烟气调节投不上原因分析

3.1 原控制逻辑，再热烟气调节档板逻辑里有跟踪断层，只要一投自动，再热烟气调节档板指令就会变为0，使档板全关，不能实现手自动无扰切换。

3.2 之前的方案是以A侧和B侧末级再热汽温的最大值作为依据，分别进行两侧再热烟气调节档板的调节，但是最大值的反馈需要一个过程，两侧的再热烟气调节档板不能及时做出反应。

3.3 由于锅炉大幅度升负荷时，末级再热汽温升的比较快，锅炉大幅度降负荷时，末级再热汽温降的比较快，没有引入锅炉蒸汽流量变化率作为前馈。

4 改进方案

4.1 完善跟踪，实现手自动无扰切换。

4.2 根据之前的方案，两台再热烟气调节档板会根据A侧和B侧末级再热汽温的最大值反馈进行自动调节。因为锅炉燃烧器是前后墙对冲配置的，也就是说两侧的烟气流量是不一样的，如果将两台再热烟气调节档板设置成同时操作，那幺会造成汽温的不平衡，所以最佳的设计就是A侧和B侧末级再热气温烟气调节档板是单独控制的。以A侧为例，如图2所示。

图2

4.3 根据机组负荷变化率的大小进行再热挡板调节的动作。具体地说就是在升降负荷的情况下，烟气流量会产生很大的变化，从而引起再热汽温大幅度升降，当遇到这种情况时，机组会产生一个反馈，并传达给再热挡板，要求再热挡板提前做好调节的准备。

4.4 根据本侧末级再热汽温微分的变化进行再热挡板调节的动作。具体地说就是当末级再热汽温有趋势发生变化时，再热挡板要进行调节。

4.5 在喷水减温器运作了之后，根据再热汽温的微分变化提前进行再热烟气调节挡板的动作。具体地说就是为了防止烟气挡板调节不及时，在喷水减温器工作之后，再热汽温会降低，挡板就要提前打开。因为烟气挡板调节具有一定的滞后性，其比喷水调节的反应慢2～3分钟，如果没有提前打开挡板调节，会造成汽温的不平衡。

4.6 采用总煤量的微分作为前馈。不启停磨煤机的情况下，机组升降负荷时，再热烟气调节挡板自动调解能很好的控制末级再热汽温。但是当启停磨煤机或机组投入AGC期间的情况下，再热烟气调节挡板的调节功能因为总煤量的影响受到了限制，其调节效果也不太理想。针对这个问题，可以采用总煤量的微分作为前馈，提前做好再热烟气调节挡板的调节动作。

4.7 如果再热挡板的打开程度超过了72%，那幺过热烟气调节挡板会逐渐关闭，这样做的目的是通过加强过热烟道的阻力，提高再热器对流受热面的烟气流量，以实现再热器出口汽温的上升。一般情况下，过热烟气挡板的自动调节范围是75%～100%。

4.8 根据锅炉厂提供的《锅炉运行说明书》，再热烟气调节档板关到20%的情况下，烟气通流量能够满足锅炉正常运行，再热挡板调节范围在20%～100%，所以我们把自动调节的输出限定在此范围内。调试期间，我们发现20%～100%这个区间调节范围太小，后来又把最小开度限定在10%。

4.9 再热烟气挡板自动和再热喷水减温自动如何配合的问题。再热烟气挡板自动和再热喷水减温自动是两套独立的调节系统，但是调节对象都是末级再热汽温。在正常运行的前提下，我们可以将再热烟气挡板自动的设定值设置成低于再热喷水减温自动的设定值，两者间的值差为3～4℃。这样一来，在运作的过程中，就可以减少喷水，以再热挡板调节为主。

5 结束语

经过一系列的改造，再热烟气调节挡板自动化已经投入了使用，再热汽温保持了稳定，另外机组运行的安全性和经济性都有所提高。投入再热烟气调节挡板自动后，按少投10t/h再热蒸汽减温水计算，可节约0.8g/KWh的供电煤耗量。

参考文献

[1]甘全忠北海电厂再热烟气挡板自动调节系统改进[J].广西电业，2010.

[2]邓安来.1000MW机组主、再热蒸汽温度波动原因分析及其优化方案[J].广东电力，2011.

[3]郭若飞，全欣娜，张旭.烟气挡板调节再热汽温的优化设计[J].化工自动化及仪表，2011.