智?無界 | 艾默生嵌入式先控軟件實現(xiàn)利港電廠直流爐20% 一鍵深調(diào)

隨著清潔能源裝機規(guī)模的快速擴容，其出力特性呈現(xiàn)顯著的隨機性、間歇性與波動性，配套調(diào)峰能力不足的問題日益凸顯，各地相繼明確 30% Pe 以下甚至 20% Pe 超低負荷深度調(diào)峰的目標要求。

艾默生始終聚焦行業(yè)痛點，通過技術創(chuàng)新與工程實踐的深度融合，助力客戶在滿足電網(wǎng)靈活調(diào)度要求的同時有效保障機組安全穩(wěn)定運行。

以利港電廠為例，本文將深度解析 Ovation DCS 系統(tǒng)在直流爐深度調(diào)峰中的應用實踐，著重闡述如何依托嵌入式先進控制技術來應對上述挑戰(zhàn)。

01項目背景與需求

利港電廠 650MW 超臨界直流爐，采用 П 型露天布置+四角切圓燃燒設計，原最低調(diào)峰負荷為 50%。為響應電網(wǎng)新能源消納需求，需通過 DCS 優(yōu)化實現(xiàn) 20% 負荷（130MW）深度調(diào)峰，并達成目標：

1.控制穩(wěn)定性：

主汽壓力偏差 ≤±0.8MPa，中間點溫度波動 ≤±16℃。

2.自動化水平：

CCS 全負荷段投用，AGC 指令跟隨速率 ≥1% Pe/min。

3.安全邊界：

分離器水位保護、水冷壁溫度超限預警閾值動態(tài)調(diào)整。

02直流爐深度調(diào)峰三大控制難點

與DCS破解方案

1 水煤比（WFR）動態(tài)解耦控制

●難點：

無汽包結構導致工質(zhì)流程敏感，負荷突變易引發(fā)主汽溫/壓振蕩。

●DCS 策略：

1. URO 控制系統(tǒng)：中間點溫度偏差 ≤±10℃ 時優(yōu)先調(diào)節(jié)給煤量，超限后聯(lián)動給水快速抑制（較原 CCS 調(diào)節(jié)速度提升 40% ）

2. 重構滑壓曲線，130MW 負荷主汽壓降至 11.8MPa（原系統(tǒng)最低 16.4MPa）

2 干/濕態(tài)無擾切換控制

●難點：

低負荷下給水流量冗余導致分離器水位波動。

●DCS 策略：

1. 給水主控自適應限值：負荷 >250MW 時下限 560t/h，<200MW 切換至 404t/h。

2. 爐水循環(huán)泵聯(lián)鎖啟動，主汽壓力波動壓縮至 ±0.65MPa。

3 燃燒系統(tǒng)寬負荷穩(wěn)燃

●難點：

低負荷煤粉濃度分布不均，爐膛負壓波動。

●DCS 策略：

1. 磨煤機智能啟停功能組：負荷 <180MW 自動啟停磨煤機，煤量波動 ≤±2t/h。

2. 四角切圓風量配比優(yōu)化，氧量穩(wěn)定在 9%-10%。

03DCS深度調(diào)峰關鍵技術落地

1 控制邏輯重構

●煤水曲線擴展：

新增 20%-50% 負荷段參數(shù)，破解低負荷煤水失配。                          

●壓力-負荷協(xié)同：

開發(fā) 5-6.5MW/min 變負荷速率模塊。                                                 

2 功能組自動化

●一鍵升降負荷功能組：

325MW?130MW 全自動操作，負荷偏差 ±2MW。                    

●設備聯(lián)鎖保護：

給水流量 <404t/h 觸發(fā)三級報警，聯(lián)動減煤/增泵響應時間 <3s。

04實施效果與行業(yè)價值

●調(diào)峰能力：最低負荷由 50% 降至20%（130MW），單機調(diào)峰收益提升。

●控制品質(zhì)：主汽壓力波動 ±0.65MPa，中間點溫度偏差 ±14℃，優(yōu)于設計標準。

●自動化率：CCS 投用率由 68% 提升至 98%，30% 深調(diào)操作頻次下降 70%。

05結語

利港電廠直流爐的深度調(diào)峰改造，通過 URO 控制、給水-燃料協(xié)同限值和智能功能組開發(fā)，成功突破直流爐低負荷瓶頸。該方案在AGC模式下實現(xiàn) 6MW/min 連續(xù)變負荷，并驗證 20% 負荷 4 小時穩(wěn)定運行能力，為火電靈活性改造提供新范式。

深度調(diào)峰優(yōu)化控制系統(tǒng)人機交互界面-1

深度調(diào)峰優(yōu)化控制系統(tǒng)人機交互界面-2

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