神华国能神东电力有限责任公司萨拉齐电厂 （以下简称为萨拉齐电厂）装机为2×300 MW直接空 冷机组，配置的锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司 引进ALSTOM公司技术生产的1065 t循环流化床汽 包锅炉。锅炉采用双布风板结构，2台一次风机经 各自的调节风门分别给对应的布风板水冷风室提 供循环流化风^[1]。机组DCS采用杭州和利时自动化 有限公司的MACSV软件系统及SM系列硬件设备。 1.2 一次风系统

一次风系统为左、右2侧独立设计，经改造，中 间设置了电动联络门（正常运行时该电动门关闭， 单侧故障时自动打开）。一次风机为变频调节，每 个风机出口至炉膛底部均设有电动调节门^[2]。 1.3 一次风调节的特殊要求

与300 MW 单炉膛CFB 锅炉不同，双支腿型 CFB锅炉一次风的调节必须考虑锅炉床温波动较 大、易翻床等因素，因此对锅炉一次风自动调节功 能有以下一些特殊要求。

（1） 在满足常规锅炉一次风自动调节风量的 要求之外，还应能够调节左、右炉膛的风量偏差，以 防止锅炉翻床；

（2） 由于300 MW双支腿型CFB锅炉脱硫一般 采用炉内喷钙的方式，锅炉床温对脱硫效率有非常 大的影响，所以一次风量的调节速率不能太快。

为了提高机组调节品质，改善控制性能，萨拉 齐电厂对双支腿型300 MW CFB锅炉一次风量控制 策略进行了优化改进工作。 2 锅炉一次风量自动调节策略的优化改进 2.1 一次风系统改造

锅炉一次风系统原设计为左、右2侧独立运行， 中间没有联络管和联络门。这种设计方式在一侧 风机跳闸时，很容易造成锅炉左、右2侧炉膛的翻 床，导致锅炉结焦或停炉事故。后经改造，在一次 风机出口增加了联络管道和联络电动门。

一次风机原采用液力耦合器调节，后改造为变 频调节方式，在一次风进入炉膛下部的每根管道上 均设置1个电动调节门。 2.2 一次风量的自动调节 2.2.1 原方案

萨拉齐电厂机组一次风量自动调节原方案为： 变频器调节总风量，而用出口电动调节门调节锅炉 2侧的床压以控制翻床事故的发生^[3]。但由于风量 和床压经常互相干扰，调节效果较差，所以一直没 有正常投入。 2.2.2 优化后方案

通过调研发现，目前同类型机组普遍采用的控 制方案为：由一次风变频器调节一次风压力，用出 口电动门调节一次风总风量，并在调节器的给定上 增加1个偏置来控制翻床。这种方案虽然能够保证 一次风控制的自动投入，但存在出口门节流损失大 的问题。例如机组负荷在额定负荷的80%时，一次 风机出口调节门开度通常在40%左右，节流损失在 很大程度上抵消了一次风机变频改造带来的节能 效果。

经过优化改进，萨拉齐电厂机组目前采用的控 制策略为：全开一次风机出口电动调节门，仅通过2 侧的一次风机变频器来控制一次风量，并通过平衡 调节的方法防止锅炉翻床事故的发生。 2.2.2.1 一次风指令

一次风指令的形成方案见图 1所示。该方案的 突出特点在于：

图 1(Figure 1)

图 1 一次风指令的形成逻辑

（1） 建立和设定了负荷与一次风总风量的折 线函数CHAMCS0103，并在其中附加了最小风量限 值，保证调节值不低于最小流化风量；

（2） 增加了机组实际负荷指令、主蒸汽压力偏 差、主蒸汽压力微分指令，以提高负荷、压力变化时 一次风量的响应速度。CFB锅炉给煤速度慢、锅炉 燃煤响应速度也慢，一次风量的变化对机组负荷、 主蒸汽压力的影响较大，对AGC调节品质的影响也 较大。

（3） 由于机组所用煤质不稳定，风煤比也不准 确，所以没有加入燃煤和一次风量的校正回路，但 增设了不同RB动作时的风量给定系数。 2.2.2.2 一次风总风量左、右偏差校正回路

改进后的一次风总风量控制逻辑及左、右偏差 校正回路见图 2所示，优化时采取了以下措施：

图 2(Figure 2)

图 2 一次风总风量自动控制和左、右侧一次风量偏置逻辑

（1） 主调节回路PID17MCS0101的作用是根据 一次风总风量的实际值来调节一次风量指令（经过 各种修正），考虑到一次风总风量波动很大，对锅炉 床温有较大的影响，所以没有使用微分作用，只是 适当减小了比例和积分作用^[4]。

（2） 一次风量偏差调节器PID17MCS0104为调 节左、右侧一次风量偏差的校正回路。床压不仅与一次风量有关，还与床层厚度有关，投入自动时常 常互相干扰，经常需要人为干预。运行人员在手动 调节锅炉翻床时，多数是根据锅炉2侧床压的偏差 来调节的^{[5, 6]}，而投入自动调节时，因锅炉床压测点 较多（每侧5个），而且所测数据不稳定，所以调节响 应速度较慢。

现场试验发现，左、右侧一次风量偏差调节较 好时对防止翻床有较明显的抑制作用。因左、右侧 一次风量偏差在一定范围内时不会导致锅炉翻床， 且调节范围过大会影响2侧的一次风压力，反而会 增加翻床的风险，所以经多次观察和试验，在自动 调节回路中设置了调节死区和调节范围。

（3） 由于机组负荷变化和燃烧调整操作的不 同时性，所以在DCS画面上增加了偏差偏置模块， 运行人员可根据现场情况人为设置左、右一次风量 平衡的允许偏差。

（4） 在一次风量偏差调节器PID17MCS0104的 输出端增加1个减法器来区分左、右侧一次风机变 频器输出的反向偏置。增加了此回路后，在满足一 次风量自动调节的同时，基本能够克服锅炉翻床的 问题^{[6, 7]}。 2.3 优化效果

图 3为优化改进后，一次风自动投入时各参数 24 h响应曲线。

图 3(Figure 3)

图 3 一次风自动投入后各参数24 h响应曲线

为避免翻床，运行值班人员以前在日常操作中 几乎每分钟都要进行手动调节操作。从图 3可以看 出，经过优化改进后，一次风量及一次风量偏差自动调节均能稳定投入。负荷在150～300 MW时，对 一次风量进行调节的响应时间在60 s以内，风量调 节偏差在3%以内；左、右2侧的一次风量偏差也能 够及时调整，二者的频率偏差能控制在±4 Hz以内， 风量偏差在30 000 m3/h以内；不再需要人为干预一 次风量自动控制系统的调节过程，杜绝了锅炉翻床 故障的发生。 3 结束语

经过优化改进，一次风变频器自动调节稳定、 可靠，机组负荷波动时一次风量跟踪较及时、风煤 配比适中，再未发生过翻床事故。由于2侧一次风 机出口门处于全开状态，完全没有节流损失，使得 一次风机变频改造的节能效果更加显著。一次风 自动投入后，不但提高了机组AGC的响应速度、调 节精度及热工自动投入率，而且大大减轻了运行人 员的工作压力和劳动强度，经验可供同类型机组借 鉴。