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APS锅炉上水及开式清洗功能组应用研究 舒探宇 （广州粤能电力开发科技有限公司 广州 510600） 0. 引言 机组自启停控制系统APS（Automatic Power Plant Start Up And Shutdown System，APS）是机组自动启动和停运的信息控制中心。为了实现机组的全自动启动和停止，它按预先设计好的控制策略发出各设备/系统的启动或停运命令，并由模拟量自动调节控制系统（MCS）、协调控制系统（CCS）、锅炉炉膛安全监视系统（FSSS）、汽轮机数字电液调节系统（DEH）、锅炉给水泵小汽机调节系统（MEH）、汽轮机旁路控制系统（BPC）、锅炉汽机顺序控制系统（SCS）、全程给水控制系统、燃烧器负荷程控系统及其它控制系统来协调完成，以最终实现汽轮机组的自动启动或自动停运。 机组自启停控制系统APS可以使机组按照规定的程序进行设备的启停操作，不仅大大简化了操作人员的工作，减少了出现误操作的可能，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，提高了机组的经济效益。因此对发电机组特别是大容量超超临界机组自启停控制技术进行研究和应用，提高机组的运行效率和经济性，成为近年电厂热工自动化和自动控制技术的研究热点之一。 1. 项目研究意义 机组自启停控制是一种先进的控制理念，它涉及到多种复杂控制策略。APS对电厂的控制是通过电厂底层控制系统与上层控制逻辑共同实现的。在没有投入APS的情况下，常规控制系统独立于APS实现对电厂的控制；在APS投入时，由常规控制系统执行APS的控制策略，实现对电厂的自动启/停控制。它将模拟量控制和顺序控制等各个控制系统整合起来，共同完成设备启停任务。 百万千瓦超超临界机组是典型的多输入多输出控制系统，参数之间耦合较强，而且控制对象动态特性的延迟时间和惯性时间比较大，非线性比较严重，这些都对自动控制系统提出了更高的要求。另外，为了实现机组自启停控制，就必须实现风烟系统的全程自动、全程给水自动、燃料的自动增减、燃烧器负荷全程控制、主汽压力全程控制及主汽温的全程控制。这些控制策略的实施和应用，从本质上提高了机组整体的自动化水平和运行效率。 2. 锅炉上水及开式循环清洗功能组介绍 锅炉上水开式循环清洗功能组主要完成锅炉上水并进行锅炉开式清洗，因为锅炉进水初期由于水质比较差需要进行循环冲洗直至水质合格。该功能组主要是通过汽泵前置泵或者电动给水泵维持300t/h的流量往锅炉上水并通过361阀至锅炉排污扩容器电动门打开进行排放，直至分离器入口水质Fe800ppb。 锅炉上水开式循环清洗功能组设计时需要解决的问题包括上水前需要对BCP泵注水完毕的确认以及给水旁路阀自动和勺管的自动配合的设计。因为BCP是比较精密的进口炉水泵，为了防止锅炉上水初期由于水质比较脏导致杂质进入到轴承电机内，因此在锅炉上水前要确认BCP已注水完毕。另外就是给水流量自动设计，因为开式冲洗仅需要300t/h的小流量，正常工况下给水流量最低设定值为780t/h的最低锅炉流量，因此这里需要在功能组中把设定值改为300t/h。当选择电动给水泵上水时，在该给水旁路阀处于流量自动时，勺管应投入差压自动控制维持上水差压在1.5MPa左右。功能组启动的允许条件是BCP泵已确认注水完成，汽水分离器储水罐液位12m（防止上水时液位过高），除氧器水温80度（这时按锅炉设计说明书保证一定的给水水温），此外由于存在三种上水方式，所以功能组在执行前需选择在汽泵前置泵还是电动给水泵上水。功能组完成的条件包括给水流量260t/h且分离器储水罐液位5m，第六步设计的排气门和疏水门全关。 图1 锅炉上水及开式清洗功能组 如图1所示，功能组第1步是关闭BCP泵相关进出口门以及打开疏水门，防止脏水进入BCP泵本体。由于开式循环期间锅炉水质一般都不合格，所以不进行回收，需要打开361阀至锅炉排污扩容器电动门，关361阀至凝汽器电动门防止不合格的水进入凝汽器。另外为了在上水期间控制好分离器储水罐液位，还需把361阀投入自动。 第2步是根据之前选择的上水方式启动相应的前置泵或电动给水泵顺控。这一步中不管启动了何种上水方式，但因为出口门未打开，此时只是通过再循环阀进行自身循环。 第3步是预置给水旁路调阀30％并打开给水旁路调阀前后电动门准备上水，此时旁路调阀处于假自动位。 第4步是打开选择上水方式后的出口电动门。因为是小流量冲洗，所以这步关主给水电动门。 第5步是当选择电动给水泵方式时，把勺管真自动投入维持上水差压为1.5MPa左右。此时给水旁路调节阀处于流量自动，在这一步执行中将流量设定值设为300t/h。这步中还需运行人员加氨维持锅炉水质的PH要求。 第6步是把关闭管道中的排气门和疏水门。因为此时管道已经基本充满水，排气结束可以关闭放气门。汽水分离器储水罐已经有水