Недавно вышла совместная статья Сергея Пуксанта, эксперта Emerson Process Management, и вице-президента по развитию АО «ЕЭК» Насыра Арипходжаева. В ней авторы описывают опыт автоматизации пылесистемы прямоточного котла действующего энергоблока Аксуской ЭС, который позволил повысить качество управления основным оборудованием, точность ведения режимов и динамические характеристики энергоблока.
Аксуская тепловая электростанция является одним из подразделений АО «Евроазиатская энергетическая корпорация», входит в состав Евразийской Группы (ERG). Со времени вхождения в состав АО «ЕЭК» на станции ведётся масштабная программа модернизации, для максимизации эффективности работы основных фондов предприятия. За это время на Аксуской ЭС была внедрена экспертная система автоматизации OvationTM (Овация) на энергоблоке ст. № 1, резальтаты внедрения описаны в статье 2011 года. В 2009 г. была введена в эксплуатацию система тренажёров для оперативного персонала действующих энергоблоков. Подробности можно также прочитать в этой статье. В 2011 г. на Аксуской ЭС завершилась реконструкция котла энергоблока ст. № 2. В новой статье описан опыт его автоматизации проводившийся с мая 2011 г. по январь 2013 г.
Авторы начинают статью с описания принципиальных технических решений реконструированной котельной установки:
Система пылеприготовления выполнена с прямым вдуванием пыли. Среднеходные мельницы типа МВС-195 (8_шт. на котёл, 4_шт. на корпус) установлены с фронтальной стороны прямоточного котла Пп-1050-25-545.
Применение среднеходных мельниц (по сравнению с молотковыми) имеет несколько преимуществ:
• мелющие органы имеют значительно больший срок службы (8 – 10_тыс._ч);
• обеспечивают более приемлемую тонину помола (R90 -- до 10 -- 12%), что повышает надёжность воспламенения и устойчивость сжигания высокозольного экибастузского угля, а также снижает механический недожог и выбросы NOx;
• повышается ремонтопригодность систем;
• имеют более низкие эксплуатационные расходы.
Авторы уточняют, что наиболее благоприятным режимом работы котла на нагрузках, близких к номинальной, является работа котла с восемью пылесистемами, а для распределения пылевоздушной смеси за сепаратором каждой мельницы установлен делитель-пылеконцентратор (ДПК).
Далее авторы описывают этап испытаний и наладки котла. В ходе выполнения наладочных работ проверялось состояние оборудования и средств измерений. Основные режимные параметры котла фиксировались по АСУТП, установленной на щите управления энергоблоком:
Не обошлось и без трудностей во время испытаний котла, вызванных разными загрузочными характеристиками питателя сырого угля (ПСУ). Авторы объясняют:
Особенности работы котла, которые были выявлены в ходе наладки и осложнили задачу автоматизации пылесистемы, были успешно решены.
На основе проведённой наладки режимов работы мельниц специалистами был разработан ряд решений по автоматическому управлению для поддержания указанных режимов работы во всех диапазонах использования – четырех контурах регулирования, обеспечивающих безопасность эксплуатации и эффективность работы.
Далее авторы подробно рассматривают и описывают каждый из них: регулятор топлива, регулятор загрузки мельницы (РЗМ), регулятор температуры аэросмеси (РТАМ), регулятор первичного воздуха (РПВ).
В итоге авторы делают следующие выводы на основе накопленного опыта эксплуатации:
● в проверенном эксплуатационном диапазоне нагрузок -- 0,76 -- 0,98 номинальной -- на котле обеспечиваются проектные показатели по производительности и параметрам пара. Температура перегретого пара во всём интервале проведения испытаний составляла 540 -- 545\оС при расчётной температуре 545+-5\оС. Номинальные значения температуры соответствуют режимам работы котла с оптимальным распределением первичного и вторичного воздуха;
● КПД брутто котла при номинальной нагрузке меняется в диапазоне 91,35 -- 92,14% в зависимости от числа работающих мельниц. При этом средний КПД корпуса А составляет 92,0%, корпуса Б – 91,2%;
● составляющие тепловых потерь при этом находятся в пределах: q2_=_5,58_-:_6,42%, q3_=_0%, q4_=_1,13_-:_2,87%, q5_=_0,30_-:_0,32%, q6_=_0,05%;
● топочный режим котла обеспечивает устойчивое воспламенение и сжигание экибастузского угля без видимого шлакования экранов топки;
● минимальная зафиксированная нагрузка с устойчивым горением на угле (без подсветки мазутом) -- примерно 0,57Дном.
Результатом модернизации стало повышение качества управления основным оборудованием, точность ведения режимов и динамические характеристики энергоблока. Вместе с автоматическими режимами котла также реализованы и все другие основные компоненты энергоблока, включая электрическую часть системы регулирования турбогенератора и питательных турбонасосов, регулятор мощности блока и др.
Более подробно об успешном опыте автоматизации пылесистемы читайте в новой статье.