为了满足日益严峻的环保排放需求，江苏南热发电有限责任公司在2015年5月进行了#2机组锅炉低氮燃烧器改造；通过改造，能够降低锅炉NOx排量。但改造后，在变工况下，各主要参数（主、再汽温、中间点温度、主汽压、脱硝进口NOX等）变化剧烈，导致各部分受热面壁温易超限，严重影响机组安全、经济、及环保效益，燃烧工况及特性的也大幅度改变，原燃烧自动控制系统已经无法满足低氮燃烧控制需求，所以必须根据低氮燃烧器改造后的实际特性，进行针对性燃烧控制系统优化改造。 项目概述： 首先，在满足锅炉负荷、及汽压正常调整的前提下，对燃料量自动控制系统、及其他燃烧子控制系统进行针对性优化，降低了在变负荷阶段燃料量的变化幅度（同比降低三分之一左右）。有效解决了原控制系统存在的燃料超调过多，主燃烧区域缺氧程度较难控制问题。 其次，根据现场实际情况，综合考虑低负荷燃烧稳定性、高负荷结焦性、低负荷NOx排放量等等，重新构架各二次风挡板自动控制逻辑；同时在确保二次风挡板调节性能的前提下，尽量开大各二次风挡板，降低了二次风压，减小了二次风节流损失，有效降低了送风机电耗。 第三，将原一次风压跟踪总煤量进行自动调整，优化改造为跟踪所有运行磨煤机的最大给煤量进行调整，同时根据现场实际情况对一次风压控制系统进行了优化。从而实现在变负荷期间、启停磨煤机工况下，通过调整一次风压对总体煤粉量进行快调粗调，原各磨煤机一次风量自动进行微调细调，从而既能够实现煤粉的快速响应性，又能够满足磨煤机一次风量精确控制的要求。 第四，根据低氮燃烧器改造后的燃烧特性、再热汽温特性等实际情况，重新优化了烟气挡板自动控制再热汽温逻辑，与低氮燃烧控制系统一起合理调整再热汽温，再次提高了机组相关经济性。 主要创新点： 本项目是基于改进输入加权预测控制器的机炉协调控制方法，该方法通过预测机炉协调系统负荷参数的变化趋势并提前调整汽机阀门开度、燃料量和总给水流量，能够较好地克服机炉协调系统大惯性、大延迟的特点，提高控制系统对机组负荷变化的响应速度，改善系统的动态调节品质。 在预测控制器中引入输入加权因子，采用当前时刻和当前时刻对未来控制时域长度预测控制量的加权平均作为实际预测控制器的控制量，对控制输入起到柔化和滤波作用，能较好地抑制系统输入的振荡，具有较好控制效果。 项目总结： 通过INFIT低氮燃烧控制系统优化及AGC相关控制系统优化，大大减小了变负荷期间，主、再蒸汽参数的波动幅度，降低了高再壁温超限的可能性，提高了机组安全性能。经过INFIT低氮燃烧控制系统优化及AGC相关控制系统优化后，连续进行60MW幅度的三角波变负荷试验，其扰动强度明显高于《火力发电厂模拟量控制系统验收测试标准》中要求的15%单向变负荷的标准。 通过INFIT低氮燃烧控制系统优化及AGC相关控制系统优化，大大减小了再热汽温的波动幅度，因此在保证高再壁温不超限的前提下，提高了再热汽温，降低再热器减温水量；同时降低了一次风机电耗，从而提高了机组经济性。