安徽某電廠兩臺循環流化床機組均為單元制機組。鍋爐額定主蒸汽流量為480t/h，配套150MW的發電機組。每臺鍋爐配置4臺給煤機，六臺引風、送風、一次風機均為變頻控制。燃煤為多煤種摻燒，并帶有部分的煤泥導致熱值存在一定的波動。
根據當地電網要求，150MW等級的CFB機組需要投入AGC與一次調頻，參與電網調峰。
原有的協調控制策略中，鍋爐主控以主汽壓力反饋調節為主，并采用負荷指令作為動態與靜態前饋，沒有兼顧到整個燃燒過程的諸多因素。由于循環流化床鍋爐的燃燒過程存在大滯后和大慣性特性，上述控制策略下經常容易導致過調，當AGC/一次調頻指令變化時，造成主汽壓力和主汽溫度大幅度波動甚至主汽壓力呈現震蕩發散，出于機組安全考慮，運行人員只能手動調整給煤量，造成機組響應電網調度指令不及時，負荷精度也達不到要求，每月機組被電網考核嚴重。
為了實現機組整體協調控制，提高AGC與一次調頻調節品質，滿足地方電網和集團內部的考核要求，由科遠股份優化控制團隊采用公司【循環流化床鍋爐燃燒優化控制方法】技術，對該電廠的兩臺150MW循環流化床機組進行控制優化。主要涉及到協調控制、主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫、二次風（氧量）等控制回路進行優化控制。
考慮原有DCS系統不支持在線下裝，而循環流化床機組調試過程需在機組運行情況下，多次在線下載組態，因此本次優化采用科遠的SY9000智能控制優化系統進行優化。
如上圖所示，優化系統與原有控制系統之間采用MODBUS通訊，優化系統采集原有DCS系統的數據，經過內部邏輯運算后輸出優化指令給原有的控制系統，原系統中通過少量邏輯修改即可實現實際控制指令的無擾切換。
針對循環流化床鍋爐的燃燒大滯后+大慣性的特點，SY9000智能控制優化系統采用了基于控制的*控制算法，模仿運行人員的操作，實現被調量的“一步到位”精確控制。
如上圖所示，當設定值變化時，在純滯后時間內，將輸出值（動作指令）提前動作到位，當測量值（被調量）經過純滯后時間后開始變化時，輸出值（動作指令）即可回調，實現了仿人化智能動作，被調量可以相對快速的跟蹤到設定值，并減少過渡過程。
在與電廠的生產廠長、運行部長和鍋爐專工等充分溝通的基礎上，科遠股份優化控制團隊先后完成了兩臺機組的調試工作，并取得了令人滿意的調試效果。
每臺機組大約經過一月的時間，主要工作如下：
天數 | 工作內容 |
5-6 | 硬件安裝與MODBUS通訊測試 |
4-5 | 控制策略組態與靜態調試 |
10-12 | 系統聯調與控制策略優化 |
3-5 | 聯系省調進行AGC系統聯調試驗，參數優化 |
3 | 工作交接、培訓與文檔備案 |
以協調控制為例，考慮循環流化床燃燒過程存在非線性、時變與大滯后特性，本次協調控制中主汽壓力調節器引入了模糊PID自整定的控制策略，原理如下所示：
上述控制回路在采用了常規前饋+反饋控制策略的基礎上，為了更好的調節品質，根據主汽壓力偏差及其變化規律對主汽壓力調節器的參數進行實時動態調整。前饋參數在對相關參數進行數值分析的基礎上，實現參數的動態加速自適應調整。
汽機各調門工作在順序閥模式，在實際的調試過程中，發現順序閥#3、#4調門重疊度部分存在一定的出力不夠，采用特性模塊進行了修正，并在功率調節器中采用智能積分功能，充分利用積分作用消除靜差，提高負荷控制精度。
經過控制優化后，兩臺機組AGC+一次調頻系統投入率99%，其他控制回路長期自控投入率達到95%以上；
汽包水位控制精度：R±20mm（90%以上時間），優化后數據波動減少45%以上；
主汽溫度控制精度：R±2℃（90%以上時間，設備具有可調余量），高負荷段壓紅線運行；
主汽壓力控制精度：R±3%MPa（90%以上時間）；
爐膛負壓：優化后數據波動減少30%以上；
床溫控制精度：R±5℃（中下層床溫均值）；
以#1機組為例，協調控制曲線如下圖所示：
從上圖可以看出，實際負荷與負荷指令保持一致，即使負荷連續同方向變化過程也具有很好的實時跟蹤性能，可以滿足電網調度AGC+一次調頻調度需求。
科遠股份提供的SY9000智能控制優化系統成熟、可靠穩定，算法*，易于安裝部署；同時具有主流的工業以太網、MODBUS、OPC等通訊接口，可作為通用的優化控制平臺對現有支持上述通訊接口的控制系統進行優化。
本次主要針對150MW等級大型循環流化床鍋爐的AGC+一次調頻控制優化。經過控制優化后，實現了兩臺CFB機組的協調控制功能，減輕運行人員勞動強度的同時，可以滿足安徽省調的調峰需求，并具有很好的負荷跟蹤性能。參與電網調峰后，每臺機組每月可獲得電網獎勵3萬多元，在穩定地方電網的同時具有較好的社會經濟效益。對于需要參與調峰的大型循環流化床機組具有較好的推廣價值。
