陳飛　呂康強(qiáng)　梁綱

摘 要：重要輔機(jī)發(fā)生故障跳閘，輔機(jī)出力低于給定功率時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)將機(jī)組負(fù)荷快速降低至合適出力，是機(jī)組熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)性能和功能的體現(xiàn)，也是維護(hù)機(jī)組安全的一個(gè)重要保障。通過(guò)文章的分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：1000MW機(jī)組；快速甩負(fù)荷；輔機(jī)故障；協(xié)調(diào)控制

引言

當(dāng)機(jī)組主要輔機(jī)故障跳閘造成機(jī)組實(shí)發(fā)功率受到限制時(shí)，為適應(yīng)設(shè)備出力，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)強(qiáng)制將機(jī)組負(fù)荷減到尚在運(yùn)行的輔機(jī)所能承受的負(fù)荷目標(biāo)值。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的該功能稱(chēng)為輔機(jī)故障甩負(fù)荷（RUNBACK），簡(jiǎn)稱(chēng)RB。通過(guò)RB試驗(yàn)檢驗(yàn)其控制功能、邏輯、時(shí)序等設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)該試驗(yàn)將取得機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)不易取得的工況數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行具有指導(dǎo)意義。

1 RB類(lèi)型和目標(biāo)負(fù)荷

浙江某電廠5號(hào)機(jī)組鍋爐為上海鍋爐廠引進(jìn)法國(guó)阿爾斯通公司技術(shù)生產(chǎn)的SG3091/27.56-M54X超超臨界塔式直流爐，主要輔機(jī)配置為2臺(tái)送、引、一次風(fēng)機(jī)以及2臺(tái)空預(yù)器，6臺(tái)HP-1163型中速磨煤機(jī)（5臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用）。汽輪機(jī)是由上海汽輪機(jī)廠和德國(guó)SIEMENS公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的N1000-26.25/600/600（TC4F）超超臨界機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置兩臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵組。主要輔機(jī)中任一臺(tái)故障，滿(mǎn)足條件觸發(fā)RB，RB觸發(fā)后將根據(jù)跳閘輔機(jī)類(lèi)型來(lái)設(shè)定目標(biāo)負(fù)荷和相應(yīng)的控制程序。機(jī)組的最大允許出力切換為RB目標(biāo)負(fù)荷，各RB類(lèi)型判別和目標(biāo)負(fù)荷如表1：

2 RB觸發(fā)條件

2.1 基本條件：燃料主控投自動(dòng)、給水控制投自動(dòng)、負(fù)荷大于500MW、RB功能子環(huán)投入。

2.2 RB判別回路：?jiǎn)卧獧C(jī)組的功率，鍋爐主控指令，和鍋爐最大可能出力小選后減1，經(jīng)過(guò)一個(gè)速率限制器輸出，當(dāng)該輸出值大于機(jī)組最大可能出力時(shí)，比較器Max2端置1，觸發(fā)機(jī)組RB。

此回路能保證機(jī)組只有出現(xiàn)最大可能出力突然降低（輔機(jī)停運(yùn)），才會(huì)觸發(fā)RB；當(dāng)負(fù)荷或者鍋爐指令異常升高至大于機(jī)組最大可能出力時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致RB誤動(dòng)。簡(jiǎn)單而言，只有機(jī)組出現(xiàn)輔機(jī)停運(yùn)時(shí)，才會(huì)觸發(fā)RB，而譬如高加解列等造成負(fù)荷上升值超過(guò)最大可能出力值是不會(huì)觸發(fā)RB的。

2.3 減負(fù)荷速率和降壓速率

RB發(fā)生后，鍋爐將快速減負(fù)荷至尚在運(yùn)行輔機(jī)所能承受的目標(biāo)負(fù)荷，汽輪機(jī)控制主蒸汽降壓速率不超過(guò)某一限值，使機(jī)組平穩(wěn)過(guò)渡到下一平衡點(diǎn)。減負(fù)荷速率和降壓速率由跳閘設(shè)備的特點(diǎn)所決定。各輔機(jī)RB時(shí)，鍋爐指令下降速率和主汽壓降壓速率限制如下：

燃料RB為50%和0.5Mpa/min

空預(yù)器、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)RB為100%和1Mpa/min

一次風(fēng)機(jī)和給水泵RB為200%和1.5Mpa/min

3 RB主要聯(lián)鎖

●機(jī)組由CCS方式切至TF方式，負(fù)荷指令跟蹤當(dāng)前負(fù)荷值，負(fù)荷速率限制失效。

●主汽壓力設(shè)定值跟蹤實(shí)際壓力，經(jīng)RB降壓速率限制器限速后送至DEH作為汽輪機(jī)壓力控制值，原變壓速率限制失效。

●鍋爐指令按RB減負(fù)荷速率降至目標(biāo)負(fù)荷，并在RB復(fù)歸前不可控。

●除燃料RB不觸發(fā)跳磨外，其他RB均通過(guò)跳閘磨煤機(jī)實(shí)現(xiàn)快速減負(fù)荷，并最終保留3臺(tái)磨運(yùn)行。RB觸發(fā)瞬間跳閘一臺(tái)制粉系統(tǒng)，間隔10秒后跳閘第二臺(tái)磨，10秒后跳閘第三臺(tái)磨（6臺(tái)磨運(yùn)行時(shí)）。一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，跳磨間隔為2秒。跳磨順序均為A-F-E。

●汽輪機(jī)控制由限壓方式切至初壓方式，DEH遙控自動(dòng)撤出。

●機(jī)組一次調(diào)頻退出，高旁壓力設(shè)定值降低0.6MPa。

●停止熱值校正。

●氧量校正自動(dòng)撤出，跟蹤實(shí)際氧量。

●延時(shí)7min后，給水焓值控制器閉鎖增焓（即不論焓值多低，均不會(huì)因焓值而減少給水）。

一次風(fēng)機(jī)RB做了較多針對(duì)性設(shè)置，主要項(xiàng)目如下：

仍運(yùn)行的一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉保護(hù)開(kāi)；程控投C層油槍?zhuān)籅、C、D制粉系統(tǒng)風(fēng)量低跳閘延時(shí)由3s改為30s；B、C、D、E制粉系統(tǒng)冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板自動(dòng)開(kāi)10s；2min后增加給水約90T/H。

4 RB復(fù)歸

RB有手動(dòng)和自動(dòng)兩種復(fù)歸方式。手動(dòng)復(fù)歸由運(yùn)行人員在OT畫(huà)面上操作，但必須等到RB降壓速率限制器前后差壓小于0.2Mpa（主汽壓力穩(wěn)定），且無(wú)RB條件存在后才允許復(fù)歸。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷與目標(biāo)負(fù)荷偏差小于2%時(shí)RB自動(dòng)復(fù)歸，但RB降壓速率限制器仍有效，直到RB降壓速率限制器前后差壓小于0.2Mpa，該限制器才失效。RB復(fù)歸后，機(jī)組恢復(fù)至正常TF方式，鍋爐主控恢復(fù)手動(dòng)控制。一般而言，負(fù)荷和壓力的雙重穩(wěn)定才算RB結(jié)束。

5 RB校驗(yàn)（以燃料RUNBACK和送/引風(fēng)機(jī)RUNBACK試驗(yàn)為例）

5.1 試驗(yàn)過(guò)程

接值長(zhǎng)令，開(kāi)始相關(guān)RB試驗(yàn)，觸發(fā)RB，機(jī)組由CCS方式切至TF方式，限壓切為初壓方式，相關(guān)制粉系統(tǒng)跳閘動(dòng)作正常，其它參數(shù)如下：

5.2 試驗(yàn)分析

輔機(jī)RB后鍋爐主控指令：2臺(tái)制粉系統(tǒng)跳閘鍋爐主控指令降為63%，送、引風(fēng)機(jī)RB后鍋爐主控指令為50%。隨著鍋爐主控的迅速下降，給水量快速減少，機(jī)爐側(cè)協(xié)調(diào)系統(tǒng)匹配較好，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重的水煤比失調(diào)。

爐膛負(fù)壓分析：送、引風(fēng)機(jī)RB時(shí)爐膛負(fù)壓波動(dòng)為-235/127Pa，2臺(tái)制粉系統(tǒng)RB時(shí)負(fù)壓波動(dòng)更大，為-1196/650Pa，這主要是由于送/引風(fēng)機(jī)RB時(shí)同側(cè)風(fēng)機(jī)聯(lián)跳，在總體上保持了鍋爐爐膛進(jìn)出工質(zhì)的平衡。同時(shí)，送/引風(fēng)機(jī)RB比燃料RB時(shí)引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度要大，引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性相對(duì)較好。

溫度分析：RB實(shí)際動(dòng)作過(guò)程中，中間點(diǎn)溫度、過(guò)熱度波動(dòng)較大，先下降，再迅速反彈，燃料RB時(shí)中間點(diǎn)溫度最高477℃，過(guò)熱度74℃；送、引風(fēng)機(jī)RB時(shí)中間點(diǎn)溫度最高466℃，過(guò)熱度最高達(dá)到71℃。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)燃料和送、引風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)校驗(yàn)了本機(jī)組RB功能相關(guān)邏輯基本合理，當(dāng)重要輔機(jī)故障時(shí)，能夠保證機(jī)組安全運(yùn)行。試驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)無(wú)法取得的，而這些數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行及事故處理具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]岳建華.西門(mén)子T3000和TXP系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

作者簡(jiǎn)介：陳飛（1984-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，助理工程師，從事發(fā)電廠集控運(yùn)行工作。