付文龍，蔡建飛，李萬軍

（淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098）

660?MW機組運行方式切換導致機組跳閘原因分析

付文龍，蔡建飛，李萬軍

（淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098）

針對某電廠660 MW超超臨界機組在并網(wǎng)初期機組運行方式切換時機組跳閘的事故，分析了事故過程，找出主汽壓力設定值突增使汽機調門關閉是最終導致機組跳閘的原因，提出修改壓力定值切換邏輯的解決方案，并驗證了方案的效果。

600 MW機組；機組跳閘；高壓旁路；初壓方式；主汽壓力

0　引言

某發(fā)電廠2期工程為2×660 MW超超臨界機組。鍋爐采用上海鍋爐廠有限公司生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，為單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、Π型露天布置、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結構。汽輪機為上海汽輪機廠有限公司采用西門子技術生產(chǎn)的超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機。2臺機組分別于2013年12月和2014 年4月投入商業(yè)運行。機組配置100 % BMCR容量的高壓旁路和65 % BMCR容量的低壓旁路，100 % BMCR容量的高壓旁路布置在鍋爐過熱器出口。DCS系統(tǒng)為上海西屋控制系統(tǒng)有限公司基于W indow s 7操作系統(tǒng)的OVATION 3.3.1分散控制系統(tǒng)。

1　高壓旁路和DEH控制方式

機組啟停過程中高壓旁路方式主要有A 1（高壓旁路全關）、A 2（高壓旁路最小閥位）、A 3（高壓旁路升壓）、B（高壓旁路壓力跟蹤）、C（高壓旁路溢流）及D/E（停機）方式。

DEH的控制主要由啟動裝置控制回路、轉速負荷控制回路、壓力控制回路3部分構成。上述3回路換算出的指令經(jīng)過小選器后得出的指令，再同高排溫度控制的限值及調閥閥位限值取小后，控制高中壓調門及補氣閥。其中，啟動裝置控制回路在汽機啟動階段起作用，轉速負荷控制回路中的轉速控制器自動給定暖機轉速值、目標轉速值及最初始的升速率。在機組并網(wǎng)后，DEH控制方式自動切換至負荷控制回路。壓力控制回路分為初壓和限壓2種方式，在機組啟動階段，當旁路關閉后，DEH壓力控制方式選擇初壓方式，壓力控制回路起作用，汽輪機負責調節(jié)主汽壓力。

2　跳機事故過程

2015-07-06T07：27：12，機組負荷232.9 MW，機前主汽壓力11.46 MPa，DEH主汽壓力設定值12.12 MPa，高壓旁路壓力設定值12.12 MPa，協(xié)調系統(tǒng)主汽壓力設定值（跟隨鍋爐主控煤量指令函數(shù)的變化）9.91 MPa。07：27：13，高壓旁路閥開度為0，DEH切換至初壓控制方式（DEH控制主汽壓力）。07：27：14，旁路控制切至B方式，高壓旁路壓力設定值由12.1 MPa突變到13.7 MPa（記憶鍋爐點火時換算壓力）。DEH接收到壓力設定值變?yōu)?3.7 MPa，汽機調門逐漸關小。07：30：53，調門全關，逆功率保護動作，汽機跳閘。

3　壓力設定值突增原因分析

通過分析運行方式切換過程中相關參數(shù)發(fā)現(xiàn)，高旁控制邏輯在切換至B方式后，高壓旁路壓力設定值突增1.6 MPa，導致DEH壓力設定值快速增至13.7 MPa；而實際主汽壓力為11.46 MPa，導致DEH的控制邏輯回路切換至壓力控制回路。壓力控制回路因采用初壓方式控制主汽壓力，實際主汽壓力為11.46 MPa，低于設定值（13.7 MPa），DEH快速關小調門來調節(jié)壓力。又因高壓旁路在B方式下，DEH壓力設定值跟隨實際主汽壓力不斷上升，形成死循環(huán)，最終調門全關，汽機跳閘。

從上述分析可知，高旁控制邏輯切換后高壓旁路壓力設定值突增是跳機的誘因。高壓旁路壓力傳遞邏輯回路如圖1所示，當高壓旁路進入B方式，邏輯回路中有2個Transfer切換功能塊發(fā)生切換（見圖1中2個加框部分）。框1中切換跟蹤速率為TRR1（YES）=2.5 MPa/s，TRR2（NO）=2.5 MPa/s，框2中切換跟蹤速率為TRR1（YES）=0.005 MPa/s，TRR2（NO）=1 MPa/s，高旁壓力設定值跟蹤框2的Transfer切換功能塊輸出。

在原邏輯基礎上進行實際工況模擬時發(fā)現(xiàn)，在高壓旁路方式切換進B方式時，高旁壓力設定值確實發(fā)生了跳變。經(jīng)分析初步認為上述2個Transfer切換功能塊運算時序前后交錯，引起壓力突增，導致跳變的發(fā)生。

為了證實上述分析，分別模擬了實際工況下單個Transfer切換功能塊運算，模擬結果顯示壓力傳遞速率正常，沒有出現(xiàn)突增現(xiàn)象。由此證明以上判斷正確。

4　解決措施

基于上述分析，對B方式的壓力設定值切換邏輯進行修改，增加1個切換功能塊，在切換時先保持當前壓力設定時間值為2 s，2 s后再以0.005 MPa/s的速率從當前壓力設定值切換至B方式的壓力設定值，避免切換過程中產(chǎn)生設定值跳變。邏輯修改如圖2所示。

邏輯修改后進行了實際工況模擬，模擬結果顯示該措施有效避免了壓力傳遞過程中的跳變現(xiàn)象，確保了機組的安全穩(wěn)定運行。

5　結束語

對高壓旁路控制邏輯優(yōu)化后，在機組的啟動過程中有效避免了壓力設定值的跳變現(xiàn)象。本次跳機事故的分析解決過程表明，電廠熱工專業(yè)人員不但要熟悉電廠的熱力系統(tǒng)和現(xiàn)場設備，還要熟練掌握DCS邏輯及其功能塊在控制邏輯中的正確應用。

圖1　原壓力信號傳遞邏輯示意

圖2　修改后壓力信號傳遞邏輯示意

2015-09-18；

2016-04-02。

付文龍（1973-），男，工程師，主要從事發(fā)電廠生產(chǎn)技術管理工作，email：caijian4554@sina.com。

蔡建飛（1982-），男，工程師，主要從事發(fā)電廠熱控點檢工作。

李萬軍（1980-），男，工程師，主要從事發(fā)電廠熱控技術管理工作。