350MW機組RB功能綜述優(yōu)秀論文

　　摘 要：RB是現代化機組自動(dòng)控制系統的必備功能，對機組安全運行具有非常重要的作用，本文詳細介紹了某發(fā)電廠(chǎng)兩臺350MW機組RB功能的范圍和內容，并對RB發(fā)生后控制系統的動(dòng)作原理及邏輯動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行了闡述，為RB功能的設計和優(yōu)化提供參考。

　　關(guān)鍵詞：RB（RUNBACK）；輔機跳閘；協(xié)調控制

　　1 機組概況

　　某發(fā)電廠(chǎng)安裝有兩臺350MW燃煤發(fā)電機組，鍋爐采用北京巴布科克.威爾科克斯有限公司制造的亞臨界參數、一次中間再熱、固態(tài)排渣、單爐膛平衡通風(fēng)的自然循環(huán)汽包爐，配有五臺HP883中速磨煤機，采用直吹式制粉系統；汽輪機是由哈爾濱汽輪機廠(chǎng)制造的亞臨界、中間再熱、單軸雙排汽供熱凝汽式汽輪機，配有兩臺50%容量汽泵和一臺30%容量電泵；發(fā)電機為哈爾濱電機廠(chǎng)制造，水氫氫冷卻方式，采用靜態(tài)勵磁方式，型號為QFSN-350-2。DCS系統采用GE上海新華控制工程有限公司的XDPS-400e分散控制系統，DCS/DEH/ETS一體化，單元機組采用協(xié)調控制，機組正常運行中投入協(xié)調控制或AGC方式。

　　2 RUNBACK（輔機故障快速減負荷）功能介紹

　　運行中的大型火電機組，當主要輔機突然發(fā)生故障跳閘或手動(dòng)切除，造成鍋爐出力無(wú)法滿(mǎn)足機組負荷的要求，機組實(shí)發(fā)功率受到限制時(shí)，為了適應運行設備出力，機組協(xié)調控制系統自動(dòng)將機組負荷迅速降到尚在運行的輔機所能承受的目標負荷值，從而使機組在一個(gè)較低的負荷點(diǎn)維持安全穩定運行，避免停機或設備損壞事故的發(fā)生。這一過(guò)程稱(chēng)為輔機故障快速減負荷（RUNBACK），簡(jiǎn)稱(chēng)RB。RB負荷返回的速率以及所應返回到的新的負荷水平與發(fā)生故障的輔機有關(guān)。

　　當鍋爐重要輔機跳閘后，該廠(chǎng)RB功能直接按照一定的降負荷速率到達邏輯設計指定目標負荷。在RB動(dòng)作過(guò)程中，FSSS按要求切磨投油，CCS根據RB目標值計算出所需的燃料量送至鍋爐主控，同時(shí)協(xié)調各子系統以確保運行工況的'平衡過(guò)渡，汽機主控維持實(shí)際負荷（主汽流量）與機前壓力對應的關(guān)系調節汽門(mén)。

　　在RB動(dòng)作的過(guò)程中保留鍋爐MFT跳閘保護功能，以保證爐膛的安全。

　　2.1 該廠(chǎng)五期工程的兩臺機組設計的RB功能如下表所列

　　2.2 RB動(dòng)作時(shí)主汽流量與壓力對應關(guān)系如下

　　RB發(fā)生時(shí)壓力控制方式自動(dòng)切為T(mén)F滑壓方式，滑壓數率設定為0.3MPa/min。

　　2.3 RB發(fā)生時(shí)目標負荷對應的燃料量為

　　RB發(fā)生時(shí)目標負荷對應的燃料量=RB實(shí)際燃料量÷RB瞬間主汽流量×RB目標主汽流量。

　　2.4 協(xié)調控制系統邏輯

　　發(fā)生RB時(shí)，鍋爐主控切為手動(dòng)方式，CCS系統根據RB目標負荷確定磨煤機運行臺數，并將切磨信號送至FSSS系統，仍然運行的磨煤機保持自動(dòng)狀態(tài)，處于自動(dòng)工況的給煤機提高到最大出力，盡量減少燃料量失衡，30秒后維持最大可能出力。協(xié)調系統由RB發(fā)生前的CCBF方式切為T(mén)F方式，AGC功能切除；壓力控制方式由RB發(fā)生前的定壓或滑壓方式切為RB滑壓方式，壓力目標值根據實(shí)際主汽流量計算得出；AGC控制由RB發(fā)生前的自動(dòng)或手動(dòng)方式切為手動(dòng)方式。

　　RB過(guò)程根據負荷與燃料量關(guān)系快速減負荷，當機組實(shí)際負荷達到或低于RB目標值，RB過(guò)程結束。

　　2.5 FSSS跳磨煤投油

　　FSSS系統接收CCS系統發(fā)出的RB動(dòng)作信號，快速切除運行中的磨煤機，對燃燒系統進(jìn)行粗調。RB動(dòng)作后，系統設計按從上到下E、C、B磨的動(dòng)作順序依次切除，僅保留相鄰層或同層兩臺磨煤機運行，禁止磨煤機隔層運行。如出現送風(fēng)機、引風(fēng)機和給水泵跳閘RB情況，切磨間隔時(shí)間為6秒，如上臺磨煤機沒(méi)有運行，則直接切下一臺。如出現空預器、一次風(fēng)機跳閘RB情況，切磨間隔時(shí)間為3秒。

　　當五臺磨都運行時(shí)，單跳閘一臺磨煤機不發(fā)生RB，發(fā)生送引給水RB時(shí)先切C磨，延時(shí)6秒切E磨，延時(shí)6秒切B磨，一次風(fēng)空預器給水泵30%RB，切磨間隔為3秒；投入A層微油點(diǎn)火裝置。

　　同時(shí)，DCS系統設計有RB時(shí)D、B組大油槍和A、D組微油槍可自動(dòng)投油進(jìn)行爐膛穩燃。即：如A磨運行，RB發(fā)生時(shí)自動(dòng)投入A組微油槍?zhuān)蝗鬉磨不運行，D磨運行，自動(dòng)投入D組大油槍和微油槍。若相應需要投入的油槍不能在規定時(shí)間（60秒）內自動(dòng)投入，運行人員可手動(dòng)投入其它運行磨組油槍進(jìn)行穩燃。根據鍋爐燃燒運行的實(shí)際情況，運行人員可根據鍋爐燃燒的實(shí)際情況和負荷需要，考慮切除多余的油槍。

　　2.6 利用DEH RB接口實(shí)現快速降負荷。

　　當RB發(fā)生后協(xié)調控制系統切為T(mén)F滑壓方式，DEH調節機前壓力，設定值隨著(zhù)機組負荷的下降而降低。為了防止DEH的調節閥向開(kāi)啟的方向變化而導致機組負荷升高，在RB狀態(tài)下禁止開(kāi)啟DEH調節閥。

　　3 RB功能實(shí)現具體特點(diǎn)分析

　　3.1 RB發(fā)生條件判斷及RB后的相應指令

　　送、引、一次風(fēng)機、空預器、給水泵RB的發(fā)生條件判斷都類(lèi)似，以一次風(fēng)機為例：

　　RB動(dòng)作條件：

　�。�1）機爐主控投入自動(dòng)，協(xié)調控制系統處于CCBF方式

　�。�2）主汽流量大于530噸/小時(shí)

　�。�3）兩臺一次風(fēng)機運行，其中一臺跳閘

　　RB動(dòng)作后，可發(fā)出下列指令：

　�。�1）CCS RB信號送至汽機主控，快速關(guān)小高壓缸調節門(mén)，控制RB目標機前壓力值；送至鍋爐主控，減小投入爐膛的燃料量，降低機組主汽流量至RB目標主汽流量

　�。�2） 切除AGC，協(xié)調控制系統切為T(mén)F滑壓方式，

　�。�3）CCS RB信號送至FSSS，按照預設邏輯切磨投油。

　�。�4）鍋爐主控按RB瞬間機組實(shí)際主汽流量和燃料量計算出RB目標主汽流量對應的燃料量進(jìn)行調節。

　�。�5）一次風(fēng)機導葉控制按平衡塊的功能自動(dòng)把跳閘一次風(fēng)機導葉指令加到運行一次風(fēng)機上。 3.2 機組最大可能出力回路（RB功能在此實(shí)現）

　　根據鍋爐輔機的投入情況計算機組最大可能出力，如給水泵、送、引風(fēng)機、空預器、一次風(fēng)機等主要輔機的運行狀態(tài)。最后把這些信號送至一個(gè)小值選擇器綜合，形成機組RB的最大能出力信號。我廠(chǎng)的甩負荷功能也在這里實(shí)現。例如一臺風(fēng)機跳閘時(shí)，把負荷指令降低至50%，汽機跳閘時(shí)，把負荷指令降低至30%，并給出相應的降負荷變化速率（>10%）。

　　3.3 RB動(dòng)作后鍋爐主控和汽機主控的動(dòng)作過(guò)程

　　RB動(dòng)作后，機組控制將由CCBF方式切換為T(mén)F滑壓方式，此工況下是汽機跟隨方式，汽機主控制器在自動(dòng)狀態(tài)，鍋爐調節器在手動(dòng)狀態(tài)，并由機組最大可能出力（RB時(shí)）形成機組目標主汽流量值；汽機主控制器維持機前壓力。

　　鍋爐主控：RB發(fā)生后，鍋爐所需的燃料量為根據輔機狀況計算的機組最大可能出力值，由此值形成機組目標負荷，計算出鍋爐所需的燃料量送至鍋爐主控，作為燃料量給定，在RB結束前，此燃料量一直保持不變。

　　汽機主控：RB發(fā)生后，汽機主控切至調壓方式，壓力的給定值由實(shí)際主汽流量與壓力所對應曲線(xiàn)關(guān)系產(chǎn)生，汽機主控自動(dòng)用來(lái)維持機前壓力的穩定，維持機爐的平衡。

　　由上分析可知，在RB發(fā)生后，鍋爐主控保持一定的燃料量；汽機主控按照滑壓曲線(xiàn)利用鍋爐動(dòng)態(tài)響應較慢而汽機動(dòng)態(tài)響應快的特點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調節，控制機前壓力的穩定，盡可能地實(shí)現機組的平穩過(guò)渡。

　　4 RB試驗難點(diǎn)分析及應注意問(wèn)題

　　本文不再對該廠(chǎng)RB試驗進(jìn)行贅述，只是針對RB試驗提出以下五個(gè)方面需要注意的問(wèn)題。

　　4.1 RB速率的確定

　　對于不同輔機的RB所產(chǎn)生的機組最大主汽流量應不同，所采取RB降負荷速率也應不同。RB降負荷速率決定了鍋爐減燃料的速度，速度過(guò)快或過(guò)慢均會(huì )造成機組參數的不穩定。

　　4.2 RB結束回路設計

　　RB發(fā)生后，當機組實(shí)際主汽流量達到或低于RB目標主汽流量時(shí)，RB自動(dòng)結束�？紤]到給煤量煤質(zhì)變化可能與RB目標負荷不完全相一致，在機組負荷控制中心畫(huà)面中應設置有手動(dòng)退出按鈕。

　　4.3 應注意協(xié)調控制方式下目標負荷跟蹤功能

　　為保證RB結束后恢復過(guò)程中機組負荷不發(fā)生擾動(dòng)，在RB過(guò)程中，機組負荷控制中心指令應跟蹤機組實(shí)際負荷（主汽流量），這樣RB結束后，機組就可以在當前目標負荷基礎上平緩無(wú)擾地恢復機組至正常運行參數。

　　4.4 注意一些參數調整

　　負荷控制中心的目標負荷應以一定的速率變化到目標負荷，鍋爐主控的負荷調整速率與FSSS的切磨投油速率設置應基本保持一致，以減少爐膛的燃燒波動(dòng)。設置合理的RB滑壓曲線(xiàn)和降壓速率，在保證機組穩定的基礎上，DEH盡可能快地維持住機前壓力。

　　4.5 注意機組運行方式

　　在做RB試驗前，給水控制、風(fēng)量控制、爐膛負壓控制等子系統必須非常完善，控制系統要有變工況、變負荷的自適應能力。機組運行中注意機組協(xié)調控制系統及其子系統應投入自動(dòng)，所有給煤機最好都處于自動(dòng)狀態(tài)，否則RB時(shí)會(huì )造成投入自動(dòng)的給煤機指令變化很大，而處于手動(dòng)的給煤機指令不變。

　　5 結束語(yǔ)

　　機組RB控制是一項復雜的過(guò)程，牽涉到鍋爐、汽機多個(gè)子系統的協(xié)調動(dòng)作。RB功能的實(shí)現，給發(fā)電機組安全運行提供了可靠保障，能夠避免運行人員因機組故障處置不及時(shí)導致故障進(jìn)一步擴大或發(fā)生停機事件。所以，在大型發(fā)電機組中，RB功能反映了機組在輔機故障下的適應能力，是衡量機組控制系統性能和功能的重要指標，RB功能投入可以很大程度上提高機組的安全性能。

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