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[摘 要]燃煤电厂脱硫脱硝改造是国家环保部和社会的要求，各火电运行机组这两年进入环保工艺密集改造阶段：如改造低氮燃烧器，增加SCR脱硝单元，将脱硫旁路挡板拆除等，以及后续的除尘、脱汞系统改造。改造后需进行RB试验的调整，并进行控制策略的优化。RB试验是协调控制系统乃至整个热控系统在调试及投运过程中的一个综合性的重要试验项目，RB控制功能可以有效减少不必要的停机事故，减少机组的经济损失。本文对600MW机组环保改造后的RB试验措施进行了分析，主要包括典型RB试验、单台设计的增压风机RB试验和浆液循环泵全停RB试验。
[关键词]RB试验 措施 环保改造
中图分类号：TK39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0102-02
1、引言
国家环保部“十二五”规划中要求：“持续推进电力行业污染减排，未安装脱硫设施的现役燃煤机组要加快淘汰或建设脱硫设施，烟气脱硫设施要按照规定取消烟气旁路。加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设，单机容量30万千瓦以上（含）的燃煤机组要全部加装脱硝设施。”为了满足环保要求，各火电运行机组这两年进入环保工艺密集改造阶段：如改造低氮燃烧器，增加SCR脱硝单元，将脱硫旁路挡板拆除等，以及后续的除尘、脱汞系统改造。经过改造后的锅炉工艺流程变得更加复杂，系统流通阻力增大，对各大辅机快速变负荷能力有了更高的要求。但是由于改造经费的限制，不可能将现役设备全部重新设计更换，而这些设备往往会成为“木桶原理”中的“短板”，给机组的安全运行带来较大隐患，尤其是在重要辅机故障等机组异常工况下，如何能够快速切除不稳定设备对应负荷，确保机组安全运行，是摆在每个改造电厂面前的问题。
机组在旁路挡板拆除后，增压风机作为烟气外排的必经通道，尤其是设计单台增压风机运行的机组，只要发生增压风机故障，就会触发锅炉MFT，增加机组非停次数，严重影响公司运营指标，产生数额不菲的考核。对此，各发电企业积极讨论研究实现增压风机RB试验的可能性。同样如果在高负荷时，发生浆液循环泵全停，则会造成吸收塔入口烟温升高，为避免设备损坏，就需要触发锅炉MFT。但如果能通过RB快速切除一部分负荷，通过喷淋来控制出口烟温的变化，则可以避免机组非停，给设备故障处理留出一段时间，具有相当重要的现实意义。
本文对600MW火力发电机组在经过脱硫脱硝改造后的RB试验措施进行分析，主要包括机组典型RB试验、单台设计的增压风机RB试验和浆液循环泵全停RB试验。
2、机组RB试验
据不完全统计由于主要辅机故障引起的机组非停次数占很大比例，尤其是给水泵、一次风机跳闸，运行人员很难通过手动调整来实现负荷平稳，而如何提高机组自动应对辅机故障的能力是体现机组自动化水平的重要标志。
当机组主要辅机故障跳闸造成机组实发功率受到限制时（协调控制系统在自动状态），为适应设备出力，协调控制系统强制将机组负荷减到尚在运行的辅机所能承受的负荷目标值。协调控制系统的该功能称为辅机故障减负荷（RUNBACK），简称RB。检验该功能的试验简称RB试验。机组辅机故障快切负荷（RB）功能是当发生部分主要辅机故障跳闸时，机组自动降低功率，维持机组主要参数在安全范围内。基于电网及电厂高度的安全性及经济性要求，RB功能成为机组不可或缺的一个环节。
根据相关要求，机组大修或经过重大改造后，必须要进行RB试验。通过RB试验检验其控制功能、逻辑、时序等设计的合理性，当RB发生时，能否在运行人员不干预的情况下完成自动减负荷，满足机组稳定运行的要求。同时也考验机组整体的适应能力，在现有设计的控制模式下（联跳其他辅机、投油助燃等），当一台主要辅机跳闸时机组能否平稳地从大负荷过渡到低负荷状态，保证机组安全运行。通过RB试验取得机组正常运行时不易取得的工况数据，借RB试验机会完成机组协调的深度优化，对机组安全运行具重要意义。
3、环保改造后的RB试验措施分析
环保改造后的RB试验项目主要包括：一次风机RB、给水泵RB、增压风机RB和浆液循环泵全体RB四类辅机RB。本文的分析内容主要包括以下几点：
1）统计国内其他发电企业在给水泵、一次风机RB触发后，其成功概率大约在50%左右，其主要原因是由于：亚临界机组单台50%给水泵跳闸后，为了减少主蒸汽流量，则需快速关闭主蒸汽调门，但关闭调门会造成主蒸汽压力升高，运行给水泵不能快速增加负荷以满足运行要求，造成汽包水位下降，触发MFT。快速联启的电动给水泵由于给水母管压力太高，不能实现快速并泵。但如主蒸汽阀门关闭缓慢，会造成主蒸汽压力迅速下降，汽包产生虚假水位，再加上给水泵迅速增加负荷，造成汽包高水位保护动作，由于整个过程非常短暂，如何进行调整，给运行调节带来极大困惑。 通过优化主汽压力控制函数，找准电泵并入系统的时机和出力，是RB试验成功的关键。
2）单台一次风机跳闸后，由于系统漏风、密封风等因素，造成一次风母管压力迅速下降，造成未跳闸磨煤机内部煤粉，不能迅速吹入炉膛，引起负压降低，当一次风压恢复的过程时，磨内煤粉大量吹入炉膛，引起锅炉爆燃，容易引起引风机失调起负压保护动作。通过各种措施减少漏风，保证一次风压力稳定；通过风机动静叶超前动作，保证炉膛压力可控。
3）国外由于没有这么严格的环保要求，所以不存在增压风机RB和浆液泵全停RB这方面的案例，而国内只有南方某国产200MW超高压燃煤机组完成该项RB试验。但600MW级亚临界和超临界机组都没有成功先例，在增压风机RB后，新的负荷平衡点该定在多少，需要通过试验来确定。在跳闸后，引风机静叶该如何预动作，试验前该把负压定值定在多少，都需要认真分析计算。如果不能通过提前预判动作，则在短时间内很难通过闭环调节稳定负压，进而引起负压保护动作，造成机组停运。在RB成功后，在什么样工况下，才能够再次启动增压风机，也是该试验需要完成的工作。在保证增压风机入口烟道压力不超限的情况下，最大可能提高负荷定值，以提高锅炉燃烧稳定性和负压调节余量。增压风机动叶在启动时保持多大开度，也需要经过研究分析和试验验证。动叶开度太小，则会造成入口烟道压力超限，开度太大，则会造成风机启动电流太大，容易发生二次跳闸，而此时多各设备处于手动状态，给运行人员在机组参数稳定方面带来很大难度。通过多次试验求证，实现增压风机RB的成功进行。 4）由于脱硫系统在机组运行过程中的重要性日益提高，保证脱硫系统有效运行，是保证机组长周期运行的前提。当浆液循环泵全停后，吸收塔入口温度会迅速上升，虽然通过改造喷淋系统，可以减缓入口烟温的变化，但是其带负载能力较小。如果在高负荷期间发生全停事件，则必须要将负荷快速降下来，保证入口烟温恒定。本次试验通过多次分析讨论和试验验证，找到了入口烟温可控的目标负荷，也就是RB后的目标负荷。在目标负荷设定为55%后，浆液循环泵RB试验成功进行。
4、应用情况
1）通过冷态RB试验，模拟各辅机停运后对风烟系统产生的影响，为热态RB试验和后续的协调控制优化提供数据支持。
2）通过优化压力设定值控制函数，确保给水泵RB后，汽机调门根据压力设定值进行实时调节，以保证主汽压力和汽包水位的稳定。通过修改电泵快速并泵逻辑，确保电泵及时连锁，快速并入系统，确保主汽流量和给水流量快速实现介质平衡，从而确保给水泵RB试验成功进行。
3）通过磨出口控制系统改造、热风隔绝门气缸改造，减少停运磨煤机对一次风母管压力的影响；通过空预器间隙调整系统改造及热态调试，减少空预器系统漏风率，保证空预器后热一次风压力；通过修改一次风机动叶相关连锁控制逻辑，确保在一次风机RB后运行风机动叶迅速动作调节，以保证一次风压力的快速恢复，通过对增压风机动叶逻辑进行优化，实现在一次风机RB后，增压风机通过前馈快速动作，以保证炉膛负压可控。通过以上一系列措施的执行，一次风机RB试验成功。
4）脱硫旁路挡板封闭后，通过对锅炉MFT保护逻辑优化，增压风机入口压力自动调节优化，炉膛负压自动调节优化解决了旁路挡板封闭后由此带来引风机与增压风机串联调节稳定性下降，快速变负荷导致炉膛负压、增压风机入口压力波动加大，机组运行可靠性降低的问题。
5）通过将脱硫至主机DCS相关信号通道优化改造，机组辅机故障快减负荷RB逻辑优化及试验。实现了增压风机跳闸、浆液循环泵全停触发RB的功能，避免了由于增压风机跳闸和浆液循环泵全停造成的机组强停，为减少公司强停次数，提高机组运行可靠性提供有力支持。
6）增加脱硫塔入口烟气事故减温水自动控制系统，保证了事故工况下进入脱硫塔的烟气不超温。
7）机组发生RB时，通过前馈的快速作用，保证炉膛负压控制在±2000Pa之间，确保MFT保护不动作，机组维持正常运行。
5、结论
当机组的重要主辅机或设备发生故障影响到机组的带负荷能力或危及机组的安全运行时，必须对机组的实际负荷指令进行处理。机组的RB功能能够保证机组在故障状态下自动快速减负荷，适应故障状态下机组带负荷的能力，对机组的安全、稳定运行起着举足轻重的作用。本文所研究的项目实施后，既达到了国家环保高标准要求，同时保证了机组改造后的安全稳定运行，避免了因重要辅机故障导致的机组非计划停运，提高机组的等效可利用率，对其它同系统同类型设备改造具有借鉴和指导意义。
参考文献
[1] DL/T1213-2013《火力发电机组辅机故障减负荷技术规程》
[2] 陈波，罗志浩，张永军.火电厂脱硝工程风烟系统改造方案的控制性能对比分析[J]，浙江电力，2012年02期
[3] 王志飞，钱晓峰，虞华生.锅炉一次风机RB试验及改进结果分析[J].浙江电力，2006年05期
[4] 朱北恒，尹峰，何畅，罗志浩.火电机组RB试验等效性研究[J].浙江电力，2008年02期.
[5] 罗志浩，王达峰，姚文伟.600MW机组RB功能试验及其分析[J].热力发电，2007年07期.
[关键词]RB试验 措施 环保改造
中图分类号：TK39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0102-02
1、引言
国家环保部“十二五”规划中要求：“持续推进电力行业污染减排，未安装脱硫设施的现役燃煤机组要加快淘汰或建设脱硫设施，烟气脱硫设施要按照规定取消烟气旁路。加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设，单机容量30万千瓦以上（含）的燃煤机组要全部加装脱硝设施。”为了满足环保要求，各火电运行机组这两年进入环保工艺密集改造阶段：如改造低氮燃烧器，增加SCR脱硝单元，将脱硫旁路挡板拆除等，以及后续的除尘、脱汞系统改造。经过改造后的锅炉工艺流程变得更加复杂，系统流通阻力增大，对各大辅机快速变负荷能力有了更高的要求。但是由于改造经费的限制，不可能将现役设备全部重新设计更换，而这些设备往往会成为“木桶原理”中的“短板”，给机组的安全运行带来较大隐患，尤其是在重要辅机故障等机组异常工况下，如何能够快速切除不稳定设备对应负荷，确保机组安全运行，是摆在每个改造电厂面前的问题。
机组在旁路挡板拆除后，增压风机作为烟气外排的必经通道，尤其是设计单台增压风机运行的机组，只要发生增压风机故障，就会触发锅炉MFT，增加机组非停次数，严重影响公司运营指标，产生数额不菲的考核。对此，各发电企业积极讨论研究实现增压风机RB试验的可能性。同样如果在高负荷时，发生浆液循环泵全停，则会造成吸收塔入口烟温升高，为避免设备损坏，就需要触发锅炉MFT。但如果能通过RB快速切除一部分负荷，通过喷淋来控制出口烟温的变化，则可以避免机组非停，给设备故障处理留出一段时间，具有相当重要的现实意义。
本文对600MW火力发电机组在经过脱硫脱硝改造后的RB试验措施进行分析，主要包括机组典型RB试验、单台设计的增压风机RB试验和浆液循环泵全停RB试验。
2、机组RB试验
据不完全统计由于主要辅机故障引起的机组非停次数占很大比例，尤其是给水泵、一次风机跳闸，运行人员很难通过手动调整来实现负荷平稳，而如何提高机组自动应对辅机故障的能力是体现机组自动化水平的重要标志。
当机组主要辅机故障跳闸造成机组实发功率受到限制时（协调控制系统在自动状态），为适应设备出力，协调控制系统强制将机组负荷减到尚在运行的辅机所能承受的负荷目标值。协调控制系统的该功能称为辅机故障减负荷（RUNBACK），简称RB。检验该功能的试验简称RB试验。机组辅机故障快切负荷（RB）功能是当发生部分主要辅机故障跳闸时，机组自动降低功率，维持机组主要参数在安全范围内。基于电网及电厂高度的安全性及经济性要求，RB功能成为机组不可或缺的一个环节。
根据相关要求，机组大修或经过重大改造后，必须要进行RB试验。通过RB试验检验其控制功能、逻辑、时序等设计的合理性，当RB发生时，能否在运行人员不干预的情况下完成自动减负荷，满足机组稳定运行的要求。同时也考验机组整体的适应能力，在现有设计的控制模式下（联跳其他辅机、投油助燃等），当一台主要辅机跳闸时机组能否平稳地从大负荷过渡到低负荷状态，保证机组安全运行。通过RB试验取得机组正常运行时不易取得的工况数据，借RB试验机会完成机组协调的深度优化，对机组安全运行具重要意义。
3、环保改造后的RB试验措施分析
环保改造后的RB试验项目主要包括：一次风机RB、给水泵RB、增压风机RB和浆液循环泵全体RB四类辅机RB。本文的分析内容主要包括以下几点：
1）统计国内其他发电企业在给水泵、一次风机RB触发后，其成功概率大约在50%左右，其主要原因是由于：亚临界机组单台50%给水泵跳闸后，为了减少主蒸汽流量，则需快速关闭主蒸汽调门，但关闭调门会造成主蒸汽压力升高，运行给水泵不能快速增加负荷以满足运行要求，造成汽包水位下降，触发MFT。快速联启的电动给水泵由于给水母管压力太高，不能实现快速并泵。但如主蒸汽阀门关闭缓慢，会造成主蒸汽压力迅速下降，汽包产生虚假水位，再加上给水泵迅速增加负荷，造成汽包高水位保护动作，由于整个过程非常短暂，如何进行调整，给运行调节带来极大困惑。 通过优化主汽压力控制函数，找准电泵并入系统的时机和出力，是RB试验成功的关键。
2）单台一次风机跳闸后，由于系统漏风、密封风等因素，造成一次风母管压力迅速下降，造成未跳闸磨煤机内部煤粉，不能迅速吹入炉膛，引起负压降低，当一次风压恢复的过程时，磨内煤粉大量吹入炉膛，引起锅炉爆燃，容易引起引风机失调起负压保护动作。通过各种措施减少漏风，保证一次风压力稳定；通过风机动静叶超前动作，保证炉膛压力可控。
3）国外由于没有这么严格的环保要求，所以不存在增压风机RB和浆液泵全停RB这方面的案例，而国内只有南方某国产200MW超高压燃煤机组完成该项RB试验。但600MW级亚临界和超临界机组都没有成功先例，在增压风机RB后，新的负荷平衡点该定在多少，需要通过试验来确定。在跳闸后，引风机静叶该如何预动作，试验前该把负压定值定在多少，都需要认真分析计算。如果不能通过提前预判动作，则在短时间内很难通过闭环调节稳定负压，进而引起负压保护动作，造成机组停运。在RB成功后，在什么样工况下，才能够再次启动增压风机，也是该试验需要完成的工作。在保证增压风机入口烟道压力不超限的情况下，最大可能提高负荷定值，以提高锅炉燃烧稳定性和负压调节余量。增压风机动叶在启动时保持多大开度，也需要经过研究分析和试验验证。动叶开度太小，则会造成入口烟道压力超限，开度太大，则会造成风机启动电流太大，容易发生二次跳闸，而此时多各设备处于手动状态，给运行人员在机组参数稳定方面带来很大难度。通过多次试验求证，实现增压风机RB的成功进行。 4）由于脱硫系统在机组运行过程中的重要性日益提高，保证脱硫系统有效运行，是保证机组长周期运行的前提。当浆液循环泵全停后，吸收塔入口温度会迅速上升，虽然通过改造喷淋系统，可以减缓入口烟温的变化，但是其带负载能力较小。如果在高负荷期间发生全停事件，则必须要将负荷快速降下来，保证入口烟温恒定。本次试验通过多次分析讨论和试验验证，找到了入口烟温可控的目标负荷，也就是RB后的目标负荷。在目标负荷设定为55%后，浆液循环泵RB试验成功进行。
4、应用情况
1）通过冷态RB试验，模拟各辅机停运后对风烟系统产生的影响，为热态RB试验和后续的协调控制优化提供数据支持。
2）通过优化压力设定值控制函数，确保给水泵RB后，汽机调门根据压力设定值进行实时调节，以保证主汽压力和汽包水位的稳定。通过修改电泵快速并泵逻辑，确保电泵及时连锁，快速并入系统，确保主汽流量和给水流量快速实现介质平衡，从而确保给水泵RB试验成功进行。
3）通过磨出口控制系统改造、热风隔绝门气缸改造，减少停运磨煤机对一次风母管压力的影响；通过空预器间隙调整系统改造及热态调试，减少空预器系统漏风率，保证空预器后热一次风压力；通过修改一次风机动叶相关连锁控制逻辑，确保在一次风机RB后运行风机动叶迅速动作调节，以保证一次风压力的快速恢复，通过对增压风机动叶逻辑进行优化，实现在一次风机RB后，增压风机通过前馈快速动作，以保证炉膛负压可控。通过以上一系列措施的执行，一次风机RB试验成功。
4）脱硫旁路挡板封闭后，通过对锅炉MFT保护逻辑优化，增压风机入口压力自动调节优化，炉膛负压自动调节优化解决了旁路挡板封闭后由此带来引风机与增压风机串联调节稳定性下降，快速变负荷导致炉膛负压、增压风机入口压力波动加大，机组运行可靠性降低的问题。
5）通过将脱硫至主机DCS相关信号通道优化改造，机组辅机故障快减负荷RB逻辑优化及试验。实现了增压风机跳闸、浆液循环泵全停触发RB的功能，避免了由于增压风机跳闸和浆液循环泵全停造成的机组强停，为减少公司强停次数，提高机组运行可靠性提供有力支持。
6）增加脱硫塔入口烟气事故减温水自动控制系统，保证了事故工况下进入脱硫塔的烟气不超温。
7）机组发生RB时，通过前馈的快速作用，保证炉膛负压控制在±2000Pa之间，确保MFT保护不动作，机组维持正常运行。
5、结论
当机组的重要主辅机或设备发生故障影响到机组的带负荷能力或危及机组的安全运行时，必须对机组的实际负荷指令进行处理。机组的RB功能能够保证机组在故障状态下自动快速减负荷，适应故障状态下机组带负荷的能力，对机组的安全、稳定运行起着举足轻重的作用。本文所研究的项目实施后，既达到了国家环保高标准要求，同时保证了机组改造后的安全稳定运行，避免了因重要辅机故障导致的机组非计划停运，提高机组的等效可利用率，对其它同系统同类型设备改造具有借鉴和指导意义。
参考文献
[1] DL/T1213-2013《火力发电机组辅机故障减负荷技术规程》
[2] 陈波，罗志浩，张永军.火电厂脱硝工程风烟系统改造方案的控制性能对比分析[J]，浙江电力，2012年02期
[3] 王志飞，钱晓峰，虞华生.锅炉一次风机RB试验及改进结果分析[J].浙江电力，2006年05期
[4] 朱北恒，尹峰，何畅，罗志浩.火电机组RB试验等效性研究[J].浙江电力，2008年02期.
[5] 罗志浩，王达峰，姚文伟.600MW机组RB功能试验及其分析[J].热力发电，2007年07期.