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摘要:超超临界发电机组 RB(Run Back)控制策略有其独特之处,钊对超超临界发电机组的运行特性,对超超临界发电机组RB控制策略进行论述,对试验方案及结果进行分析
关键词:超超临界发电机组;RB控制策略
1 超超临界发电机组RB试验的特点
超超临界发电机组RB功能设计目的是保证重要辅机(空预器、送风机、引风机、一次风机、给水泵、磨煤机等)故障跳闸后,协调控制系统自动快速降负荷至发电机组 RB目标值,保证发电机组安全、稳定地运行。其动作的对象是快速切除部分燃料、CCS切至TF方式等,同时要保证炉膛压力、分离器出口温度和主汽温度等重要参数的稳定。
2 超超临界发电机组RB试验方案
2.1 超超临界发电机组RB发生的条件
发电机组负荷大于某一定值,发电机组在协调控制方式,两台辅机同时运行时一台发生故障跳闸。发电机组负荷定值的确认,要同时考虑单侧辅机的最大出力以及锅炉的最低稳燃负荷。如果具备条件,RB试验前最好进行单侧辅机的最大力试验。另外,考虑到不同辅机故障跳闸引发的RB有可能同时出现,这就要根据单侧辅机的最大出力来确定其优先权。以及由此引发的切除燃料的数 量以及时间问隔等问题。
2.2 协调控制
超超临界发电机组RB发生后,发电机组由原先的CCS方式自动切至TF方式。发电机组的负荷由锅炉侧控制,汽轮机侧控制发电机组的主汽压力。对于超超临界发电机组发电机组来说,考虑到燃水比控制对于分离器出口温度及螺旋管壁温的影响.锅炉侧应该采用闭环控制,来保证燃料与给水流量的匹配。锅炉侧的闭环调节对于超超临界发电机组的给水泵RB尤为重要。
2.3 降负荷速
对于超超临界发电机组来说,由于超超临界发电机组不存在汽包虚似水位的问题,其RB后降负荷速率只要考虑与燃料的变化速率相匹配,防止调节过程中出现振荡就可以。
2.4 主汽压力控制
对于超超临界发电机组RB发生后发电机组主汽压力的控制,一般采用滑压运行方式,并且不能采用汽轮机调节门的禁开逻辑。由于超超临界发电机组不存在汽包虚假水位的问题,因此,其主汽压 力的下降速率的设定可以明显快于亚临界发电机组。对于超超临界发电机组的给水RB要考虑RB动作 后给水泵出口压力,以保证上水,防止分离器出口温度和螺旋管壁温超过保护定值而跳机。
2.5 FSSS功能
RB发生后,为快速降低发电机组的负荷,要求控制方案中RB发生后.锅炉侧具有快速降低发热量的功能,RB发生后,对于四角切圆的发电机组,FSSS从上往下按照一定的时间间隔,依次切掉部分燃料。对于对冲或“w”火焰的发电机组,FSSS要根据锅炉厂家提供的切燃料的次序,按照一定的时间间隔.依次切掉部分燃料。间隔时间的确定要注意平衡发电机组快速减负荷的要求和防止发电机组燃烧工况剧烈变化之间的矛盾,对于一次风机RB,其切除燃料的时间间隔要大大短于其他工况。
RB发生后发电机组自动投油(或等离子)稳燃,对于发电机组的稳定燃烧以及炉膛压力的控制是非常有利的。
2.6 偏差大切手动
偏差是指系统输出指令与反馈的差值,这个差值要保持一定的范围内,但在RB时禁止偏差大切 手动、禁止小汽轮机转速偏差大切遥控,对于RB试验成功非常重要。
2.7 汽温控制
超超临界发电机组RB发生后,过热汽温和再热汽温同亚临界发电机组一样,也会下降,但是其减温水门的动作不同:1)再热减温水调节门、总调节门关闭;除给水泵RB外,过热减温水调节门、总门不超弛关;再热减温水调节门、总门关闭。由于超超临界发电机组过热减温水引自进入锅炉的总给水,实质上调整了工质流量在水冷壁和过热器之间的分配比例。减温水量改变了这些中间区段的热量/水量比值,因而区段内工质温度发生相应变化。但因最终进入锅炉的总给水量未改变,燃水比未改变,稳态时锅炉过热汽温也不會改变。
2.8 出力平衡问题
RB发生后,运行辅机要迅速开大出力,也就是跳闸辅机的部分出力要尽快转移到运行辅机上,必须在运行辅机上加指令高限,以防止出现过电流的现象。对于其控制回路中具有力平衡功能的辅机跳闸时.其PID必须加小于50的高限防止出现过饱和现象,影响反向调节的品质。
2.9 分离器出口温度控制
超超临界发电机组发生RB时,分离器出口温度校正应先闭锁后放开,以解决RB发生后,短时间内燃料与给水流量的不完全匹配问题,并可以保证RB后期燃水比的控制。RB发生后.给水流量对于燃料变化控制的滞后时间要大大短于正常控制,在控制逻辑中对于该时间可以通过RB发生信号进行切换。
3 超超临界发电机组RB控制的难点及试验注意事项
3.1送风机、引风机RB
送风机、引风机互跳对于送引风机RB试验的成功是必要的。所以送风机、引风机RB静态试验时,对送风机、引风机互跳要特别关注。送风对引风的前馈控制。以及控制的强弱在MCS系统调试时一定 要匹配好。另外,应该注意送引风机执行器动作速率的匹配。
3.2 一次风机RB
一次风机RB控制的难点在于一次风机的出力大小,一次风机RB时保证一次风量大于跳磨值是一次风机 RB成功与否的关键,这对一次风机出口关断门的关断时间提出了严格的要求。一次风机故障跳闸发生 RB时,为了防止一次风母管压力严重下降.保证只有1台一次风机运行时,有足够的一次风满足所剩磨煤机能正常运行,关闭同侧空气预热器出口一次风挡板、一次风机口联络挡板:关闭所跳闸的磨煤机的出口挡板,冷、热风挡板。另外,在炉膛压力允许的范围内,要尽可能的减少跳磨的时间间隔。对于一次风系统漏风严重的发电机组,可以考虑一次风机RB后,减少磨煤机的运行台数。同时,在进行一次风机 RB试验时,运行人员要切注意燃烧状况,如果出现燃烧恶化、断火现象,要果断切除磨煤机。甚至手动MFT,以防事故扩大化。
3.3 给水泵RB
对于超超临界锅炉来说,由于给水泵RB发生后,给水侧控制的任务不是汽包水位,而是分离器 出口温度、蒸汽的过热度以及螺旋管壁温,因此,超超临界发电机组给水泵RB的要点是燃水比的控制。包含两个方面:一是给水流量对于燃料变化控制的滞后时间要短于正常控制,二是跳磨的时间间隔与给水泵RB后给水流量变化的匹配问题。
小汽轮机的供汽汽源对于超超临界锅炉给水泵RB非常重要,这要分几种具体情况来分析:①小汽轮机采用辅汽供汽;②小汽轮机采用四抽供汽,发生给水泵RB后,四抽压力低,切至高压汽源供汽;③小汽轮机采用四抽供汽,发生给水泵RB后,四抽压力低供汽汽源不切换。对于第1种情况,试验 一般能够成功;对于第2种情况,要预防水冲击和小机超速:对于第3种情况,也是试验时遇到的最多的情况.主汽压力的设定曲线是非常重要的,如果试验一次不能成功,要根据试验时的实际情况,对曲线作出调整。另外,在试验过程中如果出现蒸汽过热度过低的情况,在降低给水流量时,要注意防止省煤器入口流量低保护动作。
超超临界发电机组给水RB试验中,对发电机组安全运行影响最大的参数一般是蒸汽过热度,只要蒸汽过热度变化不超过发电机组安全所需要的定值,该实验一般会成功。
4 结束语
RB实验要取得满意的结果,实验人员必须熟悉现场设备状况,运行状况,并针对实际状况,作出具体的方案。实验前准备工作要细,完成负荷摆动试验,RB静态实验,确认除氧器压力调节回路可靠,并加强与现场运行,检修人员的沟通。
参考文献:
[1]《大型火电机组协调控制系统闭环逻辑》,《自动调节系统解析》
关键词:超超临界发电机组;RB控制策略
1 超超临界发电机组RB试验的特点
超超临界发电机组RB功能设计目的是保证重要辅机(空预器、送风机、引风机、一次风机、给水泵、磨煤机等)故障跳闸后,协调控制系统自动快速降负荷至发电机组 RB目标值,保证发电机组安全、稳定地运行。其动作的对象是快速切除部分燃料、CCS切至TF方式等,同时要保证炉膛压力、分离器出口温度和主汽温度等重要参数的稳定。
2 超超临界发电机组RB试验方案
2.1 超超临界发电机组RB发生的条件
发电机组负荷大于某一定值,发电机组在协调控制方式,两台辅机同时运行时一台发生故障跳闸。发电机组负荷定值的确认,要同时考虑单侧辅机的最大出力以及锅炉的最低稳燃负荷。如果具备条件,RB试验前最好进行单侧辅机的最大力试验。另外,考虑到不同辅机故障跳闸引发的RB有可能同时出现,这就要根据单侧辅机的最大出力来确定其优先权。以及由此引发的切除燃料的数 量以及时间问隔等问题。
2.2 协调控制
超超临界发电机组RB发生后,发电机组由原先的CCS方式自动切至TF方式。发电机组的负荷由锅炉侧控制,汽轮机侧控制发电机组的主汽压力。对于超超临界发电机组发电机组来说,考虑到燃水比控制对于分离器出口温度及螺旋管壁温的影响.锅炉侧应该采用闭环控制,来保证燃料与给水流量的匹配。锅炉侧的闭环调节对于超超临界发电机组的给水泵RB尤为重要。
2.3 降负荷速
对于超超临界发电机组来说,由于超超临界发电机组不存在汽包虚似水位的问题,其RB后降负荷速率只要考虑与燃料的变化速率相匹配,防止调节过程中出现振荡就可以。
2.4 主汽压力控制
对于超超临界发电机组RB发生后发电机组主汽压力的控制,一般采用滑压运行方式,并且不能采用汽轮机调节门的禁开逻辑。由于超超临界发电机组不存在汽包虚假水位的问题,因此,其主汽压 力的下降速率的设定可以明显快于亚临界发电机组。对于超超临界发电机组的给水RB要考虑RB动作 后给水泵出口压力,以保证上水,防止分离器出口温度和螺旋管壁温超过保护定值而跳机。
2.5 FSSS功能
RB发生后,为快速降低发电机组的负荷,要求控制方案中RB发生后.锅炉侧具有快速降低发热量的功能,RB发生后,对于四角切圆的发电机组,FSSS从上往下按照一定的时间间隔,依次切掉部分燃料。对于对冲或“w”火焰的发电机组,FSSS要根据锅炉厂家提供的切燃料的次序,按照一定的时间间隔.依次切掉部分燃料。间隔时间的确定要注意平衡发电机组快速减负荷的要求和防止发电机组燃烧工况剧烈变化之间的矛盾,对于一次风机RB,其切除燃料的时间间隔要大大短于其他工况。
RB发生后发电机组自动投油(或等离子)稳燃,对于发电机组的稳定燃烧以及炉膛压力的控制是非常有利的。
2.6 偏差大切手动
偏差是指系统输出指令与反馈的差值,这个差值要保持一定的范围内,但在RB时禁止偏差大切 手动、禁止小汽轮机转速偏差大切遥控,对于RB试验成功非常重要。
2.7 汽温控制
超超临界发电机组RB发生后,过热汽温和再热汽温同亚临界发电机组一样,也会下降,但是其减温水门的动作不同:1)再热减温水调节门、总调节门关闭;除给水泵RB外,过热减温水调节门、总门不超弛关;再热减温水调节门、总门关闭。由于超超临界发电机组过热减温水引自进入锅炉的总给水,实质上调整了工质流量在水冷壁和过热器之间的分配比例。减温水量改变了这些中间区段的热量/水量比值,因而区段内工质温度发生相应变化。但因最终进入锅炉的总给水量未改变,燃水比未改变,稳态时锅炉过热汽温也不會改变。
2.8 出力平衡问题
RB发生后,运行辅机要迅速开大出力,也就是跳闸辅机的部分出力要尽快转移到运行辅机上,必须在运行辅机上加指令高限,以防止出现过电流的现象。对于其控制回路中具有力平衡功能的辅机跳闸时.其PID必须加小于50的高限防止出现过饱和现象,影响反向调节的品质。
2.9 分离器出口温度控制
超超临界发电机组发生RB时,分离器出口温度校正应先闭锁后放开,以解决RB发生后,短时间内燃料与给水流量的不完全匹配问题,并可以保证RB后期燃水比的控制。RB发生后.给水流量对于燃料变化控制的滞后时间要大大短于正常控制,在控制逻辑中对于该时间可以通过RB发生信号进行切换。
3 超超临界发电机组RB控制的难点及试验注意事项
3.1送风机、引风机RB
送风机、引风机互跳对于送引风机RB试验的成功是必要的。所以送风机、引风机RB静态试验时,对送风机、引风机互跳要特别关注。送风对引风的前馈控制。以及控制的强弱在MCS系统调试时一定 要匹配好。另外,应该注意送引风机执行器动作速率的匹配。
3.2 一次风机RB
一次风机RB控制的难点在于一次风机的出力大小,一次风机RB时保证一次风量大于跳磨值是一次风机 RB成功与否的关键,这对一次风机出口关断门的关断时间提出了严格的要求。一次风机故障跳闸发生 RB时,为了防止一次风母管压力严重下降.保证只有1台一次风机运行时,有足够的一次风满足所剩磨煤机能正常运行,关闭同侧空气预热器出口一次风挡板、一次风机口联络挡板:关闭所跳闸的磨煤机的出口挡板,冷、热风挡板。另外,在炉膛压力允许的范围内,要尽可能的减少跳磨的时间间隔。对于一次风系统漏风严重的发电机组,可以考虑一次风机RB后,减少磨煤机的运行台数。同时,在进行一次风机 RB试验时,运行人员要切注意燃烧状况,如果出现燃烧恶化、断火现象,要果断切除磨煤机。甚至手动MFT,以防事故扩大化。
3.3 给水泵RB
对于超超临界锅炉来说,由于给水泵RB发生后,给水侧控制的任务不是汽包水位,而是分离器 出口温度、蒸汽的过热度以及螺旋管壁温,因此,超超临界发电机组给水泵RB的要点是燃水比的控制。包含两个方面:一是给水流量对于燃料变化控制的滞后时间要短于正常控制,二是跳磨的时间间隔与给水泵RB后给水流量变化的匹配问题。
小汽轮机的供汽汽源对于超超临界锅炉给水泵RB非常重要,这要分几种具体情况来分析:①小汽轮机采用辅汽供汽;②小汽轮机采用四抽供汽,发生给水泵RB后,四抽压力低,切至高压汽源供汽;③小汽轮机采用四抽供汽,发生给水泵RB后,四抽压力低供汽汽源不切换。对于第1种情况,试验 一般能够成功;对于第2种情况,要预防水冲击和小机超速:对于第3种情况,也是试验时遇到的最多的情况.主汽压力的设定曲线是非常重要的,如果试验一次不能成功,要根据试验时的实际情况,对曲线作出调整。另外,在试验过程中如果出现蒸汽过热度过低的情况,在降低给水流量时,要注意防止省煤器入口流量低保护动作。
超超临界发电机组给水RB试验中,对发电机组安全运行影响最大的参数一般是蒸汽过热度,只要蒸汽过热度变化不超过发电机组安全所需要的定值,该实验一般会成功。
4 结束语
RB实验要取得满意的结果,实验人员必须熟悉现场设备状况,运行状况,并针对实际状况,作出具体的方案。实验前准备工作要细,完成负荷摆动试验,RB静态实验,确认除氧器压力调节回路可靠,并加强与现场运行,检修人员的沟通。
参考文献:
[1]《大型火电机组协调控制系统闭环逻辑》,《自动调节系统解析》