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600MW超临界机组给水RB的实践与应用

发布时间：2011/4/16 阅读次数：2724 字体大小: 【小】【中】【大】

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4 给水控制系统的完善是给水RB成功的重要条件

给水控制系统中，跟踪煤量信号前馈的惯性时间常数设置的比较大，这是由于从煤量变化到锅炉热量变化有一个比较大的惯性时间，一般在3min左右，而给水前馈为二阶惯性，惯性时间常数分别为1.5min和1.8min，这样可以使煤和水基本保持同步,但在进行给水RB试验期间发现，RB动作时由于煤量变化过快，给水变化跟不上煤量变化，引起分离器出口温度偏差较大，为此将惯性时间常数分别修改为1.3min和0.8min,经过试验效果比较明显,并且在平时加减负荷期间也能保证给水系统的稳定运行。给水系统调试初期在低负荷期间波动较大，我们利用负荷的一个函数作为作为给水控制器的比例带，在高负荷时采用比较小的比例带，在低负荷时采用比较大的比例带，使给水系统在不同负荷情况下，都能控制的比较好，有效地保证了RB的正常投入。RB过程中磨煤机的快速跳闸，导致燃料量快速减少，由于锅炉指令（燃料量）的前馈减少，燃料前馈起了反向调节的作用，但由于给水系统的平衡回路作用很强，正好弥补了这方面的不足，给水系统整体的调节作用仍然可以保证分离器出口温度在正常的范围内。

分离器出口温度控制是给水RB的重要问题，给水RB动作期间控制合理的煤水比对超临界直流锅炉安全运行极为重要。一台给水泵跳闸RB，煤水比严重失调，容易发生的就是锅炉超温。经过实验发现，RB动作时首先最容易超温的部位是垂直管出口壁温和分离器出口气温，在RB动作后的1.8min左右，以上部位的温升达到最大值，分别是28℃和30℃，最高值分别达到427℃和419℃。但和停炉值460℃仍然有一定距离。这说明经过优化的给水调节系统是能够保证分离器和垂直管段不超温的，尽管如此也要进一步加强这方面的监控。

给水RB期间会引起主汽温度超温的可能性不大，由于锅炉燃料量快速减少，加上蒸汽汽化点前移，过热汽温由于屏式过热器换热增大，总的烟气量减少，造成对流换热减少，过热器出口蒸汽温度不容易超温。但出于安全的考虑，没有设置给水RB动作时自动关闭减温水调节门的保护,过热蒸汽减温水调节门始终保持自动投入。从实际实验情况看，屏式过热器出口温度在在RB动作后的3.5min左右开始上涨，1.5分钟后达到最大值,温升在6℃左右,主汽温度没有上涨，这和投入减温水自动有很大关系。

5 锅炉燃烧的控制优化是RB成功的基础

给水RB动作后，锅炉燃烧系统的动作是保留运行中的最下层四台磨煤机为基础，立即跳闸一台磨煤机，间隔8S后跳其它磨煤机，快速投一层下层油枪稳燃，保证锅炉燃烧稳定。切除锅炉主控的自动，锅炉指令由RB目标值折算的燃料量开环控制。由

于煤质变化较大，RB目标值折算的煤量是由RB发生前一时刻的煤量与负荷的比值，乘以RB目标负荷计算出来的，这样可以有效避免煤质变化引起的RB目标煤量的偏差。为了防止磨煤机跳闸后，运行的磨煤机自动增加煤量的现象，在控制组态里作了逻辑判断，RB期间目标燃料量与实际煤量经过小选作为锅炉指令，避免了这种情况的发生，从而也有效防止了分离器出口温度垂直管出口壁温的超温现象。

另外锅炉量指令分别送到送风量、燃料、一次风压、炉膛压力控制系统，实现对风和燃料的控制，以上系统的调节器入口偏差大、指令与执行机构反馈偏差大切自动功能在RB期间解除，进一步保证燃烧系统的稳定。

6 RB实验实际动作情况

给水泵RB试验前机组的工况：机组负荷540MW；协调控制方式为炉跟机协调；运行磨情况：A，B，C，D，E，F；总给煤量252t/h；机前压力20.37MPa；分离器出口温度389℃；炉膛负压-80Pa；主汽温548.4℃；再热汽温563℃；一次风母管压力9.25kPa。

运行人员从手动跳闸B汽泵，A磨跳闸，8S后D磨跳闸，机组协调控制方式由炉跟机协调自动切至机跟随方式，自动滑压运行，滑压速率：0.5MPa/min。机组负荷由540MW以300MW/MIN的速度降至386MW，总煤量降为148t/h，6分钟后各参数趋于稳定。运行人员在确认了机组的稳定状态后，手动中止了RB。试验过程中炉膛负压最低为：-558Pa，分离器出口蒸汽温度最高为419.6℃，主汽温最低为515℃，再热汽温最低为515℃。在整个过程中，机组各个主要参数的变化过程如下：

表3 汽泵RB机组主参数记录

	最低	最高	设定值	单位
分离器出口温度	367	419.6	387	℃
炉膛压力	-558	105	-108	Pa
机前压力	17.56	20.37	20.37	MPa
除氧器水位	1826	1911	1843	mm
主汽温度	515	551	548.5	℃
再热汽温	515	563.4	557	℃
一次风压力	7.19	10.34	9.22	kPa

7 结论：

经过大量实验和分析，我们在上述各个环节上进行优化和改进，成功地进行了给水RB的实验工作。在生产过程中曾经多次出现给水泵跳闸，RB均能正常动作，使给水RB平稳地将负荷减到目标值、主要参数不超标，有效地保证了机组的安全稳定运行。

作者简介：

杨静国（1975-）男，国电双鸭山发电有限公司热工专责工程师。长期从事热控检修维护工作。

单位地址：黑龙江省双鸭山市宝山区七星镇（155136）联系电话：0469-4315053

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