杨静国
(国电双鸭山发电有限公司 热工工区)
摘 要: 针对国电双鸭山发电有限公司两台600MW机组出现RB调试过程中的实践,来分析600MW超临界直流炉出现给水RB后的控制要点及几个主要应注意的事项,保证机组各项主要参数在安全的范围内的安全运行,避免由于一台给水泵跳闸而引起机组跳闸的事故,并尽快恢复正常工况。
关键词: 超临界机组 给水泵RB 实践
1 国电双鸭山发电有限公司600MW机组简要介绍
本工程装机容量为2×600MW,锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超临界直流炉。汽机为哈尔滨汽轮机厂制造的超临界、一次中间再热凝汽式汽轮机。制粉系统为直吹式系统,每台锅炉配有6台MPS型磨煤机。每台机组配置二台50%容量的汽动给水泵,一台30%容量的电动调速给水泵作为启动和备用泵。正常工作汽源来自主汽轮机四级抽汽,备用汽源来自主汽轮机高压缸排汽,给水泵汽轮机排汽进入主机凝汽器。机组正常运行时,两台汽动给水泵并联运行。当一台汽动泵因事故停运时,另一台汽动泵和电动调速给水泵并联运行可保证机组90%工况下的给水量。
2 给水RB的控制策略介绍
600MW直流机组正常运行期间的给水控制主要由两方面组成,一方面通过锅炉指令(燃料量)作为一个前馈控制,给水量跟踪燃料量信号,对煤水比进行粗调;另一方面,以分离器出口的温度作为被调量,对煤水比进行细调,进而保证分离器出口具有一定的过热度,二者之和即是给水流量的设定值。给水流量设定值通过一个公共的给水流量控制器控制两台汽动给水泵的转速来调节给水流量。两台汽泵通过一个平衡回路来实现两台汽泵出力的平衡。当一台给水泵跳闸,另一台给水泵则通过平衡回路自动实现快速增加给水泵转速指令,最大限度地提高给水流量。
600MW机组给水泵RB逻辑设计为:两台汽泵并列运行的情况,其中一台汽泵跳闸,电泵没有联投成功,即发生给水RB,动作结果如下:
l 切负荷指令至320MW;
l 锅炉减燃料速率为:135T/MIN(300MW/MIN);
l 协调控制系统切为机跟随;
l 机组运行模式强切到滑压模式,滑压速率为0.5MPa/MIN,压力设定值按照RB工况滑压曲线设定(不同于正常的滑压曲线);
l FSSS将保留运行中的最下四台磨煤机(由于煤质的原因,比原设计多保留一台磨),由上至下顺序跳闸其它磨煤机,RB发生后无延时跳第一台磨,跳其它磨煤机的时间间隔8S,快速投一层下层油枪稳燃。
3 RB过程中滑压曲线的选则是RB成功的关键
给水RB是否成功与滑压曲线的关系至关重要,因为在机跟踪的状态下,压力设定值直接影响汽轮机调速汽门的开度,一方面影响机组减负荷的速率,另一方面直接影响四抽和冷再的压力。前者关系到机组整个RB过程的时间,对风量、煤量、分离器出口温度、主汽温度等主要参数,决定着RB是否成功;后者则决定了运行的给水泵是否可以正常运行。
给水RB发生后,能够让机组负荷快速地降到目标负荷是RB成功的关键,降负荷的速率决定了机组主要参数能否控制在安全的范围内。我们经过实践发现,如果按照正常的滑压曲线减负荷,负荷减的过快,锅炉的风、煤等系统的控制扰动量过大,容易引起锅炉主要参数越限,导致整个RB过程不稳定。如果压力过高,则汽机调门关闭过多,负荷减的过慢,同样引起RB过程不稳定;而且四抽、冷再压力下降过多,不能满足运行的小汽机出力的要求,而且运行的给水泵因给水母管压力过高容易发生汽泵不打水现象,进而造成锅炉因给水流量低保护动作,引起MFT。我们在机组试运期间曾经遇见类似现象:机组运行过程中,负荷540MW,主汽压力22.3MPa,机组投入汽机跟踪控制回路。一台汽泵跳闸,另一台汽泵低压进汽调门逐渐开大至98%,但小机转速却逐渐降低,最终导致运行的汽泵不打水,锅炉因给水流量低保护动作,发生MFT。事后检查发现,运行的汽泵由本机四抽供汽,当时四抽压力0.95MPa,当负荷减至380MW时,四抽至小机蒸汽压力逐渐降为0.76MPa 。而主汽压力由于投入机跟踪方式,一直维持在20 MPa左右,使给水母管压力过高 ,减负又荷引起抽汽压力降低,运行的汽泵出力不足造成不打水,进而引发了锅炉MFT。滑压曲线如下:
正常滑压曲线 |
RB过程滑压曲线 |
负荷(MW) |
压力(MPa) |
负荷(MW) |
压力(MPa) |
0 |
8.92 |
0 |
20 |
210 |
8.92 |
210 |
20 |
300 |
12.71 |
300 |
20 |
540 |
24.2 |
540 |
24.2 |
660 |
24.2 |
660 |
24.2 |
RB发生后,控制系统自动计算当前压力与当前负荷对应压力的偏差,并将偏差以偏置的形式加到RB滑压曲线上,然后以此为基准计算压力设定值。 |
经过反复实验,我们找到了上述的滑压曲线,能够保证汽机调门关小的幅度不大,机组负荷、主汽压力比较平稳地降到RB目标值,使RB动作成功完成。