大型燃煤机组RB（RUN BACK）功能研究与实践技术研究.pdf

山东大学 硕士学位论文 大型燃煤机组RB（RUN BACK）功能研究与实践技术研究 姓名姜海东 申请学位级别硕士 专业动力工程 指导教师林颐清 20050405 摘要 摘要 随着电力技术进步，单元机组的装机容量越来越大，各项运行参数 的控制要求也相应提高，对机组自动调节和故障处理能力也提出了较高 的要求，单靠运行人员的操作完成，势必会造成机组和设备的不稳定， 已经不能满足控制要求。其中R B 功能就是当机组主要辅机故障时，控 制系统自动处理事故的功能，它对于提高机组效率和可靠性有非常重要 的意义。 协调控制系统R B 功能设计的目的是保证在辅机故障后，通过机组 各控制系统包括协调控制系统 C C S 、炉膛安全监控系统 F S S S 、顺序控 制系统 S C S 和汽轮机控制系统 D E H 协调动作，自动迫降负荷至机组 所允许的预定负荷，达到目标负荷后自动恢复正常的工作状态，保证机 组的安全、经济、稳定运行。R B 功能不仅是检验协调控制系统及其它 自动控制系统工作的完好程度和性能，以及在辅机故障跳闸后的抗干扰 能力，同时通过R B 试验对其控制回路进行逐步的调整和优化，使热控 系统在最佳工况下运行，从而实现机组的全程负荷控制。 该功能主要有以下几个特点 1 、机组R B 功能适应机组各种运行工况，无论在手动方式下还是在 机组自动控制方式均能完成。 2 、R B 功能设计坚持高度自动化水平，在无运行人员干预的情况下， 自动发生和结束，机组运行工况稳定． 3 、重点解决了两台汽动给水泵运行，电泵不自启情况下给水泵R B ， 保证了给水系统的运行．由于多数机组正常运行时，为减少厂用电量， 电泵不处于备用状态。 4 、解决了直吹式制粉系统一次风R B 容易发生磨煤机跳闸问题。 5 、同时解决了送、引风机R B 时，炉膛压力下降幅度较大的问题。 摘要 现在，国内许多电厂和研究机构正在进行研究，而且部分电厂已经 投入运行．但从功能的完善情况看，目前的试验自动化水平偏低。只能 保证机组不灭火停机，不能达到全自动的效果；我所设计的方案是建立 在机组完全自动的情况下，既能保证在各控制系统良好的基础上，机组 安全稳定地恢复到正常运行工况，又能保证机组在部分自动不正常的情 况下，自动完成切粉减负荷的目的，协助运行人员稳定机组． { 关键词} 控制系统R B 功能自动快速减负荷安全稳定 ＼ 注{ R B R U N B A C K ，原指足球、篮球等体育项目中 接获对方开球 后或截获传球后的 持球跑动进攻。这里指当机组正常运行时，突然有 一台或两台辅机 送风机、吸风机或给水泵 发生故障而跳闸，机组控 制系统能自动快速减负荷，以维持在低负荷下继续运行，控制系统这种 事故状态下的自动处理功能称为“R U NB A C K ”，简称R B 。 A B S T R A C T A st h ep o w e rt e c h n o l o g yd e v e l o p sa n dt h ec a p a c i t yo fu n i t sb e c o m e s l a r g e ra n dl a r g e r , t h ec o n t r o lr e q u i r e m e n to ft h eo p e r a t i o np a r a m e t e r si S a c c o r d i n g l yr a i s e da n dt h eu n i t sa l s on e e dh i g h e ra u t o m a t i ca d j u s t i n ga b i l i t y a n df a u l t - c o r r e c t i n ga b i l i t y ．O n l yd e p e n d i n go nt h em a n u a lo p e r a t i o ni sb o u n d t Oc a u s et h eu n i t sa n de q u i p m e n tu n s t a b l e ，i th a sb e e nu n a b l et om e e tt h e c o n t r o lr e q u i r e m e n t ．R u n B a e k R B i Saf u n c t i o nt h a tc o n t r o l st h es y s t e mt o c o r r e c tt h ef a u l t a u t o m a t i c a l l yw h e nt h ef a i l u r eo ft h em a i na u x i l i a r y e q u i p m e n tO C C U I 瞎．R Bf u n c t i o ni Sv e r yi m p o r t a n tt ot h ei m p r o v e m e n to ft h e e f f i e i e n c ya n ds t a b i l i t yo f t h eu n i 招． T h ed e s i g np u r p o s eo ft h eR Bf u n c t i o no ft h e C o o r d i n a t i n gC o n t r o l S y s t e mi St og u a r a n t e et h a tt h e1 0 a dw i l lb ea u t o m a t i c a l l yf o r e e dd o w nt ot h e p l a n n e d1 0 a dt l l a tt h eu n i t sp e r m i tb yh ec o o r d i n a t i v ea c t i o no ft h ec o n t r o l s y s t e m si n c l u d i n gt h eC o o r d i n a t i n gC o n t r o lS y s t e m c c s ，F u r n a c oS a f e t y S u p e r v i s i n gS y s t e m F S S S , S e q u e n c eC o n t r o lS y s t e m s c S la n d _ S t e a m t u r b i n ec o n t r o lS y s t e m D E 田w h e nt h ea u x i l i a r ye q u i F I m e n tf a i l u r e ，a n dt h a t o u c et h e1 0 a dr e a c h e st h et a r g e t ，t h ea u x i l i a r ye q u i p m e n tw i l lr u ns a f e l M e c o n o m i c a l l ya n ds t a b l y ．R Bf u n c t i o nc a B ．n o to n l yt e s tt h ec o n d i t i o na n d p e r f o r m a n c eo ft h eC C Sa n do t h e ra u t o m a t i cc o n t r o ls y s t e m sa n dt h e i ra n t i ． i n t e r f e r e n c ea b U i t y , b u ta l g O 撕1 l s ta n do p t i m i z et h e i rc o n t r o lc i t e u i I sa n d m a k et h et h e r m o s c o n t r o ls y s t e mW O r ku n d e rt h eb e s t c o n d i t i o n , w h i c h e n a b l e st h el o a dc o n t r o lf o rt h ew h o l ec o u r s e ． T h eR Bf u n c t i o nh a st h ef o l l o w i n gc h a r a c t e r i s t i e s 1 ．1 也f u n c t i o ni Ss u i t a b l ef o ra l lo p e r a t i o nm o d e s ；i tC a nb ep e r f o r m e du n d e r n om a t t e rm a n u a lm o d eo ru n i ts e l f - c o n t r o l l i n gm o d e ． 2 ．T h ed e s i g no ft h eR Bf u n c t i o ns t i c k st oh i g ha u t o m a t i o nl e v e l ．I tw i l l a u t o m a t i c a l l yO C C u ra n de n dw i t h o u tt h eo p e r a t o r ’Si n t e r f e r e n c ea n dt h e u n i tc a l lr u nv e r ys t a b l y ． 3 ．I ts o l e st h ep r o b l e mo f t h eR Bo f w a t e rs u p p l yp u m p su n d e rt h ec o n d i t i o n t h a tw h e nt w o ．s t e a m - d r i v e nw a t e rs u p p l yp u m p s r u n n i n g , t h ep u m pc a n n o t a u t o m a t i c a l l yr e - s t a r t ，t h u s ，C a ng u a r a n t e et h eo p e r a t i o no ft h ew a t e r s u p p l ys y s t e m ．B e c a u s ew h e nm o s tu n i t sa r ew o r k i n gn o r m a l l y , i no r d e rt o s a v ep o w e r , t h ep u m p sw i l ln o ts t a y s t a n d b y ． 4 ．I ts o l v e st h ep r o b l e mt h a tt h eC O a lg r a t e rc a r le a s i l yt r i pw h e nt h eR BO f t h ed i r e c tb l o w i n gt y p em i l l i n gs y s t e ma n dp r i m a r ya i rs y s t e m A b s u a e t 5 ．I ta l s os o l v e st h ep r o b l e mt h a tt h ed r o p e x t e n to ft h ep r e s s u r ei nt h e f i l r n a e ei st o ob i gw h e nt h eR Bo f t h ef o r c e df a n sa n di n d u c e df a n s N o w , al o to ft h ee l e c t r i cp o w e rp l a n t sa n ds t u d yo r g a n i z a t i o n sa l e s t u d y i n go nt h eC C SR Bf u n c t i o n ．a n di th a sa l r e a d yc o m ei n t ou s ei ns o m e p l a n t s ．J u d g i n gf r o mt h ec o n d i t i o no fi t s f u n c t i o n a lf i n i s hc o n d i t i o n , t h e a u t o m a t i cl e v e lo f t h ea c t u a lt e s t si Ss t i l ll O Wa n do n l ym a n a g en o tt om a k et h e f i r eo f t h ef u r n a c eg oo u to rt h eu n i ts t o p ．B a s e do nt h ec o n d i t i o nt h a tt h eu n i t s C a nc o m p l e t e l ya u t o m a t i c a l l yr u n , m yp l a ni sn o to n l yt og u a r a n t e et h eu n i tt o r e s t o r et on o r m a lw o r k i n gc o n d i t i o nw h e na l lt h ec o n t r o ls y s t e m sa l ei nO r d e r , b u ta l s ot oe n s u r et h eu n i t st of u l f i l lt h et a s ko f c u t t i n gO f f t h eC O a lp o w d e ra n d r e d u c i n gt h el o a da u t o m a t i c a l l ya n dw h e ns o m ep a r t so f t h ea u t o m a t i o no f ’t h e u n i tg ow r o n g ，t h U S ，i th e l p st h eo p e r a t o rt ok e e pt h eu n i t ss t a b l e ． 【K e yw o r d s ] C o n t r o lS y s t e m R e d u c i n go f t h eL o a d R BF u n c t i o n A u t o m a t i c a l l yR a p i d S a f e t ya n dS t a b i l i t y N o t e R B R u n b a c k ，o r i g i n a l l yr e f e r st or u n n i n ga n da t t a c k i n gw i t ht h e b a l l a f t e rg e t t i n gt h eb a l lw h e nt h eo p p o n e n t sk i c ko f fo rp a s st h eb a i l i n s p o r t sg a m e sl i k es o c c c ra n db a s k e t b a l l 。I tr e f e r st ot h ef a c tt h a tt h eu n i t c o n t r o ls y s t e mC a na u t o m a t i c a l l yr e d u c et h el o a dr a p i d l yt ok e e pt h eu n i t n m n i n gu n d e rl o w1 c a dw h e nt h eu n i tr u n sw e l la n dt h e r ei Sah i t c hw i t ho n e o rt w oa u x i l i a r y e q u i p m e n t f o r c e df a n , i n d u c e df a na n dw a t e rs u p p l y p u m p ．T h ef u n c t i o no fc o n t r o ls y s t e m ．w h i c hd e a l st h ef a u l ta u t o m a t i c a l l y , i S c a l l e dR u nB a c k ，R Bf o rs h o r t ． 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 ￡进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 L 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 ￡作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 日法律责任由本人承担。 论文作者签名 美堕奎日期圭 墨 关于学位论文使用授权的声明 。 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权山东大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 保密论文在解密后应遵守此规定 做作者签名超堕蠡燧名榴日期 舯譬．／- ．{ 0 山东大学硕士学位论文 1绪论 1 ．1 问题的提出 目前，我国电网中的主力机组已由2 0 0 M W 转为3 0 0 M W ，因而，我 国火力发电机组在最近1 6 年中将逐步过渡到3 0 0 ～6 0 0 M W 甚至更大机 组。随着电力技术进步，单元机组的装机容量越来越大，各项运行参数的 控制要求也相应提高，对机组自动调节和故障处理能力也提出了较高的要 求，单靠运行人员的操作完成，势必会造成机组和设备的不稳定，已经不 能满足控制要求。其中R B 功能就是当机组主要辅机故障时，控制系统自 动处理事故的功能，它对于提高机组效率和可靠性有非常重要的意义。 目前全国范围内，真正实现该功能的电厂也很少。而且现在大家对该 功能的理解也不统一。 协调控制系统R B 功能设计的目的是保证在辅机故障后，协调控制系 统自动迫降负荷至机组所允许的预定负荷，保证机组的安全、经济、稳定 运行，而R B 试验不仅是检验协调控制系统及其它自动控制系统工作的完 好程度和性能，以及在辅机故障跳闸后的抗干扰能力，同时通过R B 试验 对其控制回路进行逐步的调整和优化，使热控系统在最佳工况下运行，从 而实现机组的全程负荷控制。R B 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一个综合性的重要项目。C C S 以及热控装置、热控系 统的优化、调整是建立在机组燃烧等运行工况通过不断调整、优化最终稳 定运行的基础上，而R B 试验则是建立在C C S 及其它熟控系统所有调试项 目全部完成、投运正常的基础上进行。C E S 的R B 试验不仅对机组的整体 性能及自动化水平的提高有重大的意义，而且从客观及主观上都具有相当 的技术难度。 现在，国内许多电厂和研究机构正在进行研究，而且部分电厂已经投 山东大学硕士学位论文 入运行。但从功能的完善情况看，目前的试验自动化水平偏低，只能保证 机组不灭火停机，不能达到全自动的效果；我所设计的方案是建立在机组 完全自动的情况下，既能保证在各控制系统良好的基础上，机组安全稳定 地恢复到正常运行工况，又能保证机组在部分自动不正常的情况下，自动 完成切粉减负荷的目的，协助运行人员稳定机组。 1 ．2 国内外研究情况 R B 功能作为机组自动处理事故的重要功能之一，在电厂机组控制种起 着巨大作用，各电厂都非常重视。可以减少许多不必要的停机损失，给电 厂的安全经济运行提供可靠的保证。 现在，国内许多电厂和研究机构正在进行研究，而且部分电厂已经投 入运行。但从功能的完善情况看，目前的试验自动化水平偏低，只能保证 机组不灭火停机，不能达到全自动的效果；我们所设计的方案是建立在机 组完全自动豹情况下，既能保证在各控制系统良好的基础上，机组安全稳 定地恢复到正常运行工况，又能保证机组在部分自动不正常的情况下，自 动完成切粉减负荷的目的，协助运行人员稳定祝组。 世界上发达电厂自动化水平较高，R B 功能比较完善，基本处在一种全 自动的运行方式下，在机组重要辅机出现故障时，全部由R B 功能自动完 成，运行人员只是监视，人为干预的项目很少。 1 ．3 本文的创新点 我对R B 控制回路进行认真地调整、优化和完善，通过在两个典型电 厂三台3 0 0 M W 机组作R B 性能考核试验。试验证明，经过优化完善后，R B 功能使热控系统能在最佳工况下运行，从而实现机组的全程负荷控制。其 功能检验了协调控制系统及其它自动控制系统工作的完好程度和性能，以 2 山东大学硕十学位论文 及在辅机故障跳闸后的抗干扰能力。 优化后的R B 功能主要有以下几个特点 1 、机组R B 功能适应机组各种运行工况，无论在手动方式下还是在 机组自动控制方式均能完成。 2 、R B 功能设计坚持高度自动化水平，在无运行人员干预的情况下， 自动发生和结束，机组运行工况稳定。 3 、重点解决了两台汽动给水泵运行，电泵不自启情况下给水泵R B ， 保证了给水系统的运行。由于多数机组正常运行时，为减少厂用电量，电 泵不处于备用状态。 4 、解决了直吹式制粉系统一次风R B 容易发生磨煤机跳闸问题。 5 、同时解决了送、引风机R B 时，炉膛压力下降幅度较大的问题。 山东大学硕十学位论文 2髓功能与逻辑实施方案研究 2 。1R B 功能简介 当机组正常运行时，突然有一台或两台辅机 送风机、吸风机或给水 泵 发生故障而跳闸，机组控制系统能自动快速减负荷，以维持在低负荷 下继续运行，控制系统这种事故状态下的自动处理功能称为“R U NB A C K ”， 简称R B 。 根据机组的不同运行工况、燃料种类、跳闸辅机种类，R B 的目标负 荷可以不同，现在常见的有5 0 ％M C R 、6 0 ％M C R 、7 0 ％M C R ，具体的机组要根 掘本机组的实际情况决定R B 的目标负荷也可根据辅机故障的种类不同 进行分类，以下是几种常见的船工况 针对各R B 试验项目的性质可分以下4 类来考虑，具体分析如下 燃料跳闸类 包括燃料跳闸和一次风机跳闸 ，由于通常锅炉联 锁保护设计中，一次风机跳闸，切除部分燃料 联跳部分磨煤机 或给粉机 ；另外，通过几台机组的试验情况表明，大部分国产 一次风机单台运行不能满足最低稳燃负荷的要求。所以一般可 考虑只对燃料跳闸进行动态试验。 风机跳闱类 包括送、引风机跳阚 ，出于引风机跳闸联跳送风 机，所以根据情况只对送风机 或引风机 其中一项进行动态试 验。 ≯给水泵跳闸类，对于给水泵通常设计采用二备一的运行方式， 安全、可靠性较大另外，目前3 0 0 M W 以上机组配备的国产给 水泵几乎没有调节余度，单台泵运行不能满足最低稳燃负荷的 要求，所以此项动态试验应根据具体情况确定。 ≯其它，如强制循环的锅炉，F S S S 根据循环水泵的动作情况发出 循环水泵R B 简称c R 。 4 山东大学硕十学位论文 两台空预器运行，一台跳闸发生空预器R B 简称A R ；在某些厂设 计有发电机定子水R B 。 以上所有R B 信号的发生都必须满足负荷大于R B 的目标负荷。 2 ．2 R B 的动作原理 R B 发生后，机组控制系统的各部分协调作用，使机组平稳、安全地 减少到R B 的目标负荷，机组维持在负荷状态下运行。根据各厂协调控制 设计的不同，可能R B 的动作也不相同，但它都包括以下几个重要系统 C C S 、F S S S 、D E H 和S c S 系统。 C C S 系统是机组控制的中心，是实现R B 功能的关键部分。R B 的发生 判断由C C S 完成，并协调机组的各系统动作，因此完整的R B 功能，机组 必须处于协调控制方式，锅炉、汽机均能接受C C S 的信号。炉侧C C S 首 先要发信号至F S S S 完成切粉 投油 ，同时锅炉主控适当调整给煤机转速， 维持适当的锅炉燃烧率。机侧机组的协调控制自动切换T F 方式，由汽 机完成调压功能，其它的子系统仍然处于自动控制方式，维持各参数，保 证机组的稳定运行。 F S S S 系统根据各厂的系统不同，功能也不尽相同，但均要接受C C S 发的船信号完成切粉降低燃烧率的功能。对强制循环的锅炉，炉水循环 泵的R B 由F S S S 判断发出，如青岛电厂。一次风机的R B 在石横电厂中也 由F S S S 发生，此种R B 发出优先级高一些，无论机组的控制是处于协调控 制方式，均要发生。根据每台锅炉的最低稳燃负荷，不同的锅炉降低燃烧 率的方式不同，对于最低稳燃负荷较高的机组，应设计有投油的功能。 D E H 系统在R B 过程中也很重要，在R B 发生后，锅炉一真维持固定的 燃烧率，机组的汽压参数由汽机通过关小调门，减少负荷完成调节。 其它系统如S C S 系统在给水泵鲳对，要通过程序联启电泵和其它的 相应操作。只有通过以上各子系统的协调动作，才能使机组自动、平稳地 山东大学硕士学位论文 降低负荷至目标值。 2 ．3 常见影响R B 投用的几点原因分析 尽管R B 功能对于机组的运行，安全作用至关重要，但由于原常规软件 设计方案不合理、参数整定和运行方式不合理、硬件设备性能相对较差及 运行健康水平低等原因，R B 功能能够长期投入且动作可靠的电厂机组较 少。 2 ．3 ．1硬件设备影响部分功能的实现。 D E H 子系统在R B 发生后要完成调压的功能，众所周知，在R B 发生 后，F S S S 按程序很快地完成切粉投油的工作。机组的主汽压力下降很快。 由于脉冲接口的传输速率限制调门的调整速度，致使主汽压力下降很大， 影响机组的安全。D E H 与C C S 的接口有多种类型 ≯脉冲接口如青岛、石横电厂。该接1 3 的脉冲接收、发出速 度、脉冲代表的负荷量，严重限制调门的动作速度，不能快 速地关闭调门以稳定压力。 ≯脉宽接口如十晕泉电厂。这种接口同样受D E F I 的脉冲接收速 率的限制。 模拟量接口如邹县电厂、德州电厂6 0 0 M V ／机组。这种接口可 以快速地响应汽机主控的指令。但要求硬件的质量较高。 2 ．3 ．2 软件设计不合理。 R B 发生后，要保证机组的稳定，由于系统的整个动作过程由F S S S 、 C C S 和D E H 完成。 ≯锅炉侧改变燃烧率由C C S 、F S S S 共同完成．F S S S 通过一个开关 量信号完成切粉 投油 ，以固定的速率完成对燃烧率的粗调。 与此同时C C S 也要根掘机组的目标负荷调整燃烧率，使机组稳 定在目标负荷上，为保证机组的燃烧稳定，应保持两系统的调 6 山东大学硕士学位论文 整速率一致。如图3 - - 1 5 的设计是不合理的。在这种情况下由 于调节器的平衡作用造成锅炉指令下降缓慢，由于下级的增益 平衡作用使保留的给粉机或给煤机转速突然升高，影响炉膛燃 烧的稳定。 D 皿惜哥 舢I } 信’ 锅炉痔辛 图3 ～1 5 锅炉主控逻辑 错误 ≯汽机侧在R B 发生后，要由原来的调机组负荷改为调主汽压，这 个过程应该自动实现，而且汽机应一直处于调节状态。有的机 组在设计时，D ￡H 也接受R B 信号，自行动作，这种设计使锅炉 和汽机各自为政，很难保证两者的协调统一，势必会造成主汽 压力失控，影响机组的安全。 2 。3 ．3 参数调整不合理 ≯负荷管理控制中心的调整。为保证机组的稳定，目标负荷应以 一定的速率变化到目标负荷，切换开关的切换速率要调整合适。 锅炉主控器的调整。锅炉主控器应处于自动方式，为保证炉膛 燃烧工况的稳定，要使锅炉主控的调整速率与F S S S 的切粉投油 速率基本保持一致，才能减少炉膛的燃烧波动，即对切换开关 7 山东大学硕士学位论文 T 2 的速率进行调整，如图3 ～1 6 。 越璧信号 培期帆 最妒格_ 争 图3 ～1 6 锅炉主控逻辑 正确 ≯在保证稳定的前提下，汽机调压回路要尽可能地快，以适应R B 后主汽压力的快速下降。 2 ．3 ．4 运行方式不合理 要使机组能自动、平稳地完成R B 功能，要建立在自动控制系统和运 行辅机的正常运行方式，所有的相关自动控制系统均处于自动运行方式， 不至于造成某一参数失控。影响整个机组；所有给粉机 给煤机 最好全 部处于自动方式，否则会造成少数给粉机 给煤机 变化很大，而处于手 动的设备不变化；或者锅炉主控切到手动，不能进行燃烧率的调整。 2 ．4R B 控制功能研究 2 ．4 ．1 主汽压力控制方式 由于R B 工况下锅炉维持固定燃烧率，机组负荷通过汽轮机进行控制， 也就是机组运行在汽轮机跟随方式下，所以主汽压力的控制方式就决定了 机组负荷的变化。主汽压力控制主要有定压方式、滑压方式和定一滑压控 制方式。 我最初是以定压方式减负荷作R B 试验，理由是机组恢复原工况快， 8 山东大学硕士学位论文 但在以后的试验研究中发现。R B 发生后无论是动态还是静态，都是以降 压方式减负荷较为有利。以定压方式减负荷，R B 试验的成功率较低，其 原因主要是负荷与汽压之间的关系不匹配，汽机调门开度过小，对控 制不利给水泵发生R B 时，不降压运行将导致锅炉上水困难，不利于汽 包水位的控制。如邹县电厂使用定压方式运行进行试验时，汽轮机调门开 度降低到1 4 ％，机组压力几乎不变。 后束我以滑压方式减负荷作R B 试验，优点是汽轮机调门开度较高， 有利于汽轮机的安全运行，主汽压力变化缓慢，对汽包水位等参数影响较 小。但试验表明，由于滑压方式下机组负荷降低缓慢，造成机组在高负荷 运行时间太长，不论在风机R B 或给水泵R B 均会造成长时间的物料不平衡， 使R B 过程中主汽压力、主汽温度和汽包水位变化较大，可能会造成汽温 和水位太低使试验失败。尤其在给水泵R B 工况下，要保证汽包水位不跳 机几乎是不可能的。滑压方式R B 压力、负荷曲线见图3 一l 。 圭冀盘鸬 ，j j 毛螽霉j j ；j ij 二蕊两2 ≥二j ；j ≥荔孙西’。√2 { 波碜j j j 。≯j 二餮回∞t ．量 ，j ；一’苫≥磅≥3 ’ 图3 1 滑压方式R B 压力、负荷曲线 最后我选用定一滑压控制方式，优点是其既要保证机组快速降负荷， 使机组的物料尽快达到平衡，同时又保证汽轮机调门开度不至于太低影响 机组安全但机组必须选择合适的压力变化率，如果速度太慢，可能汽 温、水位降得太低；速率太侠，会导致汽杌调门大幅开关，对主汽温、水 位产生较大影响，如果未对汽机调门设计R B 工况禁开逻辑，会导致机 9 山东大学硕士学位论文 组负荷反调。大致上应在机组的滑压运行曲线附近，给水泵R B 时降压目 标值应略低。降压速率应设置适当，一般压力设定值滑压速率为 0 ．2 - 0 ．4 k p a ／m i n ，但给水泵R B 时降压速率应略快。同时为保证给水泵 R B 能够快速减负荷，可以设计汽轮机调门预关功能，通过暂时提高压力 定值，使调门快速关闭一部分，减少锅炉蒸发量。定一滑压方式R B 压力、 负荷曲线见图3 - 2 。 图3 - 2定一滑压方式R B 压力、负荷曲线 ≯当从E C R 工况被迫迅速调整为5 0 ％能量工况时，锅炉蒸发量大大减少， 汽包压力度过其惯性时间 约l O s 后迅速下降，由于下降速率过大，使 水位产生动念扩容现象，从而造成水位高保护动作。因此，实现该R B 工 况的关键点就是必须限制汽包压力降速率在一个合理安全的范围内。 由于汽包压力P b 与主汽压力P 0 存在单值对应关系，即限制了主汽压降 速率。经过对E C R I 况附近水位动态扩容分析计算，以及运行经验数掘， 当主汽压降速率小于等于1 M P a ／m i n 时，水位动态扩容较弱，其虚假水 位幅量较小。 R B 速率确定。 根掘能量平衡，以3 0 0 M W 机组为对象，对过程作线性分析，建立 主汽压函数P P e 一[ K P ] t 1 0 山东大学硕士学位论文 目标压力P m b 1 3 M P a 负荷函数N N e K N t 目标负荷N m b 1 5 0 M W 式中 P e ，N e 一额定压力及额定负荷，P e 1 5 ．5 M P a ，N e 3 0 0 M W ； [ K P ] 取允许主汽压降速率，≤1 M P a ／m i n K N - - 所求负荷速率 t 过程时间。 根据初始额定参数，R B 目标参数，联立上两式求得R B 最小负荷速率 为5 0 M W ／m i n 。当然，实际R B 过程中，希望主汽压降速率越小越好， 相应负荷速率要增大。所以，通常速率选定7 5 M W ／m i n ，过程时间 2 m i n ，降压速率小于等于0 ．5 M P a ／m i n 。 2 ．4 ．2 燃烧控制 电锅炉负荷低于5 0 ％额定负荷运行时，一般视作低负荷运行。在低 负荷运行期间，为了防止炉膛热负荷较低而熄火，我采用以下手段束稳 定锅炉燃烧 a 根掘负荷确定磨煤机运行台数。 b 若当时负荷需要三台磨煤机运行时，应保持有二台相邻的磨煤机 运行，且给煤机转速 5 0 筠，底层给煤机维持燃烧，另两台给煤机作为调 节。 C 若负荷低于5 0 ％，应采用二台相邻磨煤机运行，禁止磨煤机隔层 运行。 d 如果目标负荷小于机组最低稳燃负荷，燃烧不稳定应设计投油枪 以稳定锅炉燃烧。多数情况下，R B 发生后的锅炉目标负荷在5 0 ％额定负 荷附近，B M S 系统可根据上述要求从最上层开始切除磨煤机 给粉机 ， 并保持下层有相邻磨煤机在运行。如某3 0 0 M W 机组R B 切磨控制策赂在送 引风机、一次风机、汽泵、炉水泵等R B 情况下，如R B 前四台磨煤机运 山东_ 人学硕士学位论文 行，则切掉上面的一层或两层，三台以下磨煤机运行，则维持原磨煤机 运行。 e 剩余的磨煤机 给粉机 要维持机组目标负荷需要的燃烧率，但 不应出现大幅度的波动，M C S 中锅炉的燃料控制要与F S S S 切粉 投油 逻 辑相适应，使燃料平稳地调整到相应的燃烧率并在R B 结束前维持不变，要 避免由于燃烧调整造成锅炉燃烧工况大幅度变化，否则可能因为锅炉工况 不稳造成停机。 2 ．4 ．3 协调控制系统 R B 控制技术是在试验中进行研究和逐步完善的。协调控制系统一般 设计有机组最大出力计算、负荷指令变化速率设定、协调控制方式切 换，主汽压力控制方式切换、降压控制速率设定等基本的R B 控制策略。 但禁止偏差切手动、汽机调门禁开、减温水调门关超弛控制、自动切磨投 油逻辑等R B 控制策略则是通过试验总结的经验，有些则是针对机组特点迸 行的个性化设计。 M C S 系统在正常调节工况下，偏差切手动保护是必要的，但在R B 工 况下，系统主要参数将超出正常波动范围。协调控制系统及子控制系统应 自动解除其偏差切手动保护功能，使得