350MW機組RB功能綜述優(yōu)秀論文
摘 要：RB是現(xiàn)代化機組自動控制系統(tǒng)的必備功能，對機組安全運行具有非常重要的作用，本文詳細介紹了某發(fā)電廠兩臺350MW機組RB功能的范圍和內(nèi)容，并對RB發(fā)生后控制系統(tǒng)的動作原理及邏輯動作過程進行了闡述，為RB功能的設(shè)計和優(yōu)化提供參考。
關(guān)鍵詞：RB（RUNBACK）；輔機跳閘；協(xié)調(diào)控制
1 機組概況
某發(fā)電廠安裝有兩臺350MW燃煤發(fā)電機組，鍋爐采用北京巴布科克.威爾科克斯有限公司制造的亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、固態(tài)排渣、單爐膛平衡通風(fēng)的自然循環(huán)汽包爐，配有五臺HP883中速磨煤機，采用直吹式制粉系統(tǒng)；汽輪機是由哈爾濱汽輪機廠制造的亞臨界、中間再熱、單軸雙排汽供熱凝汽式汽輪機，配有兩臺50%容量汽泵和一臺30%容量電泵；發(fā)電機為哈爾濱電機廠制造，水氫氫冷卻方式，采用靜態(tài)勵磁方式，型號為QFSN-350-2。DCS系統(tǒng)采用GE上海新華控制工程有限公司的XDPS-400e分散控制系統(tǒng)，DCS/DEH/ETS一體化，單元機組采用協(xié)調(diào)控制，機組正常運行中投入?yún)f(xié)調(diào)控制或AGC方式。
2 RUNBACK（輔機故障快速減負(fù)荷）功能介紹
運行中的大型火電機組，當(dāng)主要輔機突然發(fā)生故障跳閘或手動切除，造成鍋爐出力無法滿足機組負(fù)荷的要求，機組實發(fā)功率受到限制時，為了適應(yīng)運行設(shè)備出力，機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)自動將機組負(fù)荷迅速降到尚在運行的輔機所能承受的目標(biāo)負(fù)荷值，從而使機組在一個較低的負(fù)荷點維持安全穩(wěn)定運行，避免停機或設(shè)備損壞事故的發(fā)生。這一過程稱為輔機故障快速減負(fù)荷（RUNBACK），簡稱RB。RB負(fù)荷返回的速率以及所應(yīng)返回到的新的負(fù)荷水平與發(fā)生故障的輔機有關(guān)。
當(dāng)鍋爐重要輔機跳閘后，該廠RB功能直接按照一定的降負(fù)荷速率到達邏輯設(shè)計指定目標(biāo)負(fù)荷。在RB動作過程中，F(xiàn)SSS按要求切磨投油，CCS根據(jù)RB目標(biāo)值計算出所需的燃料量送至鍋爐主控，同時協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)以確保運行工況的'平衡過渡，汽機主控維持實際負(fù)荷（主汽流量）與機前壓力對應(yīng)的關(guān)系調(diào)節(jié)汽門。
在RB動作的過程中保留鍋爐MFT跳閘保護功能，以保證爐膛的安全。
2.1 該廠五期工程的兩臺機組設(shè)計的RB功能如下表所列
2.2 RB動作時主汽流量與壓力對應(yīng)關(guān)系如下
RB發(fā)生時壓力控制方式自動切為TF滑壓方式，滑壓數(shù)率設(shè)定為0.3MPa/min。
2.3 RB發(fā)生時目標(biāo)負(fù)荷對應(yīng)的燃料量為
RB發(fā)生時目標(biāo)負(fù)荷對應(yīng)的燃料量=RB實際燃料量÷RB瞬間主汽流量×RB目標(biāo)主汽流量。
2.4 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)邏輯
發(fā)生RB時，鍋爐主控切為手動方式，CCS系統(tǒng)根據(jù)RB目標(biāo)負(fù)荷確定磨煤機運行臺數(shù)，并將切磨信號送至FSSS系統(tǒng)，仍然運行的磨煤機保持自動狀態(tài)，處于自動工況的給煤機提高到最大出力，盡量減少燃料量失衡，30秒后維持最大可能出力。協(xié)調(diào)系統(tǒng)由RB發(fā)生前的CCBF方式切為TF方式，AGC功能切除；壓力控制方式由RB發(fā)生前的定壓或滑壓方式切為RB滑壓方式，壓力目標(biāo)值根據(jù)實際主汽流量計算得出；AGC控制由RB發(fā)生前的自動或手動方式切為手動方式。
RB過程根據(jù)負(fù)荷與燃料量關(guān)系快速減負(fù)荷，當(dāng)機組實際負(fù)荷達到或低于RB目標(biāo)值，RB過程結(jié)束。
2.5 FSSS跳磨煤投油
FSSS系統(tǒng)接收CCS系統(tǒng)發(fā)出的RB動作信號，快速切除運行中的磨煤機，對燃燒系統(tǒng)進行粗調(diào)。RB動作后，系統(tǒng)設(shè)計按從上到下E、C、B磨的動作順序依次切除，僅保留相鄰層或同層兩臺磨煤機運行，禁止磨煤機隔層運行。如出現(xiàn)送風(fēng)機、引風(fēng)機和給水泵跳閘RB情況，切磨間隔時間為6秒，如上臺磨煤機沒有運行，則直接切下一臺。如出現(xiàn)空預(yù)器、一次風(fēng)機跳閘RB情況，切磨間隔時間為3秒。
當(dāng)五臺磨都運行時，單跳閘一臺磨煤機不發(fā)生RB，發(fā)生送引給水RB時先切C磨，延時6秒切E磨，延時6秒切B磨，一次風(fēng)空預(yù)器給水泵30%RB，切磨間隔為3秒；投入A層微油點火裝置。
同時，DCS系統(tǒng)設(shè)計有RB時D、B組大油槍和A、D組微油槍可自動投油進行爐膛穩(wěn)燃。即：如A磨運行，RB發(fā)生時自動投入A組微油槍；若A磨不運行，D磨運行，自動投入D組大油槍和微油槍。若相應(yīng)需要投入的油槍不能在規(guī)定時間（60秒）內(nèi)自動投入，運行人員可手動投入其它運行磨組油槍進行穩(wěn)燃。根據(jù)鍋爐燃燒運行的實際情況，運行人員可根據(jù)鍋爐燃燒的實際情況和負(fù)荷需要，考慮切除多余的油槍。
2.6 利用DEH RB接口實現(xiàn)快速降負(fù)荷。
當(dāng)RB發(fā)生后協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)切為TF滑壓方式，DEH調(diào)節(jié)機前壓力，設(shè)定值隨著機組負(fù)荷的下降而降低。為了防止DEH的調(diào)節(jié)閥向開啟的方向變化而導(dǎo)致機組負(fù)荷升高，在RB狀態(tài)下禁止開啟DEH調(diào)節(jié)閥。
3 RB功能實現(xiàn)具體特點分析
3.1 RB發(fā)生條件判斷及RB后的相應(yīng)指令
送、引、一次風(fēng)機、空預(yù)器、給水泵RB的發(fā)生條件判斷都類似，以一次風(fēng)機為例：
RB動作條件：
�。�1）機爐主控投入自動，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)處于CCBF方式
�。�2）主汽流量大于530噸/小時
�。�3）兩臺一次風(fēng)機運行，其中一臺跳閘
RB動作后，可發(fā)出下列指令：
（1）CCS RB信號送至汽機主控，快速關(guān)小高壓缸調(diào)節(jié)門，控制RB目標(biāo)機前壓力值；送至鍋爐主控，減小投入爐膛的燃料量，降低機組主汽流量至RB目標(biāo)主汽流量
（2） 切除AGC，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)切為TF滑壓方式，
�。�3）CCS RB信號送至FSSS，按照預(yù)設(shè)邏輯切磨投油。
（4）鍋爐主控按RB瞬間機組實際主汽流量和燃料量計算出RB目標(biāo)主汽流量對應(yīng)的燃料量進行調(diào)節(jié)。
（5）一次風(fēng)機導(dǎo)葉控制按平衡塊的功能自動把跳閘一次風(fēng)機導(dǎo)葉指令加到運行一次風(fēng)機上。 3.2 機組最大可能出力回路（RB功能在此實現(xiàn)）
根據(jù)鍋爐輔機的投入情況計算機組最大可能出力，如給水泵、送、引風(fēng)機、空預(yù)器、一次風(fēng)機等主要輔機的運行狀態(tài)。最后把這些信號送至一個小值選擇器綜合，形成機組RB的最大能出力信號。我廠的甩負(fù)荷功能也在這里實現(xiàn)。例如一臺風(fēng)機跳閘時，把負(fù)荷指令降低至50%，汽機跳閘時，把負(fù)荷指令降低至30%，并給出相應(yīng)的降負(fù)荷變化速率（>10%）。
3.3 RB動作后鍋爐主控和汽機主控的動作過程
RB動作后，機組控制將由CCBF方式切換為TF滑壓方式，此工況下是汽機跟隨方式，汽機主控制器在自動狀態(tài)，鍋爐調(diào)節(jié)器在手動狀態(tài)，并由機組最大可能出力（RB時）形成機組目標(biāo)主汽流量值；汽機主控制器維持機前壓力。
鍋爐主控：RB發(fā)生后，鍋爐所需的燃料量為根據(jù)輔機狀況計算的機組最大可能出力值，由此值形成機組目標(biāo)負(fù)荷，計算出鍋爐所需的燃料量送至鍋爐主控，作為燃料量給定，在RB結(jié)束前，此燃料量一直保持不變。
汽機主控：RB發(fā)生后，汽機主控切至調(diào)壓方式，壓力的給定值由實際主汽流量與壓力所對應(yīng)曲線關(guān)系產(chǎn)生，汽機主控自動用來維持機前壓力的穩(wěn)定，維持機爐的平衡。
由上分析可知，在RB發(fā)生后，鍋爐主控保持一定的燃料量；汽機主控按照滑壓曲線利用鍋爐動態(tài)響應(yīng)較慢而汽機動態(tài)響應(yīng)快的特點進行動態(tài)調(diào)節(jié)，控制機前壓力的穩(wěn)定，盡可能地實現(xiàn)機組的平穩(wěn)過渡。
4 RB試驗難點分析及應(yīng)注意問題
本文不再對該廠RB試驗進行贅述，只是針對RB試驗提出以下五個方面需要注意的問題。
4.1 RB速率的確定
對于不同輔機的RB所產(chǎn)生的機組最大主汽流量應(yīng)不同，所采取RB降負(fù)荷速率也應(yīng)不同。RB降負(fù)荷速率決定了鍋爐減燃料的速度，速度過快或過慢均會造成機組參數(shù)的不穩(wěn)定。
4.2 RB結(jié)束回路設(shè)計
RB發(fā)生后，當(dāng)機組實際主汽流量達到或低于RB目標(biāo)主汽流量時，RB自動結(jié)束。考慮到給煤量煤質(zhì)變化可能與RB目標(biāo)負(fù)荷不完全相一致，在機組負(fù)荷控制中心畫面中應(yīng)設(shè)置有手動退出按鈕。
4.3 應(yīng)注意協(xié)調(diào)控制方式下目標(biāo)負(fù)荷跟蹤功能
為保證RB結(jié)束后恢復(fù)過程中機組負(fù)荷不發(fā)生擾動，在RB過程中，機組負(fù)荷控制中心指令應(yīng)跟蹤機組實際負(fù)荷（主汽流量），這樣RB結(jié)束后，機組就可以在當(dāng)前目標(biāo)負(fù)荷基礎(chǔ)上平緩無擾地恢復(fù)機組至正常運行參數(shù)。
4.4 注意一些參數(shù)調(diào)整
負(fù)荷控制中心的目標(biāo)負(fù)荷應(yīng)以一定的速率變化到目標(biāo)負(fù)荷，鍋爐主控的負(fù)荷調(diào)整速率與FSSS的切磨投油速率設(shè)置應(yīng)基本保持一致，以減少爐膛的燃燒波動。設(shè)置合理的RB滑壓曲線和降壓速率，在保證機組穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，DEH盡可能快地維持住機前壓力。
4.5 注意機組運行方式
在做RB試驗前，給水控制、風(fēng)量控制、爐膛負(fù)壓控制等子系統(tǒng)必須非常完善，控制系統(tǒng)要有變工況、變負(fù)荷的自適應(yīng)能力。機組運行中注意機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及其子系統(tǒng)應(yīng)投入自動，所有給煤機最好都處于自動狀態(tài)，否則RB時會造成投入自動的給煤機指令變化很大，而處于手動的給煤機指令不變。
5 結(jié)束語
機組RB控制是一項復(fù)雜的過程，牽涉到鍋爐、汽機多個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)動作。RB功能的實現(xiàn)，給發(fā)電機組安全運行提供了可靠保障，能夠避免運行人員因機組故障處置不及時導(dǎo)致故障進一步擴大或發(fā)生停機事件。所以，在大型發(fā)電機組中，RB功能反映了機組在輔機故障下的適應(yīng)能力，是衡量機組控制系統(tǒng)性能和功能的重要指標(biāo)，RB功能投入可以很大程度上提高機組的安全性能。
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