汽動(dòng)給水泵RB工況的研究論文

汽動(dòng)給水泵RB工況的研究論文

　　摘要：汽動(dòng)給水泵RB一直是RB控制中的難點(diǎn)，本文結(jié)合一臺(tái)350MW機(jī)組進(jìn)行了給水泵RB試驗(yàn)與分析，總結(jié)了給水泵RB幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的控制方法，對(duì)完善機(jī)組RB控制策略和提高機(jī)組RB成功率具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

　　論文關(guān)鍵詞：汽動(dòng)給水泵,RB

　　汽包鍋爐實(shí)際運(yùn)行中水位過(guò)高過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。因此為保證鍋爐及整個(gè)機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)鍋爐汽包水位均有嚴(yán)格的要求，一旦鍋爐汽包水位達(dá)到保護(hù)動(dòng)作值，必須立即停止鍋爐運(yùn)行。盡管對(duì)許多機(jī)組的給水泵工況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析，但國(guó)產(chǎn)的單元機(jī)組發(fā)生給水泵工況尤其是配置為單臺(tái)容量的給水泵時(shí)的實(shí)際處理一直做得不好，經(jīng)常發(fā)生汽包水位低過(guò)保護(hù)動(dòng)作值而造成機(jī)組跳閘。因此，為正確處理機(jī)組給水泵工況，避免汽包水位保護(hù)動(dòng)作跳閘，現(xiàn)針對(duì)一臺(tái)350MW機(jī)組，給出詳細(xì)RB 試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為處理類似的給水泵工況提供參考。

　　1氣動(dòng)給水泵 RB 試驗(yàn)概況

　　在機(jī)組啟動(dòng)并網(wǎng)前做了汽動(dòng)給水泵跳閘而電動(dòng)給水泵不聯(lián)鎖的RB實(shí)驗(yàn)，幾次實(shí)驗(yàn)都是在機(jī)組50%負(fù)荷在以上進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)前，把電泵聯(lián)鎖切除，運(yùn)行人員在就地或操作員站手動(dòng)停汽動(dòng)給水泵，進(jìn)行RB實(shí)驗(yàn)。給水泵RB發(fā)生后，只保留下層相鄰兩層粉，并投相應(yīng)油層穩(wěn)定燃燒。RB過(guò)程根據(jù)負(fù)荷與燃料量關(guān)系快速減負(fù)荷，協(xié)調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別機(jī)組的負(fù)荷區(qū)間及實(shí)發(fā)功率、下降速率，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷高于RB目標(biāo)值10MW或?qū)嶋H負(fù)荷下降速率小于3MW/min，RB過(guò)程結(jié)束。

　　1.1 靜態(tài)試驗(yàn)

　　強(qiáng)制或設(shè)定信號(hào)使控制系統(tǒng)處于BF為主的協(xié)調(diào)控制方式。負(fù)荷大于80%MCR，兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵運(yùn)行，強(qiáng)制一臺(tái)汽泵跳閘信號(hào)，備用電泵沒有啟動(dòng)的情況下發(fā)生給水泵RB，RB動(dòng)作后，負(fù)荷指令切至50％額定負(fù)荷。FSSS將保留下層相鄰A、B兩臺(tái)磨，同時(shí)投入相應(yīng)油層，切磨時(shí)間間隔為5S，剩余的兩臺(tái)磨通過(guò)調(diào)節(jié)給煤量以適應(yīng)當(dāng)前負(fù)荷需求。協(xié)調(diào)控制自動(dòng)切為機(jī)跟爐協(xié)調(diào)方式，由汽機(jī)調(diào)壓力，并采用滑壓運(yùn)行方式。

　　1.2動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)

　　機(jī)組運(yùn)行在4臺(tái)磨的工況下，負(fù)荷大于80%MCR，給水方式為兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵停止且不在備用狀態(tài)，手動(dòng)停止一臺(tái)給水泵導(dǎo)致RB，此時(shí)將立即自動(dòng)切除最上層兩臺(tái)不相鄰磨煤機(jī)，并且負(fù)荷指令輸出降至50%MCR。

　　RB動(dòng)作過(guò)程中，若汽包水位低于跳閘值并在較短時(shí)間內(nèi)不可恢復(fù)正常水位，則立即手動(dòng)MFT，并盡快點(diǎn)火恢復(fù)鍋爐。試驗(yàn)過(guò)程中，在操作員站上組出水位變化趨勢(shì)，嚴(yán)密監(jiān)視主要運(yùn)行參數(shù)及主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作情況，對(duì)于調(diào)節(jié)品質(zhì)不好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)要及時(shí)切除，轉(zhuǎn)為手動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　能否實(shí)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵RB工況事故的成功處理，關(guān)鍵是盡快降低鍋爐熱負(fù)荷，直至滿足鍋爐蒸發(fā)量降低至不超過(guò)運(yùn)行單臺(tái)汽泵運(yùn)行對(duì)應(yīng)的上水量，同時(shí)控制主要參數(shù)不超過(guò)機(jī)組保護(hù)動(dòng)作定值（主要是避免汽包水位低保護(hù)值動(dòng)作）。

　　2  氣動(dòng)給水泵RB控制的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析

　　試驗(yàn)時(shí)機(jī)組CCS方式投入，4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵打到備用狀態(tài)、切除聯(lián)鎖，就地手動(dòng)停掉一臺(tái)汽泵，此時(shí)備用泵發(fā)出啟動(dòng)指令但泵未啟動(dòng)，5秒后協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)出給水泵RB；RB動(dòng)作時(shí)，機(jī)組負(fù)荷跟蹤實(shí)際負(fù)荷、將燃料主控目標(biāo)切為50%MCR，汽機(jī)主控切為滑壓控制并按最大速率0.8MPa/min速度減壓。

　　RB動(dòng)作時(shí)將立即自動(dòng)切除上層兩臺(tái)C、D磨，A、B磨運(yùn)行，延時(shí)5秒自動(dòng)投入該磨對(duì)應(yīng)油槍，所有減溫水調(diào)門超弛10S關(guān)閉。如果機(jī)組各個(gè)輔助系統(tǒng)動(dòng)作正常，RB將于系統(tǒng)穩(wěn)定后自動(dòng)復(fù)位，否則運(yùn)行人員在協(xié)調(diào)畫面手動(dòng)復(fù)位RB。

　　圖1為試驗(yàn)機(jī)組汽動(dòng)給水泵RB試驗(yàn)過(guò)程曲線。試驗(yàn)前機(jī)組負(fù)荷270MW，4臺(tái)磨煤機(jī)A、B、C、D運(yùn)行，兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵聯(lián)鎖不投備用。實(shí)際煤量148 t/h，給水流量914.5t/h，蒸汽流量795.25t/h，運(yùn)行人員將汽包水位設(shè)定為+100mm。手動(dòng)跳閘汽動(dòng)給水泵B，3S后機(jī)組發(fā)出RB指令，磨煤機(jī)D自動(dòng)跳閘，機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷132MW，減負(fù)荷率為4MW/min，l0S后C磨煤機(jī)自動(dòng)跳閘，實(shí)際煤量迅速減至96.5t/h，汽壓快速下降，調(diào)門下關(guān)；給水流量迅速減至681.8t/h，蒸汽流量隨調(diào)門下關(guān)于2min后也減至421.9t/h，汽包水位在65mm處得到穩(wěn)定，并回升至20mm。運(yùn)行人員將設(shè)定值恢復(fù)至0mm，調(diào)節(jié)過(guò)程中，汽包水位最低值曾達(dá)到-300mm，并最終穩(wěn)定于0mm。35min以后汽壓和負(fù)荷均到達(dá)目標(biāo)值，給水流量686t/h，主蒸汽流量396t/h，RB復(fù)歸，試驗(yàn)結(jié)束。

　　圖1   給水泵RB過(guò)程記錄曲線

　　3氣動(dòng)給水泵RB的主要參數(shù)分析

　　當(dāng)機(jī)組的RB動(dòng)作時(shí)，會(huì)引起機(jī)組的負(fù)荷較大幅度波動(dòng)，從而導(dǎo)致機(jī)組的一些主要運(yùn)行參數(shù)（如：汽包水位、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度等）的變化幅度較大。如果這些參數(shù)超限，有可能引起機(jī)組保護(hù)動(dòng)作迫使機(jī)組停運(yùn)。因此，在RB動(dòng)作過(guò)程中保證機(jī)組的主要參數(shù)不超限，是設(shè)計(jì)RB控制策略的首要考慮因素。

　　3.1  汽包水位

　　在汽泵RB動(dòng)作過(guò)程中，由于汽包的進(jìn)水量和蒸汽量嚴(yán)重不平衡，汽包水位會(huì)快速下降，如果稍微調(diào)整不當(dāng)，就有可能導(dǎo)致汽包水位保護(hù)動(dòng)作。這時(shí)需要汽泵轉(zhuǎn)速變化能跟上汽泵的給水功能，同時(shí)減小汽機(jī)調(diào)門開度和減少鍋爐的燃料量，才有可能把汽包水位維持在安全范圍。

　　3.2  主蒸汽壓力

　　在RB動(dòng)作過(guò)程中，主蒸汽壓力同時(shí)受到兩方面的作用影響。一是鍋爐燃料量在RB控制下減少，使主汽壓力迅速下降；二是汽機(jī)調(diào)門快速關(guān)小，進(jìn)汽量減小，從使主蒸汽壓力上升。關(guān)調(diào)門和減少燃料量對(duì)主蒸汽壓力的影響相反，控制好兩者的關(guān)系就可以使主汽壓力在RB動(dòng)作過(guò)程中平穩(wěn)變化。

　　3.3  主蒸汽溫度

　　在RB動(dòng)作過(guò)程中，蒸汽溫度（包括過(guò)熱汽溫度和再熱汽溫度）同時(shí)受到幾個(gè)方面因素的影響。一方面鍋爐燃料量迅速減少，使蒸汽溫度下降；另一方面鍋爐的上層燃燒器被快速切除，從而引起爐膛火焰中心下移，導(dǎo)致蒸汽溫度下降；再一方面汽機(jī)調(diào)門快速關(guān)小，蒸汽流量下降，吸收的熱量增加，從而導(dǎo)致蒸汽溫度上升。在RB動(dòng)作過(guò)程中使主蒸汽溫度下降的因素多于使主蒸汽溫度上升的因素，只有控制好機(jī)組負(fù)荷的下降速率，才能將蒸汽溫度控制在安全范圍內(nèi)。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　目前，新機(jī)組在投入商業(yè)運(yùn)行前都必須完成所有的RB功能，因此RB試驗(yàn)已經(jīng)成為機(jī)組基建調(diào)試合格考核的目標(biāo)之一。而作為RB三類典型工況之一給水泵RB一直是RB的控制難點(diǎn)且試驗(yàn)成功率不高。本文通過(guò)對(duì)一臺(tái)350MW機(jī)組滿負(fù)荷下的給水泵 RB工況試驗(yàn)的分析，對(duì)如何提高給水泵RB工況成功率的RB 控制策略的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了探討和總結(jié)，為類似機(jī)組的給水泵RB功能試驗(yàn)以及問(wèn)題處理提供了參考。通過(guò)對(duì)給水泵RB控制策略分析和總結(jié)，能最大程度地提高機(jī)組給水泵RB成功率，對(duì)保障機(jī)組安全運(yùn)行、降低非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)、減輕運(yùn)行人員RB工況時(shí)的操作強(qiáng)度、控制操作風(fēng)險(xiǎn)等都具有較好的實(shí)用價(jià)值。

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