1 000MW級發電機組FCB動作分析

鄭少鵬廣州粵能電力科技開發有限公司，廣東廣州 510080

1 000MW級發電機組FCB動作分析

鄭少鵬
廣州粵能電力科技開發有限公司，廣東廣州 510080

針對大容量發電機組FCB的難點，介紹機組實現FCB功能在控制策略上的優化，分析了FCB動作后控制系統的動作過程，重點闡述了某電廠FCB試驗結果。同時，探討了FCB動作后過程、主要參數變化范圍及相關邏輯優化調整等。最終結果表明，發電機組在通過系統優化和邏輯優化后滿負荷工況下的FCB過程完滿成功，達到預期效果。

百萬兆瓦；發電機組；FCB功能；動作過程

1 概況

FCB（Fast Cut Back）是指機組在高于某一負荷之上運行時（如35%ECR），因內部或外部（電網或線路）故障與電網解列，瞬間甩掉全部對外供電負荷時，根據不同故障原因，分別實現機組快速減出力維持“機組與電網解列自帶廠用電運行”、或“停電不停機”、或“停機不停爐”的自動控制功能。

某發電機組是功率為1 000MW的超超臨界燃煤機組，鍋爐采用上海鍋爐有限公司的SG-3091/27.46-M541型超超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，使用了單爐膛塔式布置方式，四角切圓燃燒、擺動噴嘴調節汽溫、平衡通風、全鋼架懸吊結構、露天布置、采用機械刮板撈渣機固態排渣的鍋爐。鍋爐的后尾上部設置有單臺SCR 脫硝反應設備，其下部設置2臺三分倉容克式空氣預熱設備。鍋爐的制粉系統使用中速磨冷一次風機直吹式制粉方式，每一臺鍋爐都設置了6臺對應的中速磨煤機，在額定負荷下運行時，其中5臺用于運行，另外1臺留作備用。汽輪機采用了上海汽輪機有限公司生產的1 000MW超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機；機組則使用八級回熱抽汽方式。發電機是上海汽輪發電機有限公司生產的THDF125/67型三相同步、水—氫—氫冷汽輪發電機。

2 FCB功能控制策略優化

1）增加FCB觸發邏輯：鍋爐負荷大于40%BMCR，電氣FCB請求信號為真、汽機轉速大于2 950r/min或汽輪機跳閘，則觸發FCB，FCB動作60s后或鍋爐MFT發生，復位FCB信號。

2）增加FCB動作顯示畫面。

3）增加FCB動作后，小機汽源切換功能。

4）FCB觸發后，各高、低加危急疏水調節門聯鎖打開一定開度。

5）根據低旁容量，修改FCB后鍋爐快速減負荷目標負荷并對邏輯進行調整，目標負荷在40%～50%之間。

6）修改凝泵控制邏輯。為滿足FCB發生后，凝結水消耗的增加，增加FCB凝泵變頻切工頻邏輯，或者啟動備用泵運行邏輯。

7）修改旁路壓力設定值回路，在FCB動作后旁路壓力設定值適當提高。

3 FCB功能設計方案實現

3.1 100%負荷FCB動作過程

FCB觸發信號由電氣側送來3個FCB觸發硬接點，進行3取2，觸發FCB：

1）自動觸發機組快速甩負荷RB，目標負荷480MW，負荷變化率1 000MW/min。

2）鍋爐主控切至手動，跟蹤目標值48%。

3）RB動作后馬上跳閘最下層磨煤機，10s后跳閘第二次磨煤機，保留三臺磨煤機運行。

4）旁路直接快開5s，快開結束后進入C模式，自動控制壓力，壓力設定值由高壓缸轉子溫度計算得到的設定值疊加上偏置，當FCB動作結束后，該偏置值取消。

5）聯鎖啟動備用的凝結水泵，同時將在運行凝結水泵的頻率強制提升到最大（50Hz），然后由運行人員手動控制。

6）自動啟動未運行的真空泵。

7）FCB動作30s后，如果輔汽壓力比除氧器壓力大0.1MPa，則自動將輔汽至除氧器關斷門開至30%的位置10s，10s后保持30%的位置，由運行人員控制。

8）自動打開輔汽至給水泵用汽關斷門，將小機汽源由四段抽汽且至輔助蒸汽。

9）6號冷再至輔汽聯箱調閥自動開至30%，然后自動投入自動，壓力設定值自動設定為1.1MPa。

10）如果凝結水母管壓力小于2.9MPa時，閉鎖除氧器上水主、副調門開，保證除氧器上水主、副調門無法開啟，但可以關閉，避免凝結水母管壓力過低導致凝結水壓力無法滿足低旁減溫水的要求。

11）高加三通保持原狀，同時2A、2B高加電動門自動關閉到10%。

12）以最高權限“保護開”打開凝汽器水幕噴水門。

13）聯鎖啟動備用的凝補水泵，并將凝汽器正常補水調節閥設定值自動在原設定值上提高100mm，提前補水，確保凝汽器水位。

14）3A、3B高加危急疏水閥自動打開到50%，根據水位自動調節。

15）FCB動作10s后，汽封供汽調節閥強制開啟到

35%，然后自動投入自動進行調節。

16）屏蔽1、3號高加水位高連鎖切除2號高加的保護7min。

17）自動修改給水二階慣性時間為75s。

18）自動打開精處理混床旁路閥和過濾器旁路閥至35%。

19）RB觸發后，自動將給水泵再循環門自動開至18%，并切手動。

FCB動作420s后或鍋爐MFT，FCB自動復位。

3.2 100%負荷FCB功能試驗

機組滿負荷1 000MW的FCB試驗于2013年11月7日10時38分開始，試驗前機組的工況：B、C、D、E、F等5臺磨運行，機組控制方式為CCS方式，當前機組負荷998MW，利用A套安穩裝置動作切除電網側開關5041和5042，FCB動作，同時觸發機組甩負荷RUNBACK；FCB動作后，機組負荷在2s內減到30MW左右，并維持在低負荷穩定運行9min后重新并網，試驗過程中動作正常。

4 試驗結論

通過6號機組的100%FCB試驗，對100%FCB相關邏輯進行完善，控制參數進行了優化整定。在100%機組負荷發生FCB工況時，機組主參數能夠按照預定的目標實現控制，系統穩定，沒有出現重要參數異常或危及機組穩定運行的情況，100%FCB試驗成功。

［1］馮偉忠.1000MW超超臨界機組FCB試驗［J］.中國電力，2008，10.

［2］陳小強，尹峰，羅志浩.1000MW超超臨界機組RUNBACK功能試驗及其分析.浙江電力，2008，27（1）：23-26.

［3］羅志浩，尹峰，陳小強，等.國產600MW超臨界直流機組實現FCB功能的可行性研究［J］.浙江電力，2009，28（1）：16-19.

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1674-6708（2016）168-0214-01

鄭少鵬，廣州粵能電力科技開發有限公司。