超超臨界機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)RB功能的設(shè)計要點

李國兵　于洋

摘 要：隨著國家節(jié)能環(huán)保政策標(biāo)準(zhǔn)的提高，火電機(jī)組趨零排放的嚴(yán)格要求，脫硫系統(tǒng)在電廠經(jīng)濟(jì)效益中扮演的角色越來越重要，因此增壓風(fēng)機(jī)的運行可靠性和穩(wěn)定性的提高迫在眉睫。

關(guān)鍵詞：超超臨界機(jī)組 增壓風(fēng)機(jī) RB功能 設(shè)計 實現(xiàn)

增壓風(fēng)機(jī)RB功能的實現(xiàn)及正常投入，為機(jī)組的安全、穩(wěn)定運行和減少非計劃停運提供了保障。

一、機(jī)組RB功能設(shè)置

根據(jù)機(jī)組設(shè)備的實際運行狀況，某電廠單機(jī)容量660MW超超臨界機(jī)組初設(shè)時共試驗7種RB工況，即單臺磨煤機(jī)、兩臺磨煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、一次風(fēng)機(jī)、給水泵試驗。機(jī)組設(shè)計之初未考慮增壓風(fēng)機(jī)RB功能，隨著機(jī)組的投運，逐漸發(fā)現(xiàn)增壓風(fēng)機(jī)RB功能的設(shè)置顯得越來越必要。

RB回路功能實現(xiàn)當(dāng)發(fā)生機(jī)組RB后，機(jī)組協(xié)調(diào)跳至TF控制方式，即汽機(jī)主控在自動狀態(tài)調(diào)節(jié)主汽壓力（主汽壓力目標(biāo)值由RB滑壓運行函數(shù)模塊給出）；燃料主控在自動狀態(tài)按照相應(yīng)的速率進(jìn)行快速減負(fù)荷到輔機(jī)的最大允許出力負(fù)荷，RB動作延時30s（時間可根據(jù)實際調(diào)試工況而定）后復(fù)位，恢復(fù)正常運行方式。

二、增壓風(fēng)機(jī)RB設(shè)置的必要性及設(shè)計要點

增壓風(fēng)機(jī)RB設(shè)計目的就是確保在機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障的快速暫態(tài)工況下，通過對各種不同工況與運行方式下的邏輯判斷與控制策略的選擇，自動完成將機(jī)組的負(fù)荷降至與當(dāng)前運行設(shè)備允許出力對應(yīng)的目標(biāo)負(fù)荷，同時在增壓風(fēng)機(jī)跳閘的瞬間超馳動葉全開建立一個煙氣流量的快速通道，在這個煙氣通道下通過加大引風(fēng)機(jī)的出力維持機(jī)組帶部分負(fù)荷運行，保證主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作正常，維持機(jī)組主要參數(shù)在允許范圍內(nèi)，避免機(jī)組從而大大減少機(jī)組的非停次數(shù)，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。

由于增壓風(fēng)機(jī)RB的重要性，設(shè)計和試驗稍有差池，輕則導(dǎo)致鍋爐滅火機(jī)組非計劃停運，重則可能由于鍋爐爐膛或者煙道壓力超過設(shè)備承受的極限直接損害風(fēng)機(jī)等價格昂貴的設(shè)備。同時已投運的機(jī)組經(jīng)過大小修及技改后不能再單純沿用原有設(shè)計說明書和性能試驗的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單設(shè)計，而需要根據(jù)機(jī)組本身的特性，設(shè)計符合機(jī)組特性和RB試驗需要的現(xiàn)場試驗方案，才能有效應(yīng)對各種RB極端工況。

設(shè)計之初未統(tǒng)籌考慮的情況下，對于新設(shè)計的增壓風(fēng)機(jī)RB其技術(shù)難點就包括：（1）增壓風(fēng)機(jī)跳閘后動葉全開的速度和通流通道與運行的風(fēng)煙系統(tǒng)煙氣量和系統(tǒng)阻力的矛盾；（2）RB動作流程的設(shè)計；（3）RB目標(biāo)負(fù)荷的設(shè)計以及與鍋爐穩(wěn)燃負(fù)荷的矛盾；（4）增壓風(fēng)機(jī)跳閘后再次啟動負(fù)荷點和動葉開度設(shè)計；（5）煙道設(shè)計耐壓能力能否滿足增壓風(fēng)機(jī)RB的極端工況；（6）是否涉及到對原有的送引RB功能、一次風(fēng)機(jī)RB功能進(jìn)行優(yōu)化。這些問題都需要通過試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而且試驗前機(jī)組工況應(yīng)穩(wěn)定，盡量減少其他因素的干擾。

三、增壓風(fēng)機(jī)RB復(fù)歸特點

增壓風(fēng)機(jī)RB復(fù)歸后增壓風(fēng)機(jī)的后續(xù)啟動方案同其它風(fēng)機(jī)RB不同。其它風(fēng)機(jī)RB后，若故障風(fēng)機(jī)查明原因消除故障后，可在原有負(fù)荷上直接啟動風(fēng)機(jī)完成增減負(fù)荷的工作。但增壓風(fēng)機(jī)RB復(fù)歸后若增壓風(fēng)機(jī)的故障排除，不能直接在現(xiàn)有的負(fù)荷基礎(chǔ)上直接啟動增壓風(fēng)機(jī)，而是需要將機(jī)組工況調(diào)整到能帶載啟動增壓風(fēng)機(jī)的自動工況上。這個工況就必然涉及增壓風(fēng)機(jī)RB目標(biāo)負(fù)荷的確定及目標(biāo)負(fù)荷對應(yīng)的煙氣量的計算，目標(biāo)負(fù)荷下的煙氣量要確保引風(fēng)機(jī)不能處于失速和喘振工作區(qū)。增壓風(fēng)機(jī)RB復(fù)歸后風(fēng)機(jī)的啟動負(fù)荷均需要由風(fēng)煙系統(tǒng)熱態(tài)阻力試驗和鍋爐燃燒試驗的數(shù)據(jù)分析得出。

鑒于增壓風(fēng)機(jī)RB后的啟動特點，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析的增壓風(fēng)機(jī)RB目標(biāo)預(yù)估參數(shù)，增壓風(fēng)機(jī)再次啟動時的機(jī)組負(fù)荷暫定為300MW，增壓風(fēng)機(jī)再次啟動時的機(jī)組風(fēng)量為800t/h，增壓風(fēng)機(jī)再次啟動動葉開度45%，同時增壓風(fēng)機(jī)啟動前單側(cè)送引風(fēng)機(jī)運行。

四、增壓風(fēng)機(jī)RB功能實現(xiàn)

根據(jù)設(shè)計思路和實際試驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行增壓風(fēng)機(jī)RB試驗。增壓風(fēng)機(jī)RB試驗過程中，要嚴(yán)密監(jiān)視各運行參數(shù)，對于可能進(jìn)行的主要參數(shù)人工手動干預(yù)要做好預(yù)想。如給水流量、爐膛負(fù)壓、一次風(fēng)壓力等。根據(jù)運行輔機(jī)設(shè)備的具體情況，立即手動停止磨煤機(jī)，減少煤量，使負(fù)荷不超過輔機(jī)設(shè)備允許的最高負(fù)荷。并解除爐膛壓力等自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，手動調(diào)整給水流量、風(fēng)量、爐膛壓力、氧量、一次風(fēng)壓等參數(shù)在允許范圍內(nèi)。必要時關(guān)小汽機(jī)調(diào)門降低電負(fù)荷，直至與鍋爐熱負(fù)荷相匹配。

試驗時確定機(jī)組負(fù)荷為500MW，機(jī)組處于爐跟機(jī)的協(xié)調(diào)方式下運行，負(fù)荷及各項運行主參數(shù)穩(wěn)定，脫硫系統(tǒng)運行正常，增壓風(fēng)機(jī)動葉開度在70%以上。值長下令由運行人員就地按下增加風(fēng)機(jī)事故按鈕，增壓風(fēng)機(jī)跳閘觸發(fā)增壓風(fēng)機(jī)RB動作。需要無延時的以最大速率打開動葉調(diào)節(jié)擋板至100%全開，機(jī)組協(xié)調(diào)方式由爐跟機(jī)的協(xié)調(diào)方式自動切換至機(jī)跟隨方式，機(jī)組負(fù)荷迅速以200%BMCR/MIN將至設(shè)計目標(biāo)負(fù)荷350MW，總風(fēng)量也迅速降至設(shè)計目標(biāo)風(fēng)量1050t/h。RB動作指令迅速送至FSSS系統(tǒng)，無延時跳A磨，最終保持B、C、E三臺磨運行。磨煤機(jī)的最終燃料指令由脫硫系統(tǒng)阻力試驗和燃燒試驗計算為135t/h。風(fēng)煙系統(tǒng)其他風(fēng)機(jī)均保持自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，維持爐膛負(fù)壓，送風(fēng)量，一次風(fēng)壓的穩(wěn)定，給水控制和主汽溫控制系統(tǒng)均保持自動調(diào)節(jié)狀態(tài)。RB觸發(fā)30s復(fù)位，RB復(fù)位目標(biāo)負(fù)荷根據(jù)脫硫系統(tǒng)阻力試驗和燃燒試驗計算為330MW，爐膛負(fù)壓逐漸恢復(fù)穩(wěn)定，增壓風(fēng)機(jī)RB試驗成功。維持當(dāng)前工況20min，在各調(diào)節(jié)回路達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)后，根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)RB復(fù)歸特點重新啟動增壓風(fēng)機(jī)并升負(fù)荷。

運行人員逐漸降低負(fù)荷至300MW，保持機(jī)組干態(tài)運行。待機(jī)組工況穩(wěn)定后，先停一臺引風(fēng)機(jī)，再停一臺送風(fēng)機(jī)，保持單側(cè)送引風(fēng)機(jī)運行。待風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運行后將總風(fēng)量將至900t/h左右。風(fēng)煙系統(tǒng)工況穩(wěn)定后逐步關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)動葉，從100%關(guān)至60%，關(guān)閉速率不可太快，重點關(guān)注增壓風(fēng)機(jī)入口壓力，引風(fēng)機(jī)出口入口壓力，引風(fēng)機(jī)電流變化情況，每次需要等待增壓風(fēng)機(jī)入口壓力穩(wěn)定后再進(jìn)行下一步操作，繼續(xù)減少總風(fēng)量至800t/h，增壓風(fēng)機(jī)動葉關(guān)至45%，確保引風(fēng)機(jī)運行正常，無失速和喘振現(xiàn)象發(fā)生。

等待機(jī)組整體工況穩(wěn)定后，開始帶載啟動增壓風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)啟動后逐漸開啟動葉擋板至50%。風(fēng)煙系統(tǒng)工況穩(wěn)定后，依次啟動送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，使送引風(fēng)機(jī)雙側(cè)運行。增加風(fēng)量至1050t/h，系統(tǒng)工況穩(wěn)定后投入增壓風(fēng)機(jī)動葉自動，適時投入RB跳閘過程中切除的磨煤機(jī)，投入CCS協(xié)調(diào)控制，恢復(fù)機(jī)組負(fù)荷至正常。