660MW燃煤機組RB控制策略與試驗方案

趙廣榮

摘要

文章以新疆天富2×660MW超臨界直接空冷式機組為例，敘述了660MW機組輔機故障快速減負荷（RUNBACK，簡稱RB）的控制策略與試驗方案。希望能為其它同類型機組RB試驗提供借鑒和參考。

【關鍵詞】超臨界空冷機組 RB試驗 負荷

1 機組概況

新疆天富2×660MW工程采用NZK660-24.2/566/566/型汽輪機，為上海汽輪機廠生產的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、直接空冷式汽輪機。發電機為QFS2-660-2型三相交流兩極同步發電機，采用水一氫一氫冷卻方式，由上海電機股份有限責任公司生產制造。鍋爐是上海鍋爐廠有限公司自主開發設計、制造的超臨界660MW鍋爐。機組的控制系統采用美國艾默生公司的OVATION分散控制系統。

2 機組RB功能簡介及控制策略

2.1 RB試驗的目的

RB（RUNBACK）試驗的主要目的是檢驗和考核協調控制系統和RB控制功能，考核和檢查RB工況下各調節子系統的控制性能，檢查考核在RB工況下BMS（鍋爐燃燒器管理系統）有關邏輯能否使各控制系統及輔機設備協調一致的動作。

2.2 RB控制策略

RB的控制功能主要由模擬量控制系統MCS和燃燒器管理系統BMS共同實現。BMS的任務是根據RB控制的要求控制燃料量的投入和切除，主要是切磨組合邏輯，保證鍋爐在低負荷期間的燃燒穩定。

機組DCS組態軟件中設置的RB功能有（在機組負荷大于400MW的前提下）：

（1）一臺送風機跳閘，觸發50%RB，目標負荷降為330MW;

（2）一臺引風機跳閘，觸發50%RB，目標負荷降為330MW;

（3）一臺空預器跳閘，觸發50%RB，目標負荷降為330MW;

（4）一臺一次風機跳閘，觸發50%RB，目標負荷降為330MW;

（5）一臺電泵跳閘，5s內備用電泵未聯啟，觸發50%RB，目標負荷降為330MW。

上述RB工況發生時，保留下層3臺磨煤機運行;磨煤機切除間隔時間均為5秒。RB工況發生時，投入與運行磨煤機相鄰層的油槍。

（6）有磨煤機跳閘時，負荷指令大于剩下的磨煤機最大出力時，觸發RB，目標負荷降為剩下的運行磨煤機所能達到的機組穩定運行的負荷。根據運行磨煤機的分布，必要時投入相鄰層的油槍。

在每一項RB發生時，機組均切至TF方式運行（汽機主控自動、鍋爐主控手動、主燃料控制轉入RB模式自動控制），同時投入滑壓控制方式;BMS進行相應的切磨投油（見上述）。RB發生20秒后，如果實際負荷與目標負荷的偏差下降至正、負5MW且維持5S，RB過程自動復位;在RB過程中，運行人員也可以手動復位。在RB結束后，機組運行方式切換為TF定壓運行。

3 機組RB試驗應具備的條件

（1）模擬量控制系統均己正常投運，并經過相應的定值擾動和負荷變動試驗，可滿足機組運行要求。

（2）協調控制系統CCs的三種運行方式CCs協調方式（CCBF）、BF鍋爐跟隨、TF汽機跟隨已投運過，并己進行過負荷變動試驗?；瑝悍绞竭\行正常，定/滑壓方式切換正常。

（3）爐膛安全監控系統（FSSS）已正式投入運行，RB與FSSS之間的聯系信號檢查正常，邏輯關系正確。

（4）機組保護系統正常投運。

4 機組RB試驗方案

4.1 試驗說明

以100%MCR負荷下RB試驗為例，A、B、C、D、E五臺磨煤機運行，機組處于CCs方式運行，RB功能投入;試驗按磨煤機、引風機、送風機、空預器、一次風機、給水泵的順序執行;RB發生后，協調控制系統維持TF滑壓方式運行，由汽機主控制器調節機前壓力到設定值;鍋爐主控處于手動跟蹤狀態，燃料主控處于自動狀態。鍋爐給煤量降低到RB狀態設定燃料量。當機組實際功率穩定到RB目標參數后，自動復位RB信號或在RB過程中由運行人員手動復位RB信號，本次RB試驗結束。

4.2 試驗步驟（以引風機RB為例）

（1）RB試驗總指揮下令，運行人員手動停A（或B）引風機，產生引風機RB。

（2）引風RB工況發生時，主要控制和邏輯動作過程如下：

a.機組CCS切換到TF方式，滑壓運行，引風機跳閘聯跳同側送風機;

b.汽機主汽壓力調節器調節機前壓力;

c.燃料主控制器調節引風機RB工況下對應的燃料量。鍋爐主調節器處于手動狀態并跟蹤實際燃料量。

d.引風RB發生后，BMS按運行磨的組合方式立即切除相應的磨煤機，保持最下層3臺磨煤機運行，切磨順序從上至下，間隔時間5秒。未跳閘磨煤機的給煤量跟隨鍋爐主控的輸出。

e.RB發生后，過熱、再熱減溫水調節門強關到0%，60秒后釋放，調門處于手動狀態。

f.屏蔽主要控制子系統（送/引風、一次風、給水）的設定值、反饋偏差大切手動信號及調節器指令與反饋偏差大切手動信號。

（3）RB試驗開始后，應密切監視燃燒系統、給水系統、風煙系統、汽溫系統的調節情況，若出現參數越限應將自動控制切為手動控制，由運行人員進行手動調整;

（4）試驗過程結束后，恢復停運的引風機和機組負荷。當系統達到穩定狀態后按照以上步驟再依次做送風機、空預器、一次風機、給水泵RB試驗。

5 結語

新疆天富機組在輔機跳閘RB動作期間，主要參數變化平穩，切磨投油等各項功能動作準確，自動控制系統能在較短內將機組負荷快速降低到RB目標負荷，機組各項技術指標均達到了要求，RB功能試驗是成功的，該機組RB功能正式投運后，為機組的安全運行及減少非正常停機提供了有力的保障。

參考文獻

[1]張華，孫奎明.熱工自動化[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]郝永利.600MW機組RB控制策略研究[D].保定：華北電力大學，2012.