300MW機組輔機故障快速減負荷功能的試驗研究

【摘要】本文以太原大唐第二熱電廠12號機組的輔機故障快速減負荷試驗為例，通過對試驗結果的分析，指出在協(xié)調控制方式下，快速減負荷的速率是合理的，不僅可以保證機組運行的安全，而且還可以減少機組的非計劃停運次數。在機組輔機正常運行時，如果電網發(fā)生故障，快速減負荷功能也可以得到運用。

【關鍵詞】機組;輔機故障;快速減負荷

1.引言

太原大唐第二熱電廠的l2號機組鍋爐是由沈陽前進鍋爐廠生產的直吹式制粉鍋爐，汽輪機由山東青能動力股份有限公司生產，汽輪機的數字電液調節(jié)系統(tǒng)是由上海新華控制工程有限公司生產，控制設備采用哈爾濱動力控制設備有限公司生產的分散控制系統(tǒng)。該鍋爐機組的主要輔機包括：2臺送風機、2臺引風機、2臺一次風機均為50%容量。一般情況下，當負荷大于l80MW運行時，如果其中1臺風機跳閘，就必須快速減負荷。為了避免l2號發(fā)電機組發(fā)生輔機出現故障跳閘后，運行人員沒有及時反應或者處理不當，導致主燃料跳閘的情況，該機組設計有輔機故障快速減負荷的功能。輔機故障快速減負荷試驗即是根據要求，在熱電廠基本建設項目工程啟動以及竣工驗收規(guī)程中，要求在試生產階段必須完成的重要試驗。

因為在輔機故障快速減負荷的試驗過程中，非常容易導致鍋爐出現不穩(wěn)定燃燒以及各項機組主要參數變化幅度較大的現象。如果輔機故障快速減負荷的功能沒有進行合理設計，導致機組和鍋爐之間的減負荷速率沒有很好的匹配，就很容易出現停機事故。為了安全起見，在2013年4月17日進行的太原大唐第二熱電廠l2號機組的輔機故障快速減負荷試驗是在協(xié)調控制方式下進行的，由此解決了熱負荷與電負荷下降時速率的匹配問題，使得機組能夠在輔機故障快速減負荷的情況下，在保證機組安全的前提下，盡快將機組負荷降至預先設定的數值。本文即對太原大唐第二熱電廠l2號機組的輔機故障快速減負荷試驗結果進行分析，說明在協(xié)調控制方式下輔機故障快速減負荷動作的優(yōu)越性。

2.太原大唐第二熱電廠12號機組輔機故障快速減負荷試驗

太原大唐第二熱電廠12號機組于2013年4月17日做了送風機、引風機和一次風機的輔機故障快速減負荷試驗，以下即是對該試驗情況的簡單介紹：

2.1 一次風機輔機故障快速減負荷試驗

（1）試驗開始前條件

在開始試驗前，使用一次風機輔機故障快速減負荷功能，自動投入燃燒控制系統(tǒng)、燃油壓力、汽包水位、過熱及再熱汽溫、一次及二次風壓、爐膛壓力和二次風量，將協(xié)調控制系統(tǒng)設置在汽機基本自動運行方式;投入汽包水位高、低保護，投入爐膛壓力高低和全爐膛滅火保護。

（2）試驗過程與步驟

手動停止，開始一次風機的輔機故障快速減負荷動作過程。在一次風機輔機故障快速減負荷發(fā)生后，協(xié)調控制系統(tǒng)自動轉入鍋爐基本自動的控制方式，切除后上、前上和后中層的給粉機，同時啟動前下、后下和前中層投油指令。當機組的有功功率降到210.48MW后穩(wěn)定，此時退出一次風機輔機故障快速減負荷的功能，輔機故障快速減負荷過程結束。在一次風機輔機故障快速減負荷的過程中，平均負荷的降低速率為20.28MW/min。在一次風機輔機故障快速減負荷的過程中，汽包水位和左右側的主汽溫切至手動狀態(tài)，其它自動一直投入。

2.2 送風機輔機故障快速減負荷試驗

（1）試驗開始前條件

在開始試驗前，使用送風機輔機故障快速減負荷功能，其他與一次風機輔機故障快速減負荷試驗開始前的條件相同。

（2）試驗過程與步驟

手停送風機，送風機輔機故障快速減負荷發(fā)生。聯(lián)動引風機動葉，協(xié)調控制系統(tǒng)自動轉入鍋爐基本自動控制模式。當機組的有功功率降至218.78MW后，退出送風機輔機故障快速減負荷功能，結束輔機故障快速減負荷過程。在整個送風機機組故障快速減負荷的過程中，負荷下降的平均速率為30.54MW/min。在送風機輔機故障快速減負荷的動作過程中，爐膛壓力和二次風壓均切至手動狀態(tài)，其他自動一直投入。

2.3 引風機輔機故障快速減負荷試驗

（1）試驗開始前條件

在開始試驗前，使用引風機輔機故障快速減負荷功能，其他與一次風機輔機故障快速減負荷試驗開始前的條件相同。

（2）試驗過程與步驟

手停引風機，引風機輔機故障快速減負荷發(fā)生。聯(lián)動送風機動葉，協(xié)調控制系統(tǒng)自動轉入鍋爐基本自動控制模式。當機組的有功功率降到209.43MW后，退出引風機輔機故障快速減負荷功能，結束輔機故障快速減負荷過程。在整個引風機輔機故障快速減負荷的過程中，負荷下降的平均速率為30.96MW/min。在引風機輔機故障快速減負荷的動作過程中，將二次風壓切至手動狀態(tài)，其他自動一直投入。

3.結論

（1）由太原大唐第二熱電廠12號機組的輔機故障快速減負荷的試驗結果可以看出：該輔機故障快速減負荷試驗是在投入協(xié)調控制系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)的自動與鍋爐的主要保護條件下進行的，這與正常運行時完全相同。在協(xié)調控制方式下，該輔機故障快速減負荷過程可以根據能量平衡原理，對機爐的負荷降低速率進行自動調整。由于可以保持穩(wěn)定的機前壓力，所以汽包水位的波動并不大，而且能夠投入機組大多數的自動。這不僅保證了機組主要參數的穩(wěn)定，而且在輔機故障快速減負荷過程中，可以將運行人員操作水平的差異對機組安全性影響的程度降到最低，各項功能均能達到實際投產運行時的水平，因此在試驗結束后，即可投入正式運行。

（2）在輔機故障快速減負荷發(fā)生后，能否順利投入油槍并點著火是輔機故障快速減負荷成功的關鍵。因為在輔機故障快速減負荷條件下，爐膛內的壓力波動較大，如果切除給粉機后，油槍不能點著火，很容易引起全爐膛滅火動作，進而導致輔機故障快速減負荷動作失敗。因此在日常維護過程中，要保證油槍與點火槍能夠正常工作。當燃油母管壓力低于0.4kPa并且持續(xù)3秒后，就會導致油燃料跳閘，關閉主油閥。為了保證輔機故障快速減負荷的燃油壓力，要求在機組正常運行時，也要自動投入燃油壓力。在各個輔機故障快速減負荷試驗中，燃油壓力都曾低于0.4kPa。但由于燃油壓力自動調節(jié)的速度很快，不到1秒就可以將燃油壓力調到正常值，因此不會引起油燃料跳閘動作。

參考文獻

[1]王長普，王修成，胡曉輝.華電青島發(fā)電有限公司，二期2×300 MW機組快速減負荷（RB）策略[會議論文].2008.

[2]劉海燕.300MW汽輪發(fā)電機組的小島運行試驗[J].電站系統(tǒng)工程，2011，27（3）：45-46.

[3]金偉韌，李明亮，張洪剛.大型火電機組快速甩負荷功能的探討[J].動力工程，2006，26（4）.