330 MW火電機(jī)組RB全自動(dòng)控制策略及試驗(yàn)

楊　柳，王存旭，丁　鑫,李　帆

(1.沈陽(yáng)工程學(xué)院 a.研究生部; b.新能源學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110136;

2.遼寧省電力有限公司 電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

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330 MW火電機(jī)組RB全自動(dòng)控制策略及試驗(yàn)

楊柳1a，王存旭1b，丁鑫2,李帆1a

(1.沈陽(yáng)工程學(xué)院 a.研究生部; b.新能源學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110136;

2.遼寧省電力有限公司 電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

摘要：通過(guò)對(duì)RB控制策略和各子控制系統(tǒng)進(jìn)行修改和優(yōu)化，在各子控制系統(tǒng)中加入前饋補(bǔ)償、超馳控制，增強(qiáng)子系統(tǒng)調(diào)節(jié)抗擾能力，確保在RB過(guò)程中各子控制系統(tǒng)能夠在RB過(guò)程中全程在自動(dòng)方式，并將各被調(diào)量控制在預(yù)定范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人干預(yù)的RB過(guò)程，確保輔機(jī)故障跳閘狀態(tài)時(shí)的機(jī)組安全運(yùn)行。并且在菲律賓Mariveles電站進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證了全自動(dòng)RB控制策略的優(yōu)秀效果，可以對(duì)相似機(jī)組的調(diào)試和改造有很好借鑒意義。

關(guān)鍵詞：亞臨界；汽包爐；全自動(dòng)方式；RB；協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；試驗(yàn)；控制策略

目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)組雖然具備RB功能，大部分電廠在RB過(guò)程中還需要運(yùn)行人員的干預(yù)，運(yùn)行人員水平的高低決定了RB成功的幾率，而全程無(wú)操作員干預(yù)的情況下完成RB功能，就會(huì)擺脫這種限制。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)各子回路采用全自動(dòng)方式下實(shí)現(xiàn)RB功能是機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、各子控制系統(tǒng)抗干擾能力的體現(xiàn)。該工程的RB控制策略是在常規(guī)RB方案基礎(chǔ)上對(duì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)RB回路、各個(gè)子控制系統(tǒng)進(jìn)行改造、優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且能夠達(dá)到在全自動(dòng)無(wú)操作員干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)RB。

控制策略已經(jīng)在菲律賓Mariveles電站進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并且完全達(dá)到要求，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)RB控制策略。我國(guó)出口到菲律賓Mariveles電站為2×330 MW火電機(jī)組，鍋爐為亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐，單爐膛Π型布置，配備5用1備中速磨正壓直吹制粉系統(tǒng)，直流式煤粉燃燒器四角布置，切圓燃燒。汽機(jī)選用的是哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機(jī)；配備2臺(tái)50%汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)35%電動(dòng)給水泵。

1RB控制策略的選擇及相關(guān)要求

1.1RB控制策略的選擇

RB功能的實(shí)現(xiàn)為機(jī)組在協(xié)調(diào)方式下高自動(dòng)化的運(yùn)行提供保障，而RB主控制回路和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)是交叉在一起的，因此如果要高質(zhì)量的完成RB實(shí)驗(yàn)，就必須統(tǒng)籌考慮RB控制策略，以適應(yīng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)的完整性和可靠性。從機(jī)組整體控制來(lái)說(shuō)，RB的控制方式主要有3種方式。

第1種方式是利用DEH預(yù)留的3個(gè)RUNBACK DI接口進(jìn)行快速減負(fù)荷。RB發(fā)生時(shí)，鍋爐主控切換為手動(dòng)方式，DEH切除遙控模式，DCS送出RB觸發(fā)信號(hào)至DEH，DEH根據(jù)RB觸發(fā)的類型以不同的速率和目標(biāo)值關(guān)小調(diào)門，降低負(fù)荷。由于DEH預(yù)留的RB接口只有3種不同的RB目標(biāo)值和變化速率，不能根據(jù)鍋爐側(cè)的具體蒸汽壓力、蒸汽流量等參數(shù)靈活的協(xié)調(diào)機(jī)側(cè)和爐側(cè)的變化。

第2種方式是維持機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式。RB發(fā)生時(shí)，協(xié)調(diào)控制方式維持不變，負(fù)荷指令以較快的速率降低至RB目標(biāo)值，各子控制系統(tǒng)按照協(xié)調(diào)的控制指令進(jìn)行正常調(diào)節(jié)。但是由于在輔機(jī)跳閘后是一個(gè)非常劇烈的多參數(shù)變化過(guò)程，很多參數(shù)急劇變化，協(xié)調(diào)方式不能夠達(dá)到RB要求的快速變負(fù)荷的速率要求。目前，協(xié)調(diào)控制的負(fù)荷變化速率較好為2%～3%Pe/min，而RB時(shí)根據(jù)不同的RB類型需要機(jī)組的實(shí)際降負(fù)荷速率應(yīng)能達(dá)到6%～10%Pe/min。

第3種方式是RB發(fā)生時(shí)，協(xié)調(diào)控制方式切換為汽機(jī)跟隨方式，鍋爐主控切換為定值控制，鍋爐主控輸出值為RB目標(biāo)負(fù)荷值對(duì)應(yīng)的燃料量，汽機(jī)主控調(diào)節(jié)機(jī)前主汽壓力。鍋爐主控指令采取開(kāi)環(huán)控制則可減少機(jī)組多參數(shù)劇烈變化時(shí)對(duì)調(diào)節(jié)上的擾動(dòng)，防止鍋爐主控調(diào)節(jié)輸出過(guò)調(diào)、震蕩，汽機(jī)跟隨方式能夠較快速、準(zhǔn)確的調(diào)整主汽壓力，可以克服第1種方式不能靈活的協(xié)調(diào)機(jī)爐變化的缺點(diǎn)。而鍋爐主控采取開(kāi)環(huán)控制，快速降低鍋爐輸入燃料量，汽輪機(jī)控制主汽壓力，能以較快的速率釋放鍋爐蓄熱、降低負(fù)荷，克服了第2種方式變負(fù)荷速率達(dá)不到要求的缺點(diǎn)。綜上所述，該工程選擇第3種控制方式。其中協(xié)調(diào)控制機(jī)、爐主控及RB控制回路框圖如圖1所示。

1.2RB控制策略的相關(guān)要求

根據(jù)輔機(jī)狀況確定需要設(shè)計(jì)RB的項(xiàng)目，該工程設(shè)計(jì)引風(fēng)機(jī)RB、送風(fēng)機(jī)RB、一次風(fēng)機(jī)RB、空預(yù)器RB、給水泵RB、磨煤機(jī)RB。根據(jù)不同輔機(jī)出力能力確定合適的RB目標(biāo)值、RB負(fù)荷指令變化速率。

RB發(fā)生時(shí)，機(jī)組負(fù)荷目標(biāo)值跟蹤RB目標(biāo)值，機(jī)組負(fù)荷指令以RB變化速率快速下降至目標(biāo)值。

鍋爐主控輸出值超弛為RB目標(biāo)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的燃料量值，燃料主控的設(shè)定值為RB目標(biāo)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的燃料量值。汽機(jī)主控強(qiáng)制切換為汽機(jī)跟隨方式，由汽機(jī)主控通過(guò)主汽調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)機(jī)前主汽壓力。機(jī)組實(shí)際負(fù)荷達(dá)到RB目標(biāo)負(fù)荷后，汽機(jī)主控和鍋爐主控自動(dòng)切換為協(xié)調(diào)控制模式。

RB發(fā)生后，將主汽壓力控制方式切換滑壓模式，滑壓壓力偏置值置零，機(jī)前主汽壓力設(shè)定值將以2 MPa/min的速率滑至RB負(fù)荷目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的主汽壓力值。

由于汽包爐蓄熱量較大，壓力慣性較大，不似直流爐主汽壓力與給水壓力一樣聯(lián)系密切，因此在RB發(fā)生初期實(shí)際主汽壓力降低較慢，而為防止RB過(guò)程中壓力偏差原因汽機(jī)調(diào)門開(kāi)大，引起負(fù)荷上升，需在RB過(guò)程中閉鎖汽機(jī)調(diào)門開(kāi)大。待達(dá)到RB目標(biāo)負(fù)荷時(shí)解除對(duì)汽機(jī)調(diào)門的開(kāi)閉鎖，且自動(dòng)切換機(jī)組控制方式由汽機(jī)跟隨方式至協(xié)調(diào)方式，因此即便主汽壓力存在偏差亦不會(huì)引起汽機(jī)調(diào)門的調(diào)節(jié)擾動(dòng)。

圖1　協(xié)調(diào)主控及RB控制回路

BMS系統(tǒng)根據(jù)RB目標(biāo)負(fù)荷值間隔5 s(送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)RB間隔10 s)依次切除某幾層的制粉系統(tǒng)，如果磨煤機(jī)切除太快，易引起爐膛負(fù)壓失控，保留的制粉系統(tǒng)層數(shù)的原則是RB目標(biāo)負(fù)荷值對(duì)應(yīng)的燃料量平均分配在剩余層制粉系統(tǒng)上時(shí)，給煤量合適，不會(huì)出現(xiàn)單層制粉系統(tǒng)給煤量過(guò)高或過(guò)低。RB狀態(tài)下應(yīng)最大可能性的保證機(jī)組不跳閘，因此在RB過(guò)程中可以投入底層油槍穩(wěn)燃，但許多國(guó)外工程的業(yè)主認(rèn)為RB也為正常運(yùn)行中可能出現(xiàn)的一種工況，且遠(yuǎn)高于穩(wěn)燃負(fù)荷，禁止投入油槍助燃，且在較大負(fù)荷發(fā)生RB時(shí)，爐膛溫度很高，在燃燒設(shè)計(jì)煤種時(shí)發(fā)生50%RB完全可以不用投油助燃。

2對(duì)RB控制策略及各子控制系統(tǒng)的優(yōu)化

RB過(guò)程除了是機(jī)爐協(xié)調(diào)方式的切換和參數(shù)控制外，各子控制系統(tǒng)的超弛控制、前饋控制的增加和優(yōu)化能較好的穩(wěn)定各子控制系統(tǒng)參數(shù)，如果各子控制回路在RB過(guò)程中能夠保持自動(dòng)控制方式，且能將各自參數(shù)控制在可控范圍內(nèi)，就能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)RB功能。根據(jù)以往機(jī)組RB試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)作情況分析出RB的危險(xiǎn)點(diǎn)，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題有針對(duì)性的進(jìn)行修改和優(yōu)化。

2.1RB觸發(fā)條件的修改和優(yōu)化

2.1.1對(duì)給水泵帶負(fù)荷能力的判斷

由于給水泵在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，給水泵并不一定處于有效給水工作狀態(tài)，例如：給水泵出口門未開(kāi)或給水泵出口壓力低于給水母管壓力，這些情況下都不能認(rèn)為給水泵在有效給水工作狀態(tài)，因此在判斷給水泵RB觸發(fā)條件時(shí)，通過(guò)判斷給水泵出口門、給水泵出口壓力與給水母管壓力的差值作為判斷給水泵是否在有效給水狀態(tài)，這樣的改進(jìn)有助于防止因邏輯誤判引發(fā)RB動(dòng)作失敗。

2.1.2對(duì)空預(yù)器跳閘信號(hào)的延時(shí)問(wèn)題

由于空預(yù)器馬達(dá)由變頻器控制，空預(yù)器主馬達(dá)跳閘時(shí)，輔助馬達(dá)變頻器啟動(dòng)，變頻器頻率自動(dòng)增至正常工作值后輔助馬達(dá)已啟動(dòng)的狀態(tài)反饋信號(hào)才能閉合，所以判斷空預(yù)器跳閘時(shí)應(yīng)預(yù)留空預(yù)器馬達(dá)變頻器啟動(dòng)時(shí)間，以便空預(yù)器輔助馬達(dá)連鎖啟動(dòng)，防止對(duì)空預(yù)器跳閘的誤判。

2.2主汽壓力定值生成回路的的修改和優(yōu)化

RB發(fā)生初期時(shí)壓力設(shè)定跟隨實(shí)際主汽壓力，如果主汽壓力高于80%額定壓力，主汽壓力設(shè)定值在RB發(fā)生后的30 s內(nèi)跟蹤實(shí)際主汽壓力，這樣處理可以在30 s內(nèi)閉鎖汽機(jī)主控的調(diào)節(jié)，防止在RB初期汽機(jī)主控為了調(diào)節(jié)主汽壓力而頻繁增大或減小主汽調(diào)門的開(kāi)度，避免引起發(fā)電機(jī)負(fù)荷超限或主汽流量下降過(guò)快。主汽壓力定值生成回路SAMA圖如圖2所示。

2.3RB發(fā)生時(shí)汽機(jī)主控的修改和優(yōu)化

在RB發(fā)生后的100 s內(nèi)對(duì)汽機(jī)主控加入閉鎖增信號(hào)，防止RB初期實(shí)際主汽壓力下降慢于設(shè)定值時(shí)主汽調(diào)門開(kāi)大，以免滿負(fù)荷發(fā)生RB時(shí)發(fā)電機(jī)功率超過(guò)額定負(fù)荷。

圖2　主汽壓力定值生成回路組態(tài)

給水泵RB發(fā)生時(shí)給水系統(tǒng)由于失去一臺(tái)給水泵供水，給水能力大幅下降，由于鍋爐蓄熱量，主汽壓力不會(huì)較快的下降，RB初期的蒸汽流量依然較大，此時(shí)汽包內(nèi)汽水工質(zhì)嚴(yán)重失衡，需盡快降低主汽流量，但過(guò)快的降低主汽流量反而引起主汽壓力的增高，主汽壓力增高又使運(yùn)行的給水泵因壓頭阻力的原因?qū)е陆o水更加困難，因此需在此矛盾的兩方面選取一個(gè)最優(yōu)的平衡點(diǎn)。在給水泵RB初期，如果實(shí)際主汽壓力低于RB時(shí)主汽壓力的+0.5 MPa，對(duì)汽機(jī)主控加入迫降信號(hào)，汽機(jī)主控將以0.3%/s的速率迫降，迫降低限為70%。RB發(fā)生時(shí)汽機(jī)主控閉鎖和迫降邏輯SAMA圖如圖3所示。

2.4制粉控制系統(tǒng)的修改和優(yōu)化

RB發(fā)生時(shí)為了快速降低鍋爐燃料輸入，需間隔5秒跳閘某層制粉系統(tǒng)，而在給煤機(jī)跳閘時(shí)，總?cè)剂狭縿×易兓绻藭r(shí)燃料主控繼續(xù)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，將引起燃料PID過(guò)調(diào)、震蕩，單臺(tái)的給煤機(jī)的給煤量在大范圍調(diào)節(jié)、震蕩時(shí)，對(duì)本層煤的穩(wěn)定燃燒產(chǎn)生不利影響，因此在RB發(fā)生后的30 s，閉鎖給煤機(jī)煤量調(diào)節(jié)，30 s后再自動(dòng)調(diào)節(jié)至目標(biāo)燃料量。跳閘切除制粉系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)保留中間層的制粉系統(tǒng)，能防止RB過(guò)程中主汽溫度大幅降低。

圖3　RB發(fā)生時(shí)汽機(jī)主控閉鎖和迫降邏輯SAMA

2.5給水控制系統(tǒng)修改和優(yōu)化

當(dāng)一臺(tái)汽動(dòng)給水泵跳閘發(fā)生RB時(shí)，電動(dòng)給水泵連鎖啟動(dòng)且能快速并入給水系統(tǒng)，將能維持較高的機(jī)組負(fù)荷。在給水控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)組態(tài)時(shí)加入電動(dòng)給水泵自動(dòng)并泵程序：電動(dòng)給水泵備用時(shí)液耦以一定的函數(shù)關(guān)系跟蹤汽動(dòng)給水泵指令，電動(dòng)給水泵連鎖啟動(dòng)后液耦指令在跟蹤值的基礎(chǔ)上以1.5%/s的速率增加，當(dāng)電動(dòng)給水泵出口壓力接近給水母管壓力時(shí)以0.5%/s的速率穩(wěn)健的增加液耦指令直至電動(dòng)給水泵出口壓力和給水母管壓力相等，電泵入口流量與汽泵入口流量比例在3/5至4/5之間時(shí)，電動(dòng)給水泵并泵成功。

汽動(dòng)給水泵RB時(shí)剩余的一臺(tái)汽動(dòng)給水泵應(yīng)快速增加轉(zhuǎn)速，但是MEH設(shè)置有500 rpm/min的升速率限制，如果汽泵遙控轉(zhuǎn)速指令變化過(guò)快可能會(huì)導(dǎo)致遙控轉(zhuǎn)速指令與實(shí)際轉(zhuǎn)速偏差超過(guò)MEH的偏差高限值而將汽動(dòng)給水泵遙控切除，引發(fā)RB失敗。首先按照正常調(diào)節(jié)整定好PID參數(shù)后，再根據(jù)MEH能接受的最大速率確定PID輸出的最大速率，在不改變PID參數(shù)的情況下使用PID運(yùn)算方程反向推導(dǎo)PID最大輸出的速率對(duì)應(yīng)的最大偏差值，作為被調(diào)量與設(shè)定值的偏差進(jìn)行限幅。

2.6一次風(fēng)控制系統(tǒng)修改和優(yōu)化

由于磨煤機(jī)跳閘時(shí)造成一次風(fēng)管路通流面積減少，一次風(fēng)管路阻力上升,使得一次風(fēng)母管壓力快速上升。因此在非一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，跳閘2~3層制粉系統(tǒng)，在此過(guò)程中，一次風(fēng)母管壓力會(huì)階躍上升，而自動(dòng)調(diào)節(jié)需要一定的調(diào)節(jié)時(shí)間，如果一次風(fēng)母管壓力過(guò)高將會(huì)造成瞬間磨煤機(jī)風(fēng)量增加，使進(jìn)入爐膛的燃料量增加。在一次風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)回路中加入前饋回路就可以解決這個(gè)問(wèn)題，非一次風(fēng)機(jī)RB發(fā)生且有磨煤機(jī)跳閘時(shí)一次風(fēng)機(jī)主控指令階躍降低5%，10 s后以0.1%/s的速率將前饋值撤除。

2.7送風(fēng)控制系統(tǒng)修改和優(yōu)化

單側(cè)送風(fēng)機(jī)跳閘發(fā)生RB后，送風(fēng)量急劇下降，剩余運(yùn)行的送風(fēng)機(jī)超馳開(kāi)大緩解風(fēng)煤比的暫時(shí)失衡。由于RB過(guò)程中鍋爐總風(fēng)量、總?cè)剂狭吭趧×易儎?dòng)，在這些參數(shù)趨于穩(wěn)定之前應(yīng)將氧量調(diào)節(jié)閉鎖，防止在此過(guò)程中因氧量調(diào)節(jié)對(duì)本已劇烈擾動(dòng)的送風(fēng)量調(diào)節(jié)疊加新的擾動(dòng)。

2.8引風(fēng)控制系統(tǒng)修改和優(yōu)化

在正常的爐膛壓力調(diào)節(jié)或非一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，PID參數(shù)整定合理的單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)就能夠勝任。但是發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，由于一次風(fēng)壓會(huì)下降較大、較快，對(duì)爐膛壓力影響大，爐膛壓力在RB發(fā)生時(shí)會(huì)下降較大，超過(guò)MFT動(dòng)作值，這是一次風(fēng)RB主要的失敗原因。因此需要對(duì)引風(fēng)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造和優(yōu)化，在一次風(fēng)機(jī)發(fā)生RB時(shí)，階躍降低引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)輸出值10%，30 s后以0.2%/s的速率將前饋值撤除，能夠有效的降低爐膛壓力的波動(dòng)。

2.9風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)高限閉鎖增

任意一臺(tái)引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)或一次風(fēng)機(jī)跳閘后本風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(動(dòng)葉或入口調(diào)節(jié)擋板)關(guān)閉，剩余對(duì)側(cè)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)超弛開(kāi)大，在超弛過(guò)程中加入引風(fēng)機(jī)額定電流閉鎖增邏輯，在風(fēng)機(jī)電流達(dá)到額定電流時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)控制指令閉鎖增，以防止因風(fēng)機(jī)電流過(guò)流引起電氣故障跳閘，觸發(fā)MFT。

3優(yōu)化方案在電廠的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

在送風(fēng)機(jī)RB、引風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)時(shí)，總風(fēng)量立刻下降，但由于短時(shí)間內(nèi)連續(xù)跳閘2套制粉系統(tǒng)，總?cè)剂狭垦杆傧陆担L(fēng)煤比能夠馬上恢復(fù)正常。其他各主要參數(shù)都在可控范圍內(nèi)：汽包水位波動(dòng)范圍為-68 mm～+19 mm，爐膛負(fù)壓波動(dòng)范圍為-468 Pa～+53 Pa、一次風(fēng)壓波動(dòng)范圍為11.2 kPa～12.9 kPa；RB過(guò)程中各子系統(tǒng)回路均在自動(dòng)控制方式，不需要運(yùn)行人員手動(dòng)干預(yù)。試驗(yàn)曲線如圖4所示。

圖4　送風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)曲線

在一次風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)時(shí)，一次風(fēng)壓瞬間由12.1 kPa降至7.6 kPa，由于剩余一次風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)超弛開(kāi)大，且跳閘2套制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)壓能快速恢復(fù)至9.8 kPa，爐膛壓力瞬間大幅下降，然后再引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)作用下能在一個(gè)擾動(dòng)波形后恢復(fù)正常，最大波動(dòng)范圍-989 Pa～+28 Pa；汽包水位波動(dòng)范圍-87 mm～+23 mm；RB過(guò)程中各子系統(tǒng)回路均在自動(dòng)控制方式，不需要運(yùn)行人員手動(dòng)干預(yù)。試驗(yàn)曲線如圖5所示。

圖5　一次風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)曲線

汽動(dòng)給水泵RB試驗(yàn)按照電動(dòng)給水泵不聯(lián)鎖啟動(dòng)，目標(biāo)負(fù)荷為50%MCR的方式進(jìn)行試驗(yàn)，由于DEH主汽調(diào)節(jié)門在兼顧主汽壓力情況下能快速降低，主汽流量能夠快速下降，減少汽包進(jìn)出工質(zhì)的失衡，防止了汽包水位過(guò)多下降，汽包水位在RB發(fā)生初期較快的下降至-182 mm，然后逐步恢復(fù)，反向過(guò)調(diào)最高水位達(dá)到+69 mm，然后趨于穩(wěn)定；在RB發(fā)生期間，各子回路均在自動(dòng)控制方式，不需要運(yùn)行人員手動(dòng)干預(yù)。試驗(yàn)曲線如圖6所示。

由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以分析出，對(duì)各子控制系統(tǒng)的優(yōu)化在RB試驗(yàn)過(guò)程中起到了預(yù)期的作用，使各子控制系統(tǒng)在RB過(guò)程中保持自動(dòng)方式，且各被調(diào)量均在可控范圍內(nèi)。

圖6　汽動(dòng)給水泵RB試驗(yàn)曲線

4結(jié)論

通過(guò)上述對(duì)各子控制系統(tǒng)的控制策略的優(yōu)化，加入相應(yīng)的超弛、前饋控制，可以使各子控制系統(tǒng)在RB發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)較穩(wěn)定的自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)方式下RB控制，減少運(yùn)行操作人員的誤操作幾率，大大提高RB的成功率。菲律賓Mariveles電站2臺(tái)機(jī)組調(diào)試運(yùn)行階段進(jìn)行了12次RB試驗(yàn)，均在全自動(dòng)控制方式下成功完成，各參數(shù)均在可控范圍內(nèi)；2臺(tái)機(jī)組在同時(shí)進(jìn)行的720 h可靠性運(yùn)行期間發(fā)生1次汽動(dòng)給水泵跳閘RB,1次一次風(fēng)機(jī)跳閘RB，也均在全自動(dòng)控制方式下平穩(wěn)的降至RB目標(biāo)負(fù)荷。所提出的RB控制策略及優(yōu)化方法為同類型的汽包爐機(jī)組的全自動(dòng)方式下RB的實(shí)現(xiàn)提供了重要的參考和借鑒。

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(責(zé)任編輯佟金鍇校對(duì)張凱)

Full Automatic Control Strategy and Test of

330 MW Thermal Power Unit RB

YANG Liu1a，WANG Cun-xu1b，DING Xin2,LI Fan1a

(1a.Graduate Department; 1b.School of New Energy,Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136;

2.Electric Power Research Institute of Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang 110006，Liaoning Province)

Abstract：An automatic control strategy have been introducedinthispaper,it involves the runback(RB) function ofthe thermal power unit.Several optimizations of control strategy and subordinatecontrolsystemswas proposed,such as Integrating the feed-forward and the override control into subordinate controlsystems.As a result,antijamming capabilityof systems has been remarkably enhanced,subordinate controlsystems were in state offully-Automation,the regulated quantity was controlled within a predetermined range.Optimizations ensured the safe operation of the unit in state of auxiliary trip fault.Optimizations have been tested in Mariveles Power Plant of Philippines and abtained ideal Performance,showing the reference significance to debugging and modification of similar units.

Key words：sub-critical;drum-boiler;fully-automation;RB;coordinated control system;test;control strategy

DOI：10.13888/j.cnki.jsie(ns).2015.01.019

作者簡(jiǎn)介：周文平(1976-)，女，吉林德惠人，講師，博士，主要從事核輻射探測(cè)及所用晶體生長(zhǎng)理論與實(shí)驗(yàn)方面的研究.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金資助項(xiàng)目(51472047)；遼寧省科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目(2011019，2011-2013)

收稿日期：2014-10-07

中圖分類號(hào)：TM621.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-1603(2015)01-0080-06