輔助機(jī)故障快速降負(fù)荷功能的設(shè)計及試驗分析①

王磊

摘 ? 要：輔助機(jī)故障常見于電熱聯(lián)產(chǎn)工程當(dāng)中，最有效的故障處理方法為在短時間調(diào)節(jié)輔助機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍。因此本文選取某熱電聯(lián)產(chǎn)工程為案例，對輔助機(jī)故障快速降負(fù)荷功能的設(shè)計及試驗進(jìn)行分析，主要介紹輔助機(jī)故障快速降負(fù)荷工程的邏輯設(shè)計方案，研究具體的試驗過程及試驗成果。豐富輔助機(jī)故障快速降負(fù)荷理論體系，積累實際工作經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：輔助機(jī) ?快速降負(fù)荷 ?邏輯設(shè)計

中圖分類號：TK233 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0079-02

輔助機(jī)跳閘故障多為負(fù)荷過大、超出荷載上限引起，若未及時采取有效措施進(jìn)行處理，會嚴(yán)重影響機(jī)組正常運(yùn)行，給企業(yè)帶來更大的利益損失?？焖俳地?fù)荷功能（RB）是處理輔助機(jī)故障最常用的手段。通過科學(xué)的邏輯設(shè)計及試驗流程，優(yōu)化快速降負(fù)荷功，保證輔助機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

1 ?案例背景簡介

某熱電工程2號機(jī)組輔助機(jī)由空預(yù)器×2、磨煤機(jī)×5、引風(fēng)機(jī)×2、一次風(fēng)機(jī)×2、汽動給水泵×2構(gòu)成。其中空預(yù)器、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、汽動給水泵單臺可承載系統(tǒng)50%的荷載，磨煤機(jī)中4臺可帶動MCR負(fù)荷，1臺為備用。系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，允許的最大荷載由各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)計算得出。若某設(shè)備發(fā)生跳閘，計算值將低于系統(tǒng)的真實荷載，出現(xiàn)RB。

2 ?輔助機(jī)故障快速降負(fù)荷功能邏輯設(shè)計

2.1 RUNBANK回路設(shè)計

在設(shè)計RUNBACK回路時，主要針對引、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和汽動給水泵進(jìn)行。若輔助機(jī)出現(xiàn)跳閘故障，RUNBACK回路會自動發(fā)揮降低負(fù)荷的作用，速率在100%/min左右。為進(jìn)一步提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，保證發(fā)生跳閘故障時系統(tǒng)的安全性，需在RUNBACK的基礎(chǔ)上加設(shè)磨煤機(jī)回路和滑壓回路。

2.2 磨煤機(jī)跳閘回路設(shè)計

為保證降負(fù)荷的效率及機(jī)組安全，可嚴(yán)格遵循以下依據(jù)設(shè)計磨煤機(jī)跳閘回路：第一，保證機(jī)組輔助機(jī)能夠承受的最高負(fù)荷可在短時間內(nèi)調(diào)節(jié)到與鍋爐系統(tǒng)熱負(fù)荷一致的水平。第二，盡量提高機(jī)組降負(fù)荷的速度，降低磨煤機(jī)的壓力。

2.3 滑壓回路設(shè)計

在RUNBACK狀態(tài)下，依照標(biāo)準(zhǔn)壓力值調(diào)節(jié)機(jī)組存在兩大弊端：一是汽機(jī)調(diào)門過小，會導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行成本上升。二是鍋爐系統(tǒng)中的汽動給水泵的壓力值超過正標(biāo)準(zhǔn)，阻礙鍋爐上水，進(jìn)而給機(jī)組運(yùn)行帶來安全隱患[2]。在設(shè)計滑壓回路時，需避免以上問題。

3 ?輔助機(jī)故障快速降負(fù)荷功能試驗分析

3.1 試驗過程

3.1.1 送、引風(fēng)機(jī)RB試驗

試驗時運(yùn)行中的機(jī)組設(shè)備包括磨煤機(jī)×4、送風(fēng)機(jī)×2、引風(fēng)機(jī)×2、空預(yù)器×2、一次風(fēng)機(jī)×2，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定為：主汽壓力：23.7MPa、實際壓力24.2MPa、主汽溫度563℃。12min后，2A送風(fēng)機(jī)DCS遠(yuǎn)方停止，2A引風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖跳閘，發(fā)生RUNBACK，過程共持續(xù)5min。RB之后，機(jī)組的控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦S形式，滑壓調(diào)節(jié)發(fā)揮作用，2B引、送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行強(qiáng)度自動升高，2D磨煤機(jī)跳閘。15s后，2S磨煤機(jī)也發(fā)生跳閘。機(jī)組過熱器、再熱器的減溫水調(diào)節(jié)門超馳關(guān)異常持續(xù)2min，后恢復(fù)正常，E油層點(diǎn)火子組進(jìn)入啟程控制模式[3]。在RB過程中，2號機(jī)組的負(fù)載最低值為183MW，主汽壓力下降到19.5MPa，其波動范圍在0.5MPa以內(nèi)，一次風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓最大值為10.9kPa，過熱汽溫最小為527℃，爐膛復(fù)壓范圍在-446～834Pa，機(jī)組參數(shù)相對穩(wěn)定。

3.1.2 一次風(fēng)機(jī)RB試驗

協(xié)調(diào)控制階段，機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷為320MW，運(yùn)行設(shè)備包括磨煤機(jī)×4、送風(fēng)機(jī)×2、引風(fēng)機(jī)×2、空預(yù)器×2。相關(guān)參數(shù)為：主汽壓力：24.0MPa、實際壓力24.25MPa、主汽溫度564℃。22min后，2B一次風(fēng)機(jī)跳閘，發(fā)生RB，共持續(xù)5min。過程中，機(jī)組的控制方式轉(zhuǎn)換成跟隨，以滑壓方式調(diào)整壓力值，2A一次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行強(qiáng)度提高，2D磨煤機(jī)跳閘，15s后2B磨煤機(jī)也發(fā)生跳閘，機(jī)組過熱器、再熱器的減溫水調(diào)節(jié)門超馳關(guān)異常持續(xù)2min，后恢復(fù)正常，E油層點(diǎn)火子組進(jìn)入啟程控制模式。此RB試驗過程中各設(shè)備的參數(shù)變動情況如下：機(jī)組負(fù)荷：最低值為189MW;主汽壓力：最低值為19.68MPa，波動范圍在0.5MPa;過熱汽溫：最低為537℃;爐膛負(fù)壓：在-1166～400Pa;一次風(fēng)壓：最低為6.4kPa，機(jī)組參數(shù)相對穩(wěn)定。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，一次風(fēng)機(jī)的狀態(tài)正常。

3.1.3 汽動給水泵RB試驗

（1）320MW～175MW。

磨煤機(jī)×4、送風(fēng)機(jī)×2、引風(fēng)機(jī)×2、空預(yù)器×2、一次風(fēng)機(jī)×2、汽泵×2正常運(yùn)行。相關(guān)參數(shù)為：主汽壓力：24.15MPa、實際壓力23.7MPa、主汽溫度561℃。5min后，2B汽泵就地打閘，進(jìn)入RB狀態(tài)，共持續(xù)5min。RB過程中，機(jī)組控制方式轉(zhuǎn)換為跟隨方式，以滑壓方法調(diào)整壓力值，另一汽泵的運(yùn)行強(qiáng)度增大，2D磨煤機(jī)發(fā)生跳閘，15s后2B磨煤機(jī)隨之跳閘，機(jī)組過熱器、再熱器的減溫水調(diào)節(jié)門超馳關(guān)異常持續(xù)2min，后恢復(fù)正常，E油層點(diǎn)火子組進(jìn)入啟程控制模式。此RB試驗過程中各設(shè)備的參數(shù)變動情況如下：機(jī)組負(fù)荷：最低值為174MW;主汽壓力：最低值為18.6MPa，波動范圍在0.7MPa;過熱汽溫：最低為532℃;爐膛負(fù)壓：最低在-1138Pa;一次風(fēng)壓：最高為10.3kPa，機(jī)組參數(shù)相對穩(wěn)定。

（2）200MW～164MW。

磨煤機(jī)×3、送風(fēng)機(jī)×2、引風(fēng)機(jī)×2、空預(yù)器×2、一次風(fēng)機(jī)×2、汽泵×2處于運(yùn)行狀態(tài)。相關(guān)參數(shù)為：主汽壓力：17.03MPa、實際壓力17.37MPa、主汽溫度571℃。15時49分28秒，2B汽泵就地打閘，進(jìn)入RB狀態(tài)，過程持續(xù)3min。RB過程中，機(jī)組控制方式轉(zhuǎn)換為跟隨方式，以滑壓方法調(diào)整壓力值，另一汽泵的轉(zhuǎn)速提高100r，共持續(xù)2min，2B磨煤機(jī)發(fā)生跳閘，機(jī)組過熱器、再熱器的減溫水調(diào)節(jié)門超馳關(guān)異常持續(xù)2min，后恢復(fù)正常，E油層點(diǎn)火子組進(jìn)入啟程控制模式。此RB試驗導(dǎo)致各設(shè)備的參數(shù)變動情況如下：機(jī)組負(fù)荷：最低值為161MW;主汽壓力：最低值為16.05MPa，波動范圍在0.5MPa;過熱汽溫：最低為552℃;爐膛負(fù)壓：最低在-666Pa;一次風(fēng)壓：最高為9.88kPa，機(jī)組參數(shù)相對穩(wěn)定。

3.2 試驗成果

第一，將原邏輯設(shè)計中RB過程保留3臺磨煤機(jī)改為保留2臺磨煤機(jī)正常運(yùn)行，快速減少機(jī)組燃料。第二，增加復(fù)位條件，限制RB過程為5min，后自動恢復(fù)正常狀態(tài)，若無法達(dá)成，手動調(diào)整。第三，設(shè)計磨煤機(jī)RB最低負(fù)荷，為90MW，并根據(jù)磨煤機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。第四，設(shè)計專門針對RB的滑壓曲線，與原本的滑壓曲線保持獨(dú)立，保證RB時滑壓不受影響。第五，調(diào)高輔助機(jī)電流最大限值。第五，若為中負(fù)荷RB，將磨煤機(jī)保留數(shù)量調(diào)整為2臺。

4 ?結(jié)語

通過以上試驗及調(diào)整，該熱電聯(lián)產(chǎn)工程2號機(jī)組輔助機(jī)故障快速減負(fù)荷功能發(fā)揮穩(wěn)定，可充分滿足機(jī)組正常運(yùn)行的需求。調(diào)整后，該機(jī)組發(fā)生跳閘故障的頻率大大降低。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊小龍.1000MW機(jī)組輔機(jī)故障減負(fù)荷邏輯設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用[J].發(fā)電設(shè)備，2019，33（2）：127-132.

[2] 袁俊文.直接空冷機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及給水泵RB試驗動態(tài)特性分析[J].東北電力技術(shù)，2018，39（3）：40-43.

[3] 王印松.660MW超臨界機(jī)組優(yōu)化改造后RB試驗技術(shù)分析[J].熱能動力工程，2017，32（2）：95-100.