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【摘要】本文以沧东公司4台机组设计增压风机RB功能并试验为例,阐述了火电机组脱硫增压风机RB回路的重要性及设计思路和试验方法。
【关键词】增压风机;跳闸;RB;协调控制
引言
沧东公司1-4号机组脱硫旁路挡板取消给机组运行带来安全隐患。
1、设计概述
1.1设计背景
沧东公司13年度实施了1-4号机组“脱硫旁路挡板取消”项目。脱硫烟气旁路挡板取消后,如果发生增压风机跳闸事件那么锅炉烟气通道将被阻断机组必然会产生炉膛压力高跳闸的后果。为了提高机组运行安全性、避免由于增压风机故障导致机组非停事件的发生,热工专业经过研讨确定了增设增压风机RB回路的思路。
1.2设计思路
我们基于脱硫系统旁路挡板取消后的工艺系统设计并改善了“增压风机及其他RB功能回路”当增压风机或其他辅机故障跳闸后通过此回路可实现机组快速减负荷并维持低负荷运行,有效避免了因辅机故障跳闸引起的机组跳闸事件,提高了火力发电机组运行稳定性。
2、详细设计及功能实现
2.1机组RB功能回路部分
在原机组RB功能回路中增加增压风机RB条目:增压风机运行则机组负荷高限切换为110%,当增压风机运行信号消失则机组负荷高限切换为55%。
2.2机组RB判断条件部分
由于增压风机停运后机组最大带负荷能力约为300MW,所以将增压风机RB动作条件调整为负荷>300MW(原为>360MW)增压风机跳闸时RB保护动作跳剩3台磨。
2.3引风机静叶调节相关部分
2.3.1为减少辅机RB发生后炉膛压力波动,增加辅机RB时关闭静叶一定开度,延时后恢复至原值再交由自动调节逻辑。
2.3.2为有效减少增压风机启动时对炉膛压力造成的扰动,增加增压风机启动信号至引风机静叶调节回路中的前馈,增压风机启动时关闭静叶5%,10S后恢复至原值再交由自动调节逻辑。
2.3.3增加引风机控制指令与静叶反馈正偏差大于5%时闭锁引风机静叶调节PID块增指令的逻辑,增加引风机控制指令与静叶反馈负偏差大于5%时闭锁引风机静叶调节PID块减指令的逻辑。
2.4送风机动叶调节相关部分
2.4.1增加RB动作过程中切除氧量校正功能的逻辑。
2.4.2增加增压风机RB动作后总风量指令至送风机调节器入口惯性时间切换的功能。
2.5给煤机给煤量控制回路
由于增压风机停运后对应的机组负荷较低,为保证机组运行稳定性避免风机失速,增加增压风机RB后A\B\C\D给煤机煤量调节控制器上限切换功能,分别为60%、55%、55%、55%,限制增压风机RB后剩余总煤量的数量。
2.6磨煤机控制回路
2.6.1增加增压风机RB时将机组负荷大于360MW条件切换为300MW,避免360MW以下时增压风机RB信号不能正常动作。
2.6.2一次风机RB动作后跳磨间隔时间由2S调整为4S。
2.7增压风机动叶控制回路
2.7.1为减小辅机RB发生后炉膛压力波动,增加辅机RB时关闭动叶7%,延时后恢复至原值再交由自动调节的逻辑。
2.7.2增压风机RB成功后,再次启动时负荷需降到280MW左右,增压风机动叶开度置于26%,为减小增压风机启动时对炉膛压力的影响,增加增压风机启动时脉冲关闭增压风机动叶7%,(低限15%)10S后投入自动调节逻辑。
2.7.3为保证增压风机跳闸后炉膛压力的稳定性,增加增压风机跳闸后快开增压风机动叶时的限速功能。
2.7.4增加增压风机跳闸后且有一台引风机在运行且引风机静叶开度大于10%强制全开增压风机动叶逻辑强制开指令时间100S动叶开速率为1%/S。
2.8一次风机动叶控制回路
增加磨煤机RB及增压风机RB前馈关18%一次风机动叶逻辑。
3、试验及效果
3.1机组最大负荷试验
3.1.1试验内容:信号强制后,打开旁路停运增压风机,关闭旁路,逐步升高负荷直至风机进入临界区域。
3.1.2试验结果:通过上述试验,我们逐步摸清了个台机组的基本特性,为最终的增压风机RB试验奠定了理论数据基础。
1-4号机组最大负荷试验数据
机组 最大负荷(MW) 风机启动负荷(MW) 风机启动动叶开度(%)
1号机组 290 270 25
2号机组 290 270 25
3号机组 320 280 25
4号机组 320 280 25
3.2机组并网前冷热态试验
为保证机组运行后动态RB试验的成功,在机组修后启动前需进行冷态、热态试验,即分别在机组启动前六大风机启动后和锅炉点火后汽机冲车前分别进行增压风机打闸和启动试验,摸索机组动态参数同时修订逻辑中的参数,逐步靠近真实的动态参数。
3.3机组并网后增压风机RB试验
3.3.1试验方法:选择机组高负荷状态(550-600MW)运行稳定且CCS自动状态时,运行就地手动打闸增压风机,观察机组RB触发状态和各回路自动调整情况,记录参数。
3.3.2试验结果:4台机组大修启动后分别进行了多次动态RB试验,试验结果证明回路设计科学参数准确,各项试验均一次成功,RB动作全过程中实现全自动控制,无需运行人员手动干预调整。
1号机组高负荷增压风机RB动作曲线
Fig-1
4、总结
到目前为止,我厂1、2、3、4号机组增压风机RB及其他经典RB项目的逻辑修改均已完成,通过机组检修后的四十余次试验证明回路设计科学、逻辑修改正确,每次RB试验均一次成功。
我们基于脱硫系统旁路挡板取消后的工艺系统设计并改善了“增压风机及其他RB功能回路”当增压风机或其他辅机故障跳闸后通过此回路可实现机组快速减负荷并维持低负荷运行,有效避免了因辅机故障跳闸引起的机组跳闸事件,提高了火力发电机组运行稳定性。
参考文献
[1]《DL_T_657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》
作者简介
张玉胜(1981年12月),男,河北海兴,华北电力大学,自动化专业,本科.
【关键词】增压风机;跳闸;RB;协调控制
引言
沧东公司1-4号机组脱硫旁路挡板取消给机组运行带来安全隐患。
1、设计概述
1.1设计背景
沧东公司13年度实施了1-4号机组“脱硫旁路挡板取消”项目。脱硫烟气旁路挡板取消后,如果发生增压风机跳闸事件那么锅炉烟气通道将被阻断机组必然会产生炉膛压力高跳闸的后果。为了提高机组运行安全性、避免由于增压风机故障导致机组非停事件的发生,热工专业经过研讨确定了增设增压风机RB回路的思路。
1.2设计思路
我们基于脱硫系统旁路挡板取消后的工艺系统设计并改善了“增压风机及其他RB功能回路”当增压风机或其他辅机故障跳闸后通过此回路可实现机组快速减负荷并维持低负荷运行,有效避免了因辅机故障跳闸引起的机组跳闸事件,提高了火力发电机组运行稳定性。
2、详细设计及功能实现
2.1机组RB功能回路部分
在原机组RB功能回路中增加增压风机RB条目:增压风机运行则机组负荷高限切换为110%,当增压风机运行信号消失则机组负荷高限切换为55%。
2.2机组RB判断条件部分
由于增压风机停运后机组最大带负荷能力约为300MW,所以将增压风机RB动作条件调整为负荷>300MW(原为>360MW)增压风机跳闸时RB保护动作跳剩3台磨。
2.3引风机静叶调节相关部分
2.3.1为减少辅机RB发生后炉膛压力波动,增加辅机RB时关闭静叶一定开度,延时后恢复至原值再交由自动调节逻辑。
2.3.2为有效减少增压风机启动时对炉膛压力造成的扰动,增加增压风机启动信号至引风机静叶调节回路中的前馈,增压风机启动时关闭静叶5%,10S后恢复至原值再交由自动调节逻辑。
2.3.3增加引风机控制指令与静叶反馈正偏差大于5%时闭锁引风机静叶调节PID块增指令的逻辑,增加引风机控制指令与静叶反馈负偏差大于5%时闭锁引风机静叶调节PID块减指令的逻辑。
2.4送风机动叶调节相关部分
2.4.1增加RB动作过程中切除氧量校正功能的逻辑。
2.4.2增加增压风机RB动作后总风量指令至送风机调节器入口惯性时间切换的功能。
2.5给煤机给煤量控制回路
由于增压风机停运后对应的机组负荷较低,为保证机组运行稳定性避免风机失速,增加增压风机RB后A\B\C\D给煤机煤量调节控制器上限切换功能,分别为60%、55%、55%、55%,限制增压风机RB后剩余总煤量的数量。
2.6磨煤机控制回路
2.6.1增加增压风机RB时将机组负荷大于360MW条件切换为300MW,避免360MW以下时增压风机RB信号不能正常动作。
2.6.2一次风机RB动作后跳磨间隔时间由2S调整为4S。
2.7增压风机动叶控制回路
2.7.1为减小辅机RB发生后炉膛压力波动,增加辅机RB时关闭动叶7%,延时后恢复至原值再交由自动调节的逻辑。
2.7.2增压风机RB成功后,再次启动时负荷需降到280MW左右,增压风机动叶开度置于26%,为减小增压风机启动时对炉膛压力的影响,增加增压风机启动时脉冲关闭增压风机动叶7%,(低限15%)10S后投入自动调节逻辑。
2.7.3为保证增压风机跳闸后炉膛压力的稳定性,增加增压风机跳闸后快开增压风机动叶时的限速功能。
2.7.4增加增压风机跳闸后且有一台引风机在运行且引风机静叶开度大于10%强制全开增压风机动叶逻辑强制开指令时间100S动叶开速率为1%/S。
2.8一次风机动叶控制回路
增加磨煤机RB及增压风机RB前馈关18%一次风机动叶逻辑。
3、试验及效果
3.1机组最大负荷试验
3.1.1试验内容:信号强制后,打开旁路停运增压风机,关闭旁路,逐步升高负荷直至风机进入临界区域。
3.1.2试验结果:通过上述试验,我们逐步摸清了个台机组的基本特性,为最终的增压风机RB试验奠定了理论数据基础。
1-4号机组最大负荷试验数据
机组 最大负荷(MW) 风机启动负荷(MW) 风机启动动叶开度(%)
1号机组 290 270 25
2号机组 290 270 25
3号机组 320 280 25
4号机组 320 280 25
3.2机组并网前冷热态试验
为保证机组运行后动态RB试验的成功,在机组修后启动前需进行冷态、热态试验,即分别在机组启动前六大风机启动后和锅炉点火后汽机冲车前分别进行增压风机打闸和启动试验,摸索机组动态参数同时修订逻辑中的参数,逐步靠近真实的动态参数。
3.3机组并网后增压风机RB试验
3.3.1试验方法:选择机组高负荷状态(550-600MW)运行稳定且CCS自动状态时,运行就地手动打闸增压风机,观察机组RB触发状态和各回路自动调整情况,记录参数。
3.3.2试验结果:4台机组大修启动后分别进行了多次动态RB试验,试验结果证明回路设计科学参数准确,各项试验均一次成功,RB动作全过程中实现全自动控制,无需运行人员手动干预调整。
1号机组高负荷增压风机RB动作曲线
Fig-1
4、总结
到目前为止,我厂1、2、3、4号机组增压风机RB及其他经典RB项目的逻辑修改均已完成,通过机组检修后的四十余次试验证明回路设计科学、逻辑修改正确,每次RB试验均一次成功。
我们基于脱硫系统旁路挡板取消后的工艺系统设计并改善了“增压风机及其他RB功能回路”当增压风机或其他辅机故障跳闸后通过此回路可实现机组快速减负荷并维持低负荷运行,有效避免了因辅机故障跳闸引起的机组跳闸事件,提高了火力发电机组运行稳定性。
参考文献
[1]《DL_T_657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》
作者简介
张玉胜(1981年12月),男,河北海兴,华北电力大学,自动化专业,本科.