硅谷杂志：丰润热电实现RB功能探析 |
| 2012-12-23 14:49 作者：李军 郭春源 李建军 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网文】 据《硅谷》杂志2012年第19期刊文，机组RB功能是否能正常投入，对机组的安全运行起着举足轻重的作用，重点介绍河北大唐国际丰润热电2×300MW亚临界中间再热冷凝式供热汽轮发电机组RB控制策略和参数设置等。
关键词：火电机组；辅机；RB；策略
1概述
RB（RUNBACK）是机组主要辅机故障时，快速自动减负荷以维持锅炉的允许出力，RB控制是协调控制系统的一个重要组成部分，是对机组故障下运行能力的考验。当机组正常运行时，突然由于某种原因造成部分重要辅机跳闸，导致机组不能继续维持高负荷运行时，RB控制功能将根据跳闸辅机的类型、故障程度以及机组运行的现状，自动计算出当前机组所能保证的安全稳定运行的最大负荷，并将此作为目标负荷协调机组各个控制系统，快速地降低机组负荷。并且要求在快速减负荷过程中能维持机组的主要运行参数在要求的安全范围内变化，而不引起机组保护动作，RB功能的实现为机组在高度自动化运行方式下提供了安全保障。
河北大唐国际丰润热电2×300MW亚临界中间再热冷凝式供热汽轮发电机组的锅炉及汽轮发电机组均为哈电集团生产，分散控制系统DCS为日立公司H5000M系统，本文将重点探讨一下RB控制方案的选择和参数优化问题。
2RB功能设计工况
由于RB功能是在机组故障情况下的自动快速减负荷，所以对相关自动控制、连锁保护系统及就地设备的可靠性要求较高，特别是锅炉给水和燃烧各自动控制系统要投入自动，同时能够经受较大幅度的负荷扰动，调节品质良好；汽机电液调节装置（DEH）投入可靠且具备良好的负荷调节特性，否则RB功能的投入将失去基础。丰润热电RB设计工况包括5项，分别是：
1）两台送风机运行，其中一台跳闸，负荷指令以200MW/Min降至160MW。
2）两台引风机运行，其中一台跳闸，负荷指令以200MW/Min降至160MW。
3）两台一次风机运行，其中一台跳闸，负荷指令以200MW/Min降至160MW。
4）汽动给水泵运行中跳闸，联启备用电动给水泵，负荷指令以300MW/Min降至160MW。
3RB控制策略
3.1RB功能投入条件
首先，必须投入协调控制，这就代表着机组主要自动控制系统已投入自动运行方式，基本具备快速自动减负荷的条件。另外，根据300MW机组的实际运行情况，确定丰润热电机组RB触发条件为实发功率高于180MW，低于160MW后结束触发RB信号。
3.2RB功能的实现
RB是在机组异常工况下的负荷控制，既有联锁保护控制又有模拟量控制，是一种较为复杂的复合控制系统，主要由模拟量控制系统（MCS）和炉膛安全监控系统（FSSS）共同实现。
3.2.1FSSS系统RB控制
FSSS任务是完成磨煤机和给煤机的自动切除和油枪的投入，达到锅炉快速降负荷的目的。RB时FSSS的设计是保留底部3层粉且不投油，具体步骤为逻辑首先判断磨煤机如果5台全部运行，当RB发生时，自上而下首先停止E磨煤机，10秒之后停止D磨煤机，保留A、B、C磨煤机运行；如果是4台磨运行，则停止最上层运行的E磨煤机，若E磨煤机未运行则停止D磨煤机运行；如果是3台磨运行则不触发停磨逻辑。
3.2.2MCS系统RB控制
当发生RB时，机组由电网AGC控制立即切至本地ALR方式，机组协调控制方式切至机跟随的（RB）调节器，由滑压运行切至定压运行方式，由锅炉自动控制机组负荷，汽机自动控制机前压力。
发生RB时，机组负荷设定值由RB前的实际负荷以200MW/Min（给水RB时为300MW/Min）的速率降至160MW。锅炉主控自动切除，并以100t/Min（给水RB时为150t/Min）的速率减小给煤量至80t/h，为保证锅炉燃烧稳定，RB期间投入自动运行的给煤机将禁止增加给煤量，如果燃用煤质较差，需要投油枪稳燃。
机组的机前压力控制是通过调节汽机调门开度来实现的，发生RB时，机前压力控制转为定压控制，维持RB发生前的实际压力，运行人员可根据锅炉负荷情况进行手动降压，降压目标值及速率应设置适当，太低可能汽温降得太低，大致上应设定在机组的滑压运行曲线附近；速率太快会导致汽机调门大幅动作，对主汽温及水位产生较大影响。发生给水泵RB时，为了便于汽包水位控制，压力设定值为15.5MPa，降压变化速率为0.2MPa/Min，不得人为干预。为防止调门波动对汽包水位、汽温的影响，防止降压过快导致负荷反调，设置了RB期间调门禁开逻辑。
发生RB时，送风机调节系统中，首先切除氧量主控，风量设定值根据锅炉负荷设定值转换为相应风量，调节送风机动叶，最终为80t/h给煤量相应的风量定值。引风机调节系统首先要接受送风控制信号作为前馈提前动作减小动叶开度。
在发生给水泵RB时，汽泵跳闸，投入备用的电泵带负荷联启，液力耦合器勺管初始开度为55%，电泵启动9秒后电流恢复正常，勺管自动开始以1%/秒的速度增大，15秒后液力耦合器勺管开度达到70%，转入手动控制水位，此过程为全自动控制，运行人员无法干预。
RB发生时，由于锅炉负荷急剧降低，汽温下降较快，故过热和再热减温水调门立刻超驰关闭，60S后转入正常汽温调节。
4运行中存在的问题及优化方案
4.1送风调节系统优化
MCS系统在正常调节工况下，偏差切手动保护是必要的，但在RB工况下，系统主要参数将超出正常波动范围，所以丰润热电在调试之初，协调、燃烧、汽温、汽包水位等控制系统未设计偏差切手动，造成投产后送风调节系统自动运行中出现发散，而未及时解除自动，锅炉负压保护动作灭火。根据此次事故我们将送风控制系统中加入调节偏差大切手动功能，在RB工况下自动切除该功能，以保持送风调节在自动模式。
4.2给水RB优化
由于我公司给水系统为一台100%汽泵加一台50%电泵，当汽泵跳闸时，电泵要联启并迅速达到满出力才能保证RB的成功，人为增加电泵转速极易造成过流跳闸和汽包水位控制不住，所以调试之初设计为禁止运行人员干预的自动模式，从电泵启动到液藕开度升至70%的半分钟内无法操作。实际运行中发现此功能不能满足全部工况，极易造成水位高停炉甚至停机，小修中我们增加了电动给水泵RB自动投切按钮，投入时给水RB工况下电泵联启后，自动增加液偶开度，切除后可进行人工调节。
5实际运行中应注意的事项
1）机组运行方式中注意机组相关自动控制系统应均处于自动状态，不至于造成某一个参数失控，影响整个机组；所有给煤机最好均处于自动方式，否则会造成少数给煤机变化很大，而处于手动的设备不变化。合理运用偏置功能，偏置太大会缩小正常的调节范围，当自动系统需要进行大范围调整时，会由于偏置太大无法正常调整。
2）注意煤质对RB功能的影响，由于锅炉主控的目标煤量为80t/h，基本按照满负荷150t/h的煤质设计，由于现在运行煤质较差，一旦在满负荷时发生RB，锅炉主控器的调整速率与FSSS的切磨速率存在偏差，会造成炉膛的燃烧波动，而锅炉减负荷相对较慢，会影响降负荷的速度，期间应避免单台运行的辅机过流。
3）RB结束后，应先切除RB功能，再启动跳闸的风机、磨，然后复位RB，投炉主控自动，投入RB功能，使机组在当前目标负荷基础上恢复正常调整。
6结论
以上是丰润热电300MW机组RB功能的实现过程，通过不断改进，保证了机组辅机故障情况下自动处理事故的能力，确保了机组安全经济可靠运行。
作者简介：
李军，男，大学本科，工程师，现从事电力热工自动化控制设备管理工作；郭春源，男，高级工程师，丰润热电公司总工程师，从事电力行业技术管理工作；李建军，男，助理工程师，丰润热电公司设备工程部部长，从事电力行业技术管理工作。
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