超超临界机组增压风机RB功能的设计要点

李国兵　于洋

摘 要：随着国家节能环保政策标准的提高，火电机组趋零排放的严格要求，脱硫系统在电厂经济效益中扮演的角色越来越重要，因此增压风机的运行可靠性和稳定性的提高迫在眉睫。

关键词：超超临界机组 增压风机 RB功能 设计 实现

增压风机RB功能的实现及正常投入，为机组的安全、稳定运行和减少非计划停运提供了保障。

一、机组RB功能设置

根据机组设备的实际运行状况，某电厂单机容量660MW超超临界机组初设时共试验7种RB工况，即单台磨煤机、两台磨煤机、送风机、引风机、空气预热器、一次风机、给水泵试验。机组设计之初未考虑增压风机RB功能，随着机组的投运，逐渐发现增压风机RB功能的设置显得越来越必要。

RB回路功能实现当发生机组RB后，机组协调跳至TF控制方式，即汽机主控在自动状态调节主汽压力（主汽压力目标值由RB滑压运行函数模块给出）；燃料主控在自动状态按照相应的速率进行快速减负荷到辅机的最大允许出力负荷，RB动作延时30s（时间可根据实际调试工况而定）后复位，恢复正常运行方式。

二、增压风机RB设置的必要性及设计要点

增压风机RB设计目的就是确保在机组增压风机发生故障的快速暂态工况下，通过对各种不同工况与运行方式下的逻辑判断与控制策略的选择，自动完成将机组的负荷降至与当前运行设备允许出力对应的目标负荷，同时在增压风机跳闸的瞬间超驰动叶全开建立一个烟气流量的快速通道，在这个烟气通道下通过加大引风机的出力维持机组带部分负荷运行，保证主要调节系统工作正常，维持机组主要参数在允许范围内，避免机组从而大大减少机组的非停次数，确保机组的安全稳定运行。

由于增压风机RB的重要性，设计和试验稍有差池，轻则导致锅炉灭火机组非计划停运，重则可能由于锅炉炉膛或者烟道压力超过设备承受的极限直接损害风机等价格昂贵的设备。同时已投运的机组经过大小修及技改后不能再单纯沿用原有设计说明书和性能试验的原始数据进行简单设计，而需要根据机组本身的特性，设计符合机组特性和RB试验需要的现场试验方案，才能有效应对各种RB极端工况。

设计之初未统筹考虑的情况下，对于新设计的增压风机RB其技术难点就包括：（1）增压风机跳闸后动叶全开的速度和通流通道与运行的风烟系统烟气量和系统阻力的矛盾；（2）RB动作流程的设计；（3）RB目标负荷的设计以及与锅炉稳燃负荷的矛盾；（4）增压风机跳闸后再次启动负荷点和动叶开度设计；（5）烟道设计耐压能力能否满足增压风机RB的极端工况；（6）是否涉及到对原有的送引RB功能、一次风机RB功能进行优化。这些问题都需要通过试验数据进行分析，而且试验前机组工况应稳定，尽量减少其他因素的干扰。

三、增压风机RB复归特点

增压风机RB复归后增压风机的后续启动方案同其它风机RB不同。其它风机RB后，若故障风机查明原因消除故障后，可在原有负荷上直接启动风机完成增减负荷的工作。但增压风机RB复归后若增压风机的故障排除，不能直接在现有的负荷基础上直接启动增压风机，而是需要将机组工况调整到能带载启动增压风机的自动工况上。这个工况就必然涉及增压风机RB目标负荷的确定及目标负荷对应的烟气量的计算，目标负荷下的烟气量要确保引风机不能处于失速和喘振工作区。增压风机RB复归后风机的启动负荷均需要由风烟系统热态阻力试验和锅炉燃烧试验的数据分析得出。

鉴于增压风机RB后的启动特点，根据试验数据分析的增压风机RB目标预估参数，增压风机再次启动时的机组负荷暂定为300MW，增压风机再次启动时的机组风量为800t/h，增压风机再次启动动叶开度45%，同时增压风机启动前单侧送引风机运行。

四、增压风机RB功能实现

根據设计思路和实际试验数据，进行增压风机RB试验。增压风机RB试验过程中，要严密监视各运行参数，对于可能进行的主要参数人工手动干预要做好预想。如给水流量、炉膛负压、一次风压力等。根据运行辅机设备的具体情况，立即手动停止磨煤机，减少煤量，使负荷不超过辅机设备允许的最高负荷。并解除炉膛压力等自动调节系统，手动调整给水流量、风量、炉膛压力、氧量、一次风压等参数在允许范围内。必要时关小汽机调门降低电负荷，直至与锅炉热负荷相匹配。

试验时确定机组负荷为500MW，机组处于炉跟机的协调方式下运行，负荷及各项运行主参数稳定，脱硫系统运行正常，增压风机动叶开度在70%以上。值长下令由运行人员就地按下增加风机事故按钮，增压风机跳闸触发增压风机RB动作。需要无延时的以最大速率打开动叶调节挡板至100%全开，机组协调方式由炉跟机的协调方式自动切换至机跟随方式，机组负荷迅速以200%BMCR/MIN将至设计目标负荷350MW，总风量也迅速降至设计目标风量1050t/h。RB动作指令迅速送至FSSS系统，无延时跳A磨，最终保持B、C、E三台磨运行。磨煤机的最终燃料指令由脱硫系统阻力试验和燃烧试验计算为135t/h。风烟系统其他风机均保持自动调节状态，维持炉膛负压，送风量，一次风压的稳定，给水控制和主汽温控制系统均保持自动调节状态。RB触发30s复位，RB复位目标负荷根据脱硫系统阻力试验和燃烧试验计算为330MW，炉膛负压逐渐恢复稳定，增压风机RB试验成功。维持当前工况20min，在各调节回路达到新的稳定状态后，根据增压风机RB复归特点重新启动增压风机并升负荷。

运行人员逐渐降低负荷至300MW，保持机组干态运行。待机组工况稳定后，先停一台引风机，再停一台送风机，保持单侧送引风机运行。待风机稳定运行后将总风量将至900t/h左右。风烟系统工况稳定后逐步关小增压风机动叶，从100%关至60%，关闭速率不可太快，重点关注增压风机入口压力，引风机出口入口压力，引风机电流变化情况，每次需要等待增压风机入口压力稳定后再进行下一步操作，继续减少总风量至800t/h，增压风机动叶关至45%，确保引风机运行正常，无失速和喘振现象发生。

等待机组整体工况稳定后，开始带载启动增压风机，增压风机启动后逐渐开启动叶挡板至50%。风烟系统工况稳定后，依次启动送风机和引风机，使送引风机双侧运行。增加风量至1050t/h，系统工况稳定后投入增压风机动叶自动，适时投入RB跳闸过程中切除的磨煤机，投入CCS协调控制，恢复机组负荷至正常。