300MW直接空冷机组RB试验过程及动态特性分析研究

袁俊文，宿海涛，曲雪莹

(1.国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院，哈尔滨150030；2.杭州国电机械设计研究院有限公司,杭州 310000)

●能源及动力工程●

300MW直接空冷机组RB试验过程及动态特性分析研究

袁俊文1，宿海涛1，曲雪莹2

(1.国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院，哈尔滨150030；2.杭州国电机械设计研究院有限公司,杭州 310000)

阐述国投晋城热电厂300MW直接空冷机组的RB控制策略，对该机组RB合理的负荷目标值和压力给定值，及对RB触发时机组控制方式的变化进行了分析。从RB试验过程中机组主要参数变化曲线可以看出，提出的RB控制策略能自动、快速、稳定地降负荷，有效地提高了机组安全性和经济性。

直接空冷机组；RB试验；RB控制策略；压力控制方式；动态特性分析

大型发电机组在重要辅机因故突然跳闸,若不能及时正确地处理,很可能会造成停机,导致事故扩大[1-3]。RB功能就是为满足机组在重要辅机故障情况下，机组协调控制系统自动将机组负荷迅速降到还在运行的辅机所能承受的目标负荷值，并控制机组在允许参数范围内继续运行而不停炉。

1 RB控制策略

国投晋城热电厂一期2 台300 MW机组协调控制采用北京日立控制系统逻辑，RB控制结合MCS、FSSS、DEH三个控制系统的功能，在考虑各种工况的前提下，实现机组在自动状态下完成整个RB过程。该机组设有送风机、引风机、一次风机、磨煤机及给水泵RB功能。

1.1 触发RB动作的条件

机组运行在协调控制方式时，操作员在CRT上即可以手动投入RB功能。在机组负荷大于180 MW且辅机出力允许时，并列运行的任一辅机故障跳闸即可触发RB。

1.2 各辅机最大出力允许的确定

在不低于机组最低稳燃负荷的基础上，分别调整2台电动给水泵的勺管开度(注意电动给水泵的电机不能过流)至机组稳定运行时负荷达到最大值；对于并列运行的送风机、引风机、一次风机，需要分别调整单台设备运行时动叶开度(注意各个风机的电机不能过流)至机组稳定运行时负荷达到最大值。通常将同类设备的最大负荷值降低5%，选较小值作为RB动作时的目标负荷值[4]。该机组重要辅机RB动作时的目标负荷值见表1。

表1 各重要辅机RB动作时的目标负荷值Table 1 Targetload values ofevery major auxiliarymachinesin RB action MW

磨煤机RB目标负荷的确定应根据磨煤机发生RB前一刻锅炉总的实际燃料量减去发生RB的磨煤机前一刻的煤量，再与RB发生前一刻每吨煤的发电量相乘，即可得出磨煤机RB目标负荷。磨煤机RB目标负荷确定逻辑图如图1所示。触发磨煤机RB的条件：在汽机主控自动，发电机实际功率大于180 MW,CRT投入RB时，任一运行的磨煤机跳闸将触发RB。

图1 磨煤机RB目标负荷确定逻辑图Fig.1 Logicdiagramof confirmation for coal millRBtarget load

1.3 RB动作时相关设备动作状况

1.3.1 当送风机、引风机RB发生时，切除B磨，投A组油枪。

1.3.2 当一次风机、给水泵RB发生时，切除B磨及C磨(间隔4s)，投A组及D组油枪。

1.3.3 磨煤机RB发生时，不需要投油枪。

RB动作时，进行切磨投油，快速将燃料降到RB目标负荷所对应的燃料量。同时，由于燃料量的减少，根据磨煤机的停运台数，通过函数分别折算出一次风机动叶、送风机动叶、引风机动叶开度的变化值，再经过限速后作为动叶开度的前馈信号。

1.4 RB动作时机组控制方式的变化

当RB发生时，机组协调控制系统切换控制方式：汽机主控处于自动状态调节机前压力；锅炉主控由自动状态切换为跟踪状态调节燃料量。

1.4.1 锅炉主控

跟踪的控制方式是一种开环控制，锅炉主控输出为RB动作后的目标燃料量。

由于煤质变化较大，RB目标负荷折算的煤量是由RB发生前一时刻的煤量与机组实际功率的比值，乘以RB目标负荷计算出来的，这样可以有效避免煤质变化引起的RB目标煤量的偏差。为了防止磨煤机跳闸后，运行的磨煤机自动增加煤量的现象，在控制组态里作了逻辑判断，RB期间目标燃料量与实际煤量经过小选作为锅炉主控输出，避免了这种情况的发生。RB触发时锅炉主控逻辑控制图如图2所示。

1.4.2 汽机主控

RB发生时，汽机主控由功率调节切换为机前压力调节，同时切换到滑压运行方式，压力设定值根据滑压曲线确定。由于RB发生后以降压方式减负荷比较有利，以定压方式成功率较低，原因是定压运行造成汽机调门开度太小，不利于控制，特别是给水泵RB，不降压会造成锅炉上水困难，以致于可能由于锅炉汽包水位低而触发MFT。RB滑压曲线应接近机组正常滑压曲线，目标值要略高于同负荷下正常滑压设定值，防止因降压目标太低造成调门过开，使汽温大幅下降。该机组正常滑压曲线与RB动作时滑压曲线数据见表2。

图2 RB触发时锅炉主控逻辑控制图Fig.2 Logic control diagramof boilermasterwhenRB is triggered

表2 正常滑压曲线与RB动作时滑压曲线数据Table 2 Data of slidingpressurecurvesin normal status and in RBaction

滑压速率应设置适当，太快会导致汽机调门大幅开关，对主汽温、汽包水位产生较大影响。同时，滑压速率决定了机组主要参数能否控制在安全的范围内。

为了防止RB发生后机组负荷反调，设计有调门禁开逻辑，在RB发生后的一定时间内让压力设定值不变，这样调门就不会出现反调，等实际主汽压力开始下降后再切到RB滑压曲线[5-6]。

2 RB试验过程

国投晋城热电厂一期 2 台300 MW 机组工程2号机组RB试验项目包括：送风机RB、引风机RB、一次风机RB、磨煤机RB及给水泵RB。RB动作时，锅炉减燃料速率为126 t/min；机组切换到滑压运行模式，为了防止汽机调门反调，保持5 s压力设定值不变，5 s后按照RB滑压曲线减负荷，给水泵RB滑压速率为0.3 MPa/min，非给水泵RB的滑压速率为0.1 MPa/min。另外，给水泵RB时在原有RB滑压曲线基础上，设定值增加0.3 MPa，以加快RB进程。

2.1 引风机RB试验

引风机RB发生前，机组负荷为289.5 MW，主蒸汽压力为15.86 MPa，汽包压力为17.14 MPa，汽包水位为12.7 mm，炉膛负压为-69.4 Pa，锅炉主控指令为123.805 t/h，2号送风机动叶指令反馈为57.855% ，1号引风机动叶开度反馈为53.661%，2号引风机动叶开度反馈为61.710%，汽机调门GV1和GV3阀位开度分别为34.911%和35.155%。试验条件具备后，由运行人员在CRT上手动停止1号引风机(1号送风机联锁跳闸)，触发RB过程。引风机RB过程中，机组主要参数变化曲线如图3所示。

1—2号引风机动叶开度反馈，%；2—2号送风机动叶开度指令，%；3—汽包水位(补偿后)，mm；4—实际总燃料量，t/h；5—炉膛压力设定值，Pa；6—炉膛压力实际值，Pa；7—1号引风机动叶开度反馈，%； 8—锅炉主控指令，t/h。
图3 引风机RB过程中机组主要参数变化曲线
Fig.3 Unit’s mainparameters change curves in the RB process of ID fan

2.2 给水泵RB试验

给水泵RB发生前，机组负荷为291.1 MW，主蒸汽压力为15.77 MPa，主蒸汽流量为896.1 t/h，汽包水位为90 mm，汽包压力为17.14 MPa，炉膛负压为-88 Pa，锅炉主控指令为119.153 t/h，给水流量为1060.3 t/h，1号给水泵勺管开度反馈为64.217%，3号给水泵勺管开度反馈为63.948%，2号给水泵勺管开度反馈为0%。试验条件具备后，由运行人员在CRT上手动停止1号给水泵(2号给水泵未投入备用状态)，触发RB过程。给水泵RB过程中，机组主要参数变化曲线如图4所示。

1—3号给水泵勺管开度反馈，%；2—给水流量，t/h；3—主蒸汽压力，MPa；4—主蒸汽流量，t/h；5—汽包水位设定值，mm；6—炉膛压力实际值，Pa；7—汽包水位(补偿后)，mm； 8—1号给水泵勺管开度反馈，%
图4 给水泵RB过程中机组主要参数变化曲线
Fig.4 Unit’s main parameters change curveinthe RB process of feed water pump

3 试验结果分析

RB试验在2号机组试运行期间进行，从试验结果曲线可以看出，各个主要参数变化趋势合理的，变化范围在允许的范围之内，试验期间没有造成机组停机。另外，在RB试验过程中，燃烧比较稳定，协调控制系统、燃烧调节系统、风烟系统、给水调节系统正常,动态特性良好,试验过渡过程时间较短，RB试验效果良好。

4 结 语

通过国投晋城热电厂 2号 300 MW 亚临界机组的 RB 动态试验和试验效果来看，采用的 RB 控制策略切实可行。主蒸汽没有超温，而且机组运行良好，避免了机组恶性事故的发生，提升了机组的安全性、经济性。

[1] 任青春.300MW机组RB试验分析[J].电工技术，2009(5): 49-50.REN Qingchun.RB test analysis of 300MW unit[J].Electric Engineering,2009(5): 49-50.

[2] 边立秀，周俊霞，赵劲松，等.热工控制系统[M].中国电力出版社，2010：185-186.BIAN Lixiu,ZHOU Junxia,ZHAO Jinsong,et al.Thermalcontrol system[M].China Power Press,2010: 185-186.

[3] 林文孚，胡燕.单元机组自动控制技术[M].中国电力出版社，2008：58-59.LIN Wenfu,HU Yan.Automatic control technology of unit[M].China Power Press,2008: 58-59.

[4] 张缠保,李梅凤,杨文杰，等.协调控制系统中RB试验[J].山西电力技术，1999 (01): 17- 19.ZHANG Chanbao,LIMeifeng,YANG Wenjie,et al.RBtest in the coordinatecontrol[J].Shanxi Electric Power,1999(01): 17-19.

[5] 王琪,刘文平,孙建国，等.600MW直接空冷机组RB试验控制策略优化与试验措施完善 [J].内蒙古电力技术，2008,26(4):20-23.WANG Qi,LIU Wenping,SUN Jianguo,et al.Optimization to RB testing control strategy and perfection to testing measure of 600 MW direct air cooling units[J].Inner Mongolia Electric Power,2008,26(4): 20-23.

[6] 高紹峰.300MW燃煤机组RB试验的研究[J].华北电力技术，1997,27(9):8-9.GAO Shaofeng.Study on RB test for 300MWcoal-fired unit[J].NorthChina Electric Power,1997,27(9):8-9.

(编辑 李世杰)

Analysis on RB test process anddynamic characteristicsanalysis for 300MW direct air cooling unit

YUAN Junwen1，SU Haitao1，QU Xueying2

(1.Electric Power Research Institute,State GridHeilongjiang ElectricPower Co.,Ltd.,Harbin 150030,China;2.Hangzhou State Power Machinery Reserch&Design Institute Co.Ltd,Hangzhou 310000,Chian .)

In this paper,the RB control strategy of 300MW direct aircooling unit in Jincheng Thermal Power Plantis explained,and analysesare madeonRB’sreasonable load target value and given value of pressureforthe unitas well asthe change of unit control modewhenRB is triggered.It can be seen from unit’s main parameters change curve inRB test processthat the proposed RB control strategy can automatically,quickly and steadily reduce the load,and effectively improve the safety and economy of the unit.

direct aircooling unit; RB test; RB control strategy; pressure control mode; dynamic characteristic analysis

2017-05-11。

袁俊文(1982—)，男，硕士研究生，高级工程师，主要从事热工自动化技术方面的研究工作。

TM621.6

A

2095-6843(2017)04-0343-04