岱海电厂一期机组深调过程APS自动并退汽泵探讨

内蒙古凉城县岱海电厂 李炀文

当前，我国电力系统调节灵活性欠缺，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光问题，区域用电矛盾突出。为有序消纳新能源、供应高质量的电能，各地通过经济手段激励电厂进行灵活性改造，破解新能源消纳难题。岱海电厂认识到电网调峰的迫切需求，着手实施一期空冷机组深度调峰灵活性改造，制定机组深调实施方案，推进机组深调运行优化与技术改造工作，确保了一期空冷机组深度调峰的顺利进行，有利于提升新能源消纳水平，推进绿色发展，保障电网安全运行。

1 原运行调整存在的问题

火电机组深度调峰时，给水的控制是关键。一般来说机组负荷越低给水流量就越低，如果给水控制不好，给水流量波动大的话容易造成汽包水位波动，容易触发锅炉汽包水位主保护动作。岱海电厂给水系统主要配备2台50%BMCR 容量的汽动给水泵组和1台30%BMCR 容量的电动调速给水泵。汽泵组的小汽轮机由杭州汽轮机厂生产，汽动给水泵和电动给水泵由沈阳水泵厂生产。每台给水泵汽轮机MEH 系统通过控制给水泵汽轮机的转速来控制锅炉的给水流量。

正常情况下当任一汽泵入口流量低于380T/H时，汽泵再循环阀门将根据逻辑开启，不同的汽泵入口流量对应不同阀门开度。如果深调过程中低负荷时保持双汽泵运行，每台汽泵入口流量将低于380T/H，汽泵再循环阀门会根据汽泵入口流量波动频繁开关，自动控制下两台汽泵出力不均互相抢水，进而造成锅炉给水流量波动，影响汽包水位平衡。

2 深调时给水控制策略

岱海电厂一期空冷机组通过多次试验，采用单台汽泵运行，并且另一台汽泵退出低转速陪转，电泵热备用的给水控制策略能够满足机组深调时需要，充分地考虑到了机组运行的可靠性和灵活性。

正常情况下当机组深调降负荷时，每台汽泵入口流量到380T/H 左右，汽泵再循环阀门处于开启门槛值，此时运行人员选择用APS 自动退出任一汽泵。当任一汽泵退出后，给水系统保持单台汽泵运行时可以继续下降负荷至189MW。正常情况下当机组恢复深调升负荷时，负荷越高单汽泵带给水系统越困难。运行人员需要及时用APS 自动并入已退出的汽泵，使两台汽泵共同出力满足升负荷时给水系统流量。

APS 自动并退汽泵策略如下：深调过程中，当满足APS 启动条件时，可以人为选择任一汽泵自动退出或并入，既减少运行人员操作量，同时防止误操作，保证给水系统安全稳定；AGC 方式下降负荷至240MW左右，人为投入任一汽泵APS 退出块，APS 将自动把该汽泵退出运行，保持该泵低转速陪转，给水系统维持单汽泵运行；AGC 方式上升负荷至270MW左右，人为投入退出汽泵APS 并入块，APS 将自动把将该汽泵并入给水系统，恢复两台汽泵运行。

3 APS 汽泵自动并退过程

3.1 APS 汽泵自动退出逻辑

步续1：将机组负荷锁定，汽包水位设定+50；步续2：两台汽泵再循环阀门投自动；步续3：解除该汽泵自动控制；步续4：锁定给水流量记忆，当运行汽泵出口压力-该汽泵出口压力小于1MPa 时，每30秒发2秒脉冲点动关小该汽泵遥控转速，直到再循环阀门全开；步续5：检查再循环阀门根据汽泵入口流量变小而缓慢开启，监视该汽泵入口流量偏差由0缓慢下降至-300下限；步续6：检查确认根据汽包水位变化，运行汽泵出力自动增加。

步续7：继续每10秒发2秒脉冲点动关小该汽泵遥控转速，直到汽泵出口流量下降至50T/H；步续8：当汽泵出口流量小于50T/H，且再循环阀门开度大于80%时关闭出口电动门；步续9：出口电动门关闭到位后，打开再循环电磁阀；步续10：关闭取样门、加药门；步续11：每10秒发2秒脉冲点动关小该汽泵遥控转速，目标转速2800rpm；步续12：汽泵转速降至2800rpm 时，小机遥控控制切至转速自动；步续13：汽泵转速继续下降至800rpm 陪转，转速下降过程速率设为200rpm；步续14：恢复汽包水位设定为0，释放负荷闭锁和给水流量记忆，顺控完成。

正常情况下运行人员在任一汽泵退出后应检查运行汽泵运行情况，加强各参数监视。同时对退出汽泵在低转速时各参数加强监视，尤其是小机排汽温度、小机振动、轴瓦温度等。

3.2 APS 汽泵自动并入逻辑

步续1：机组负荷锁定，汽包水位设定-50；步续2：两台汽泵再循环阀门投自动；步续3：汽泵转速升至2800rpm，转速上升过程速率设为200rpm，转速自动切至遥控方式；步续4：锁定给水流量记忆，当运行汽泵出口压力-该汽泵出口压力大于1MPa则每10秒发2秒脉冲点动开大该汽泵遥控转速；步续5：当压差小于或等于1MPa，发2秒脉冲则开该汽泵出口电动门；步续6：开启取样门、加药门；步续7：当运行汽泵出口压力-该汽泵出口压力大于0.2MPa且小于1MPa 时，则每30秒发2秒脉冲点动开大该汽泵遥控转速。

步续8：当运行汽泵压力-该汽泵出口压力小于或等于0.2MPa 时，则关闭该汽泵再循环电磁阀。检查再循环阀门根据该汽泵入口流量逻辑自动关小；步续9：检查确认根据汽包水位变化，运行汽泵出力自动减小；步续10：监视该汽泵入口流量偏置上涨，由低限-300缓慢上升至-50，偏置上升速率变缓时，则每10秒继续发2秒脉冲点动开大该汽泵遥控转速，直到汽泵入口流量偏置到-50；步续11：当汽泵入口流量偏置大于-50时，投入该汽泵自动控制；步续12：将汽泵入口流量偏置缓慢设定为0，速率为每秒5；步续13：恢复汽包水位设定0，恢复负荷闭锁和给水流量记忆，顺控完成。

正常情况下，当两台汽泵并入给水系统运行后，运行人员需检查两台汽泵各参数正常，自动控制调节正常。两台汽泵之间无任何偏置设定，保证两台汽泵出力一致。

4 注意事项

因为逻辑中当汽泵入口流量大于500T/H 时，汽泵再循环阀门优先关至0%，而当汽泵入口流量小于270T/H 时，汽泵再循环阀门优先开至100%，所以并退汽泵时入口流量应避开此区间，保证再循环阀门自动调节正常，控制锅炉给水流量基本不变；深调过程中，运行人员应将小机高调门指令和反馈、低调门指令和反馈、小机参考转速和实际转速、小机进汽压力、小机供汽流量作为重点监视项目，尤其是机组变负荷时段；深调过程中原则上运行人员将退出的汽泵降速至800rpm 陪转，若预判负荷短时间内会上升，可人为选择降速至2800rpm 陪转，防止频繁升降小机转速，减少小机寿命损耗。

注意加强退出运行小机降速陪转时的排汽温度变化。若高速陪转时应检查汽泵出口电动门关闭严密，防止由于主汽压力、汽包水位波动而出力，进而影响运行汽泵的正常调节；APS 自动并退汽泵时，运行人员根据实际工况做好相关事故预想，重点监视汽包水位、给水流量参数。当任一参数异常变化导致各汽泵调节发散，可解除APS 自动，运行人员手动调节各参数，保证机组安全稳定。

综上，机组深调过程中，运行人员根据实际工况应及时用APS 自动退出任一汽泵，保持单汽泵运行。退出的汽泵保持低转速陪转，既能够减少小机供汽汽源损失，又能快速升转速并入给水系统接带负荷，保证给水系统安全经济运行；深调过程中，加强给水画面各汽泵参数监视，尤其在变负荷阶段。若发生单汽泵运行时调节发散，汽包水位失控异常事故，应立即打闸运行小机，投入电泵接带给水，确保机组安全运行。