火 电 机 组 小 岛 运 行 工 况 分 析 刘 伟 东 方 电 气 股 份 有 限 公 司, 成 都 610036 摘 要 : 目 前 执 行 的 对 外 火 电 工 程 合 同 中, 不 管 装 机 大 小, 大 部 分 都 要 求 机 组 验 收 时 完 成 小 岛 运 行 试 验 ( 即 FCB 或 House load operation), 并 作 为 重 要 的 验 收 条 件 基 于 小 岛 运 行 的 必 要 性 和 现 实 性, 本 文 结 合 印 度 尼 西 亚 某 工 程 小 岛 试 验 情 况 进 行 分 析, 提 出 实 现 小 岛 运 行 功 能 要 点 难 点 及 设 计 思 想, 以 此 制 定 了 相 应 的 控 制 策 略, 并 在 实 践 中 得 到 很 好 验 证, 为 火 电 机 组 实 现 小 岛 运 行 功 能 可 行 性 提 供 借 鉴 关 键 词 : 小 岛 运 行 ; 主 汽 压 力 控 制 ; 燃 烧 调 整 ; 旁 路 控 制 ; 汽 机 转 速 控 制 中 图 分 类 号 : TM621. 3 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 1001-9006(2015)03-0072-07 Research and Analysis of House Load Operation of Thermal Power Plant LIU Wei ( Dongfang Electric Co. Ltd., 610036, Chengdu, China ) Abstract: Under contracts for implementation of overseas thermal power projects, DEC as contractor is normally required to carry out FCB ( house load operation test), regardless the installed unit capacity, where clients treat FCB as an important condition of acceptance. Considering the necessity and reality of FCB, this paper analyses the FCB test of a thermal power project built in Indonesia, along with some key points, difficulty, and the design concept, based on which the control concept to achieve FCB is proposed and verified in practice. The FCB experience can also be used for reference of feasibility study in other thermal power projects. Key words: FCB ( house load operation) ; main steam pressure control; combustion adjustment; by-pass control; rotational speed control of turbine 印 尼 某 电 厂 机 组 的 汽 轮 机 为 东 方 汽 轮 机 厂 生 产 的 N300-16. 7 / 537 / 537-8 型 亚 临 界 参 数 中 间 一 次 再 热 两 缸 两 排 汽 凝 汽 式 汽 轮 机 锅 炉 为 东 方 锅 炉 厂 生 产 的 DG1025 / 18. 2 - II13 型 亚 临 界 参 数 四 角 切 圆 燃 烧 方 式 自 然 循 环 一 次 再 热 平 衡 通 风 固 态 排 渣 全 钢 架 结 构 型 汽 包 炉 发 电 机 为 东 方 电 机 厂 生 产 的 QFSN - 300-2 - 20B 型, 自 并 励 静 止 励 磁, 水 氢 氢 冷 却 同 步 发 电 机 汽 轮 机 调 节 系 统 采 用 数 字 电 液 调 节 给 水 系 统 配 2 台 50% BMCR 容 量 的 汽 动 给 水 泵 和 1 台 30% BMCR 容 量 的 电 动 给 水 泵 1 影 响 岛 运 行 工 况 的 部 分 不 利 因 素 (1) 电 气 一 次 系 统 跟 传 统 的 设 计 方 式 有 所 区 别, 没 有 设 计 启 备 变, 它 在 发 电 机 出 口 设 计 有 出 口 断 路 器 (GCB) 一 次 系 统 图 如 图 1 所 示 图 1 为 带 启 备 变 厂 用 原 理 图, 图 2 为 本 厂 无 启 备 变 厂 用 原 理 图 机 组 没 有 启 备 变, 意 味 着 试 验 失 败 就 是 全 厂 失 电, 严 重 威 胁 机 组 安 全 (2) 电 厂 的 高 低 旁 路 设 计 为 配 备 40% 容 量 (410 t / h) 的 高 压 旁 路 和 45% 容 量 的 低 压 旁 路 对 于 有 岛 运 行 要 求 的 机 组, 其 旁 路 容 量 较 小, 严 重 影 响 锅 炉 主 蒸 汽 的 泄 压 速 度 FCB 后 机 组 带 厂 用 时 锅 炉 低 负 荷 稳 燃, 同 时 造 成 机 组 工 况 调 整 幅 度 较 大 等 (3) 锅 炉 电 动 给 水 泵 电 源 设 计 为 外 网 供 给 ( 没 有 设 计 启 备 变 ), 在 FCB 试 验 中 电 动 给 水 泵 也 不 能 收 稿 日 期 : 2015-05 -09 作 者 简 介 : 刘 伟 (1978 -), 男, 2012 年 毕 业 于 西 安 交 通 大 学 热 能 与 动 力 工 程 专 业, 硕 士, 工 程 师 现 在 东 方 电 气 国 际 工 程 分 工 司 第 二 工 程 部 工 作, 任 锅 炉 专 业 工 程 师 72
通 过 厂 变 带 电, 这 种 设 计 减 少 了 机 组 自 带 厂 用 电 负 荷 能 力, 降 低 了 锅 炉 满 足 FCB 时 最 低 稳 燃 工 况, 同 时 造 成 燃 烧 调 整 量 加 大 本 电 厂 在 FCB 试 验 时, 电 泵 不 联 启, 始 终 保 持 汽 泵 运 行 以 上 因 素 应 考 虑 在 系 统 设 计 时 加 以 论 证 分 析, 根 据 实 际 情 况 加 以 解 决 2 FCB 触 发 条 件 与 联 锁 保 护 设 计 图 1 带 启 备 变 厂 用 原 理 图 图 2 本 厂 无 启 备 变 厂 用 原 理 图 2. 1 FCB 触 发 条 件 FCB 一 经 条 件 逻 辑 触 发 即 将 切 换 自 动 控 制 方 式, 转 入 对 应 的 快 速 切 换 负 荷 工 况, 逻 辑 原 理 图 参 见 图 3 2. 2 机 组 联 锁 保 护 设 计 在 最 初 的 设 计 中, 本 机 组 采 用 锅 炉 汽 机 发 电 机 出 口 ( GCB: General Circuit Breaker) 相 互 联 锁 跳 闸 的 横 向 大 联 锁 保 护 方 式 该 联 锁 的 特 点 是 同 归 于 尽, 这 种 保 护 配 置 方 式 根 本 没 有 给 FCB 提 供 任 何 实 现 的 机 会 所 以 要 实 现 机 组 的 FCB, 必 须 采 用 单 向 联 锁 方 式, 即 : 只 有 当 锅 炉 跳 闸 后, 才 能 联 锁 跳 掉 汽 轮 机 及 发 电 机 ; 汽 轮 机 跳 闸 时, 只 向 后 联 锁 跳 发 电 机 出 口 ( GCB), 不 向 前 联 跳 锅 炉 ; 发 电 机 故 障 只 跳 发 电 机 出 口 ( GCB), 不 联 锁 图 3 跳 汽 轮 机 和 锅 炉 ; 如 果 主 变 故 障 跳 出 线 开 关, 机 组 转 入 小 岛 运 行 方 式 本 机 组 原 来 的 主 保 护 设 计 见 图 4 为 了 能 够 实 现 FCB 功 能, 使 机 组 在 电 网 出 现 故 障 后 转 入 小 岛 运 行 方 式, 将 保 护 逻 辑 修 改 如 图 5 逻 辑 原 理 图 所 示 3 实 现 FCB 难 点 及 解 决 方 法 由 于 突 然 故 障, 机 组 瞬 间 甩 掉 全 部 对 外 供 电 负 荷, 如 此 大 范 围 超 快 速 的 负 荷 变 化, 导 致 各 73
图 4 电 厂 原 主 保 护 设 计 逻 辑 的 扰 动 结 果 证 明, 这 样 的 控 制 方 式 完 全 可 行, 虽 然 蒸 汽 流 量 的 计 算 有 一 定 的 误 差, 但 对 水 位 的 控 制 影 响 不 大, 试 验 前 后 给 水 及 汽 包 水 位 变 化 见 表 1 表 1 试 验 前 后 汽 包 给 水 及 汽 包 水 位 变 化 名 称 试 验 前 FCB 动 作 后 备 注 电 负 荷 / MW 300 13 只 带 厂 用 电 主 汽 流 量 / (t h - 1 ) 844 640 高 旁 全 开 422 高 旁 开 度 20% 给 水 流 量 / (t h - 1 ) 934 722 高 旁 全 开 汽 泵 转 速 / (r min -1 ) 5026 / 5024 4983 / 4913 高 旁 全 开 汽 包 水 位 / mm + 106-113 汽 包 最 低 水 位 图 5 修 改 后 的 主 保 护 逻 辑 种 参 数 也 产 生 大 幅 度 的 变 化, 甚 至 有 可 能 超 过 安 全 限 值 危 机 设 备 安 全 FCB 功 能 就 是 在 机 组 悬 于 全 停 边 沿 的 瞬 间 通 过 预 先 设 计 的 自 动 控 制 系 统 进 行 快 速 协 调 控 制, 使 其 平 稳 的 转 入 孤 岛 运 行 方 式, 所 以 实 现 难 度 很 大 下 面 从 锅 炉 汽 机 控 制 要 点 出 发, 热 工 专 业 对 部 分 逻 辑 的 修 改 等 进 行 全 方 位 的 分 析, 并 制 定 出 相 应 的 控 制 策 略 3. 1 锅 炉 专 业 实 现 小 岛 运 行 的 难 点 与 要 点 及 解 决 方 法 在 FCB 试 验 发 生 后, 锅 炉 主 要 控 制 的 参 数 有 汽 包 水 位 炉 膛 负 压 燃 烧 ( 燃 料 和 风 量 ) 主 汽 及 再 热 蒸 汽 压 力 主 汽 和 再 热 蒸 汽 温 度 等 3. 1. 1 锅 炉 汽 包 水 位 控 制 (1) 汽 包 水 位 给 水 控 制 模 式 的 切 换 在 FCB 动 作 后, 无 论 动 作 前 的 控 制 模 式 是 单 冲 量 还 是 三 冲 量 模 式, 都 应 该 保 持 三 冲 量 控 制 方 式 因 为 FCB 发 生 时, 汽 轮 机 负 荷 聚 降 造 成 锅 炉 汽 包 压 力 快 速 上 升 和 汽 包 需 水 量 减 少, 这 样 引 起 汽 包 虚 假 水 位, 从 而 对 水 位 调 节 造 成 很 大 的 扰 动, 使 汽 包 水 位 波 动 更 大, 所 以 缺 少 前 馈 回 路 的 单 冲 量 调 节 无 法 适 应 快 速 波 动 根 据 过 热 器 出 口 PCV 阀, 对 空 排 汽 阀 以 及 高 旁 在 额 定 参 数 时 的 排 放 量 做 了 计 算, 并 进 行 了 逻 辑 修 改 当 PCV 过 热 器 对 空 排 汽 阀 完 全 打 开 后, 加 上 不 同 高 旁 开 度 和 机 前 压 力 下 修 正 的 蒸 汽 流 量 作 为 给 水 调 节 的 前 馈, 以 减 少 虚 假 水 位 对 给 水 调 节 注 : (1) 过 热 器 出 口 PCV 阀 打 开 关 闭 时 间 为 3 s, 排 汽 量 为 154 t / h (2) 过 热 器 出 口 对 空 排 汽 阀 打 开 关 闭 时 间 为 24 s, 排 汽 量 为 200 t / h (3) 再 热 器 出 口 对 空 排 汽 阀 打 开 关 闭 时 间 为 33 s, 排 汽 量 为 170 t / h (2) 汽 包 水 位 MFT 定 值 迁 移 及 其 恢 复 在 FCB 试 验 过 程 中, 由 于 负 荷 变 化 剧 烈, 水 位 控 制 难 度 较 大, 经 过 现 场 工 程 师 沟 通, 在 FCB 触 发 后, 锅 炉 汽 包 水 位 的 保 护 定 值 自 动 更 改 为 ± 300 mm( 初 始 保 护 定 值 ± 250 mm), 延 时 10 min 后 自 动 更 改 为 初 始 值 (3) 锅 炉 给 水 泵 的 切 换 控 制 针 对 本 工 程 FCB 工 况, 可 以 对 2 台 汽 动 给 水 泵 自 动 设 定 转 速 定 值 ( 要 求 给 出 汽 泵 转 速 的 目 标 值 及 速 率 ), 提 前 预 置 锅 炉 汽 包 水 位 调 节 量, 可 以 有 效 地 克 服 汽 包 虚 假 水 位 造 成 对 调 节 效 果 的 影 响, 待 虚 假 水 位 消 失 后 或 者 水 位 基 本 稳 定 后 自 动 投 入 给 水 自 动 需 要 说 明 的 是 高 旁 全 开 后 只 维 持 25 ~ 30 s( 不 同 负 荷 不 同 时 间 ), 过 后 按 照 一 定 的 1. 3% / s 速 率 逐 渐 关 小 至 20%, 蒸 汽 流 量 也 随 之 降 低, 所 以 汽 泵 转 速 一 直 是 在 逐 渐 下 降 过 程 中 当 水 位 降 至 最 低 开 始 回 头 时, 主 汽 流 量 也 降 至 了 最 低, 这 时 一 台 汽 泵 完 全 可 以 满 足 供 水 需 要, 运 行 人 员 要 及 时 退 出 1 台 汽 泵, 作 为 备 用, 当 带 高 负 荷 后, 可 快 速 并 入 运 行 如 果 不 及 时 退 出 其 中 1 台, 则 有 可 能 造 成 水 位 上 升 过 快, FCB 动 作 后, 电 泵 不 联 起 3. 1. 2 炉 膛 负 压 控 制 当 FCB 发 生 时, 由 于 锅 炉 燃 料 量 及 风 量 锐 减, 引 起 炉 膛 负 压 的 波 动, 使 负 压 偏 差 大, 风 机 进 入 不 稳 定 工 作 区 对 此 将 控 制 逻 辑 设 计 为 : 当 FCB 74
发 生 时, 送 风 量 聚 减, 瞬 间 切 除 送 风 调 节 系 统 中 的 氧 量 自 动 校 正, 送 风 量 以 FCB 时 固 定 的 锅 炉 负 荷 指 令 风 量 函 数 折 算 进 行 调 节, 同 时 对 FCB 动 作 后 送 风 机 动 叶 下 调 的 速 率 作 了 修 改, 使 得 其 速 度 放 缓 引 风 机 调 节 仍 保 持 自 动 控 制 方 式, 但 限 制 引 风 机 调 节 器 的 上 限 不 得 超 过 30%, 这 样 可 防 止 由 于 风 量 的 聚 减, 引 风 机 调 节 不 及 时, 导 致 炉 膛 负 压 过 高 基 于 试 验 结 果, 100% FCB 连 续 跳 磨 对 锅 炉 负 压 影 响 最 大, 也 就 是 在 跳 闸 第 2 台 磨 煤 机 时, 炉 膛 负 压 达 到 最 低 值 针 对 这 一 情 况, 适 当 增 加 了 从 第 1 台 磨 煤 机 跳 闸 到 第 2 台 磨 煤 机 跳 闸 的 时 间, 由 原 来 的 8 s 改 为 12 s 经 过 以 上 优 化 修 改 后, 炉 膛 负 压 控 制 明 显 有 所 改 善 100% 甩 负 荷 时, 炉 膛 负 压 最 低 - 1700 Pa, 折 焰 角 上 部 压 力 最 低 值 为 - 1800 Pa; 在 逻 辑 修 改 后, 100% FCB 时, 炉 膛 负 压 约 为 - 1300 Pa, 折 焰 角 上 部 负 压 为 -1400 Pa 炉 膛 负 压 低 闭 锁 送 风 机 动 叶 的 逻 辑 维 持 不 变 50% FCB 试 验, 两 台 磨 煤 机 跳 闸 时 间 间 隔 为 1 min, 炉 膛 负 压 最 低 -600 Pa 3. 1. 3 锅 炉 燃 烧 控 制 在 FCB 发 生 后, 要 求 快 速 切 除 锅 炉 的 燃 料 以 防 止 主 汽 压 力 飞 升, 但 是 如 果 切 除 过 快 或 者 风 煤 比 配 合 不 合 理, 就 会 造 成 燃 烧 恶 化, 负 压 波 动 过 大 甚 至 炉 膛 灭 火 针 对 本 机 组 具 体 情 况, 在 FCB 发 生 时, 投 入 一 层 油 枪 运 行 进 行 稳 燃, 同 时 合 理 的 控 制 燃 料 量 减 少 速 率 因 此 逻 辑 为 : 100% 负 荷 FCB 动 作 后, 立 即 跳 闸 第 1 台 磨 煤 机, 考 虑 到 跳 磨 对 炉 膛 负 压 的 影 响, 跳 闸 第 2 台 磨 的 时 间 为 第 1 台 磨 煤 机 跳 闸 后 延 时 12 s, 同 时 减 少 后 2 台 给 煤 机 出 力 至 各 30 t / h( 磨 煤 机 最 低 稳 定 运 行 煤 量 ) 油 枪 的 逻 辑 为 FCB 动 作 后 立 即 自 动 投 入 B 层 油 枪, 全 部 投 入 运 行 需 时 60 s 第 3 台 磨 煤 机 的 跳 闸 时 间 为 FCB 动 作 后 延 时 60 s, 考 虑 主 汽 温 度 的 关 系, 最 后 保 留 B 磨 运 行, 如 果 B 磨 未 运 行 则 保 留 C 磨 运 行 (100% 负 荷 时 4 台 磨 煤 机 运 行 1 台 备 用 ) 50% 负 荷 FCB 动 作 时 跳 闸 1 台 磨 煤 机, 同 时 减 少 后 2 台 磨 煤 机 煤 量 至 各 30 t / h, 等 保 留 磨 煤 机 对 应 层 油 枪 全 部 投 入 后, 再 跳 闸 第 2 台 磨 煤 机 (50% 负 荷 时 3 台 磨 煤 机 运 行 ) 在 FCB 发 生 后, 跳 闸 磨 煤 机 的 同 时 以 额 定 负 荷 的 100% / min 的 速 率 迫 降 锅 炉 负 荷 至 额 定 负 荷 的 35%, 保 留 2 台 磨 煤 机 运 行, 以 最 快 的 速 度 投 入 运 行 磨 煤 机 的 相 应 油 枪, 30 s 后 再 以 额 定 负 荷 的 10% / min 的 速 度 降 负 荷 至 额 定 负 荷 的 25% 这 样 不 仅 保 证 了 锅 炉 燃 烧 的 稳 定, 也 最 大 限 度 地 降 低 了 锅 炉 负 荷, 减 少 了 旁 路 的 负 担 ( 以 往 的 设 计 是 当 FCB 发 生 时, 锅 炉 以 额 定 负 荷 300% / min 降 负 荷 至 30%~40%, 这 样 由 于 切 除 燃 料 速 率 过 快, 油 枪 投 入 不 及 时, 容 易 造 成 锅 炉 灭 火 或 者 炉 膛 压 力 变 化 过 大, 导 致 锅 炉 停 运 ) 切 磨 煤 机 采 用 切 两 边 留 中 间 ; 先 上 后 下, 顺 序 切 除 的 原 则, 在 60 s 内 将 制 粉 系 统 从 4 套 切 至 1 套 运 行 这 样 有 利 于 在 快 速 降 低 燃 烧 率 的 过 程 中 稳 定 锅 炉 燃 烧 由 于 本 机 组 高 旁 设 计 为 40%, 锅 炉 设 计 低 负 荷 稳 燃 为 40%, FCB 试 验 中 进 行 了 投 油 稳 燃, 如 果 旁 路 容 量 大 于 60%, 可 以 不 用 投 入 油 枪 3. 1. 4 锅 炉 过 热 蒸 汽 压 力 控 制 ( 分 为 泄 压 方 式 和 控 压 方 式 ) 在 FCB 发 生 时, 如 何 保 持 锅 炉 压 力 不 超 出 工 况 允 许 的 范 围 是 解 决 问 题 的 关 键 如 果 首 先 有 效 地 控 制 住 锅 炉 压 力, 就 为 降 低 汽 包 水 位 波 动 和 稳 定 炉 膛 燃 烧 创 造 了 有 利 条 件 机 组 突 然 大 幅 度 甩 负 荷, 能 量 失 衡, 尤 其 在 高 于 75% 的 额 定 负 荷 时, 如 果 处 置 不 当, 锅 炉 蓄 热 和 汽 水 潜 热 会 使 过 热 蒸 汽 压 力 飞 升 而 失 控 (1) 过 热 器 蒸 汽 泄 压 方 式 和 控 压 方 式 泄 压 方 式 : 在 FCB 触 发 时, 高 压 旁 路 快 开 的 同 时, 自 动 打 开 PCV 阀 和 过 热 器 向 空 排 汽 阀 泄 压 控 压 方 式 : 旁 路 自 动 控 压 ; 协 调 控 制 模 式 由 CCS 切 换 至 BF 模 式 进 行 控 压 ; FCB 动 作 时, 高 压 旁 路 的 主 蒸 汽 压 力 定 值 切 换 为 手 动 设 定, 并 保 持 当 前 压 力 给 定 值, 由 锅 炉 燃 烧 调 整 和 汽 轮 机 旁 路 系 统 调 节 来 维 持 主 蒸 汽 压 力 的 稳 定, 这 样 就 避 免 了 主 蒸 汽 压 力 给 定 值 变 化 引 起 的 主 蒸 汽 压 力 的 扰 动, 为 FCB 动 作 初 期 稳 定 主 蒸 汽 压 力 创 造 了 很 好 的 条 件 (2) 再 热 器 蒸 汽 泄 压 方 式 和 控 压 方 式 泄 压 方 式 : 在 FCB 触 发 时, 低 压 旁 路 快 开 的 同 时, 自 动 打 开 再 热 器 向 空 排 汽 阀 泄 压, 当 再 热 蒸 汽 压 力 与 75
低 旁 压 力 设 定 值 相 同 且 低 旁 开 度 小 于 75% 时 关 闭 控 压 方 式 : 再 热 器 压 力 通 过 低 旁 快 开 后 设 定 压 力 自 动 调 节 电 厂 2 台 机 组 汽 轮 机 为 高 中 压 缸 联 合 启 动 模 式, 所 以 机 组 再 热 器 压 力 在 低 负 荷 时 不 能 太 高, 否 则 高 排 逆 止 门 无 法 打 开, 从 而 导 致 高 压 缸 闷 缸, 高 排 温 度 高 跳 机, 所 以 高 旁 在 泄 压 的 同 时 须 考 虑 再 热 器 压 力 机 组 高 旁 设 计 容 量 为 40% 的 额 定 通 流 量 低 旁 设 计 容 量 为 45% 的 额 定 通 流 量, 但 是 在 试 验 过 程 中, 高 低 旁 同 时 全 开, 并 且 再 热 器 对 空 排 打 开 时, 再 热 器 压 力 仍 有 2 MPa 通 过 多 次 试 验 及 参 数 计 算, 高 旁 在 FCB 触 发 时 快 开, 保 留 FCB 触 发 时 负 荷 所 对 应 时 间 后, 以 一 定 速 率 (1. 33% / s) 关 至 一 定 开 度 并 保 留 不 动 过 热 器 PCV 阀, 对 空 排 汽 阀 自 动 打 开 维 持 至 并 网 后 升 负 荷 时 关 闭 再 热 器 压 力 通 过 以 上 泄 压 方 式 和 控 压 方 式 进 行 压 力 自 动 调 节 与 此 同 时, 锅 炉 燃 料 按 照 后 期 泄 压 流 量, 减 少 至 1 台 磨 煤 机 运 行 ( 煤 量 30 t / h), 对 应 油 层 投 入 运 行 实 际 运 行 机 组 100% FCB 试 验 前 主 汽 压 力 15. 91 MPa, FCB 动 作 后 最 大 升 幅 为 1. 03 MPa, 即 主 汽 压 力 最 高 16. 94 MPa, 再 热 蒸 汽 压 力 试 验 前 3. 34 MPa, FCB 动 作 后 最 高 升 至 3. 58 MPa, 后 逐 渐 降 低, 稳 定 在 0. 5 MPa 3. 1. 5 主 汽 和 再 热 蒸 汽 温 度 控 制 FCB 试 验 前 主 蒸 汽 再 热 蒸 汽 温 度 维 持 533 / 531 ; 过 热 器 1 2 3 级 减 温 水, 再 热 器 减 温 水 自 动 投 入 FCB 动 作 后, 负 荷 低 于 20% 额 定 负 荷 时, 连 锁 关 闭 减 温 水 调 阀, 维 持 电 动 阀 开 状 态, 锅 炉 燃 料 减 至 1 台 磨 (B 或 C 磨 30 t / h) 及 对 应 油 层 投 入 考 虑 到 此 时 负 荷 很 低, 且 高 旁 开 度 不 是 很 大, 故 通 过 逻 辑 重 新 开 启 过 热 器 及 再 热 器 减 温 水 自 动 控 制, 温 度 设 定 值 维 持 FCB 试 验 前 定 值, 防 止 超 温 实 际 试 验 中 机 组 通 过 以 上 方 法 对 于 汽 温 的 控 制 比 较 理 想, 并 网 时 主 汽 温 度 531 及 再 热 蒸 汽 温 度 531 但 在 并 网 后 升 负 荷 时, 由 于 锅 炉 只 保 留 1 台 磨 煤 机 运 行, 升 负 荷 速 度 较 快, 造 成 主 汽 及 再 热 蒸 汽 温 度 下 降, 所 以 在 并 网 后 要 及 时 启 动 第 2 台 磨 煤 机 当 第 2 台 磨 启 动 后, 随 着 燃 料 的 增 加 汽 温 逐 渐 被 控 制 3. 2 汽 机 专 业 实 现 小 岛 运 行 的 难 点 与 要 点 及 解 决 方 法 在 FCB 触 发 后, 汽 机 专 业 主 要 控 制 的 参 数 有 汽 机 转 速 汽 动 给 水 泵 汽 源 切 换 低 压 缸 排 汽 温 度 除 氧 器 汽 源 切 换 及 其 水 位 高 排 后 再 热 器 压 力 和 高 压 缸 排 汽 的 处 理 方 法 (1) 汽 机 转 速 控 制 在 FCB 动 作 后, 汽 轮 机 转 速 迅 速 蹿 升, 转 速 上 升 到 103% 额 定 转 速 时, 超 速 保 护 控 制 (OPC) 动 作, 使 高 中 压 调 门 迅 速 关 闭, 以 克 服 转 速 的 继 续 飞 升 ; 同 时 汽 轮 机 主 控 则 瞬 间 由 功 率 控 制 模 式 切 换 至 速 度 控 制 模 式, 使 汽 机 转 速 稳 定 在 3000 r / min 为 了 更 好 控 制 转 速, 可 以 将 汽 轮 机 的 控 制 系 统 (DEH) 及 OPC 超 速 控 制 保 护 逻 辑 进 行 优 化 1 在 不 影 响 机 组 正 常 启 动 的 前 提 下, 将 中 压 调 节 汽 阀 的 特 性 曲 线 适 当 优 化, 使 其 在 FCB 这 种 特 殊 情 况 下 适 当 加 快 开 启 的 速 度, 即 及 时 且 较 大 地 开 启 中 压 调 节 汽 阀, 使 中 压 缸 有 足 够 的 蒸 汽 流 量 通 过, 快 速 恢 复 机 组 的 转 速 至 正 常 2 将 OPC 动 作 后 复 位 条 件 由 原 来 的 实 际 转 速 低 于 3000 r / min 复 位 改 为 实 际 转 速 低 于 3030 r / min 时, OPC 电 磁 阀 释 放, 高 中 压 调 节 以 1 3 的 关 系 开 启, 维 持 汽 机 在 3000 r / min 左 右 稳 定 运 行 (2) 锅 炉 汽 动 给 水 泵 的 汽 源 切 换 根 据 设 计, 本 厂 汽 泵 有 2 路 汽 源 : 一 路 工 作 汽 源, 来 自 汽 轮 机 的 四 段 抽 汽 ; 一 路 备 用 汽 源, 来 自 辅 助 蒸 汽 或 再 热 冷 段 蒸 汽 抽 汽 正 常 运 行 时, 汽 动 给 水 泵 的 汽 源 取 自 汽 轮 机 四 段 抽 汽, 但 是 FCB 发 生 后, 由 于 汽 轮 机 高 中 压 调 门 迅 速 关 闭, 此 时 抽 汽 压 力 迅 速 跌 落, 所 以 很 难 使 汽 动 给 水 泵 维 持 运 行, 必 须 迅 速 将 其 切 换 至 备 用 汽 源 FCB 触 发 时, 高 压 旁 路 快 速 开 启, 再 热 蒸 汽 压 力 依 然 存 在, 故 快 速 将 汽 源 切 换 至 再 热 冷 段 蒸 汽, 保 持 锅 炉 给 水 稳 定 (3) 低 压 缸 排 汽 温 度 控 制 在 FCB 发 生 后, 由 于 低 压 缸 内 蒸 汽 流 量 减 少, 出 现 低 负 荷 高 背 压 的 工 况, 导 致 鼓 风 增 大, 导 致 低 压 缸 排 汽 温 度 上 升, 加 之 低 压 旁 路 此 时 开 度 较 大, 排 汽 量 相 应 加 大, 所 以 要 及 时 喷 水 和 保 持 真 空 度, 使 得 低 压 缸 排 汽 温 度 不 要 超 过 允 许 高 限 值, 更 不 要 超 过 低 压 旁 路 76
快 关 的 动 作 值 (4) 除 氧 器 汽 源 切 换 及 水 位 控 制 由 于 FCB 发 生 后, 除 氧 器 的 正 常 工 作 汽 源 (4 段 抽 汽 ) 压 力 快 速 下 降, 除 氧 器 压 力 突 然 变 化 及 其 进 水 温 度 突 然 下 降, 导 致 除 氧 器 内 水 位 波 动 较 大 在 FCB 触 发 后, 应 该 及 时 把 除 氧 器 的 汽 源 切 至 冷 段 再 热 器, 以 缓 解 除 氧 器 压 力 温 度 的 变 化, 对 稳 定 除 氧 器 水 位 水 温 起 到 很 好 的 作 用, 同 时 也 可 以 减 少 低 压 旁 路 排 汽 的 负 荷, 有 效 防 止 低 压 缸 排 汽 温 度 过 高 (5) 高 压 缸 排 汽 的 处 理 方 法 由 DCS 逻 辑 控 制 VV 阀 和 BDV 阀 自 动 联 开, 以 保 证 高 压 缸 排 汽 口 金 属 温 度 不 超 限, 以 及 大 量 高 参 数 的 蒸 汽 在 通 过 高 中 压 轴 封 处 进 入 汽 轮 机 中 压 缸 做 功 之 前 能 够 及 时 排 至 凝 汽 器, 不 至 于 继 续 在 中 压 缸 做 功 而 使 机 组 转 速 飞 升 更 多, 汽 轮 机 本 体 及 管 道 疏 水 启 动 门 全 部 正 常 联 开 (6) 高 排 后 再 热 蒸 汽 压 力 控 制 在 FCB 触 发 后, 高 排 后 再 热 蒸 汽 压 力 主 要 由 高 低 压 旁 路 控 制, 其 具 体 压 力 值 如 果 偏 高 可 导 致 高 排 阀 无 法 打 开, 如 果 压 力 偏 低 可 造 成 汽 泵 汽 源 压 力 不 够, 所 以 不 同 机 组 分 别 对 待 本 厂 2 台 机 组 FCB 试 验 时 高 排 后 再 热 蒸 汽 压 力 值 控 制 在 0. 5 MPa 3. 3 热 工 专 业 另 外 进 行 的 部 分 逻 辑 修 改 (1) 高 排 逆 止 门 联 开 条 件 由 原 来 的 高 主 门 开 联 开 改 为 任 一 高 调 门 开 度 大 于 2% 联 开 ( 取 高 调 阀 反 馈 ) (2) 高 排 逆 止 门 BDV 联 关 条 件 现 为 OPC 动 作 汽 机 跳 闸 发 电 机 解 列 ( GCB 脱 开 或 GCB 在 合 位 且 Q51 Q52 脱 开 ) (3) 当 FCB 发 生 时 联 启 备 用 真 空 泵 (4) 修 改 送 风 及 氧 量 从 自 控 切 手 动 条 件, FCB 发 生 时 氧 量 切 手 动 而 送 风 不 因 偏 差 大 切 手 动 (5) 修 改 一 次 风 机 切 手 动 条 件, 增 加 FCB 发 生 时 不 因 偏 差 大 而 切 手 动 (6) 修 改 炉 膛 负 压 切 手 动 条 件, 增 加 FCB 发 生 时 不 因 偏 差 大 而 切 手 动 (7) 修 改 跳 磨 逻 辑, 增 加 FCB 跳 磨 (8 ) 修 改 PCV 逻 辑, FCB 发 生 时 联 开 ( 负 荷 55% ) (9) 修 改 燃 料 主 控 切 手 动 条 件, 增 加 FCB 发 生 时 切 手 动 (10 ) 修 改 RB 逻 辑, 增 加 FCB 发 生 时 切 除 RB (11) 顶 轴 油 泵 电 泵 辅 助 油 泵 空 / 氢 侧 密 封 油 泵 大 机 直 流 油 泵 A / B 小 机 交 / 直 流 润 滑 油 泵 逻 辑 启 动 指 令 从 原 3 s 脉 冲 指 令 修 改 为 长 指 令, 确 保 FCB 时 厂 用 切 换 慢 导 致 的 连 锁 脉 冲 启 动 无 效 4 机 组 FCB 试 验 情 况 简 介 (1) 1 # 机 组 1 50% 负 荷 FCB 试 验 : 负 荷 151. 1 MW, 断 开 发 电 机 并 网 开 关 Q51 与 Q52, 机 组 脱 网, 机 组 负 荷 瞬 间 降 至 厂 用 负 荷 15. 98 MW 汽 轮 机 最 高 飞 升 转 速 3105 r / min, 最 低 回 落 转 速 2922 r / min, 各 辅 机 运 转 正 常 整 个 过 程 处 于 全 自 动 方 式 机 组 在 FCB 方 式 下 稳 定 运 行 5 min 后 再 次 并 网 2100% 负 荷 FCB 试 验 : 负 荷 300 MW, 断 开 发 电 机 并 网 开 关 Q51 与 Q52, 机 组 脱 网, 机 组 负 荷 瞬 间 降 至 厂 用 负 荷 16. 39 MW 汽 轮 机 最 高 飞 升 转 速 3171 r / min, 最 低 回 落 转 速 2930 r / min, 各 辅 机 运 转 正 常 整 个 过 程 处 于 全 自 动 方 式, 机 组 在 FCB 方 式 下 稳 定 运 行 5 min 后 再 次 并 网 (2) 2 # 机 组 1 50% 负 荷 FCB 试 验 : 负 荷 148 MW, 断 开 发 电 机 并 网 开 关 Q51 与 Q52, 机 组 脱 网, 机 组 负 荷 瞬 间 降 至 厂 用 负 荷 11. 79 MW 汽 轮 机 最 高 飞 升 转 速 3076 r / min, 最 低 回 落 转 速 2944 r / min, 各 辅 机 运 转 正 常, 整 个 过 程 处 于 全 自 动 方 式, 机 组 在 FCB 方 式 下 稳 定 运 行 5 min 40 s 后 再 次 并 网 2100% 负 荷 FCB 试 验 : 负 荷 300 MW, 断 开 发 电 机 并 网 开 关 Q51 与 Q52, 机 组 脱 网, 机 组 负 荷 瞬 间 降 至 厂 用 负 荷 11. 81 MW 汽 轮 机 最 高 飞 升 转 速 3168 r / min, 最 低 回 落 转 速 2935 r / min, 各 辅 机 运 转 正 常, 整 个 过 程 处 于 全 自 动 方 式 机 组 在 FCB 方 式 下 稳 定 运 行 5 min 48 s 后 再 次 并 网 5 其 他 注 意 事 项 10 # 机 组 FCB 动 作 后, 汽 轮 机 转 速 最 高 至 3171 r / min, 频 率 52. 91 Hz, 锅 炉 侧 的 所 有 辅 机 电 流 均 随 频 率 的 突 升 而 升 高 风 机 及 磨 煤 机 电 流 变 化 如 下 表 2 所 示 ; 风 机 出 入 口 风 压 变 化 如 表 3 所 示 表 2 试 验 前 后 风 机 及 磨 煤 机 电 流 变 化 A 77
名 称 额 定 电 流 试 验 前 各 辅 机 电 流 最 高 电 流 A 引 风 机 B 引 风 机 A 送 风 机 B 送 风 机 A 一 次 风 机 B 一 次 风 机 密 封 风 机 A 磨 煤 机 B 磨 煤 机 C 磨 煤 机 233 233 48 48 176. 5 176. 5 194 61 61 61 172 174 28. 5 28. 7 145 145 135 45 43 42 256 219 46 37 194 211 175 49 51. 6 45 注 : FCB 动 作 后 延 时 1 s, 到 达 最 高 值, 后 逐 渐 降 低 表 3 试 验 前 后 风 机 出 入 口 风 压 变 化 kpa 名 称 试 验 前 各 风 机 参 数 最 高 参 数 A 引 风 机 入 口 压 力 B 引 风 机 入 口 压 力 A 送 风 机 出 口 压 力 B 送 风 机 出 口 压 力 A 一 次 风 机 出 口 压 力 B 一 次 风 机 出 口 压 力 -3. 28-3. 34 1. 81 1. 87 10. 86 10. 92-3. 41-3. 47 2. 16 2. 17 12. 02 11. 94 注 : FCB 动 作 3 s 后 到 达 最 高 值, 后 逐 渐 降 低 在 试 验 之 前, 对 各 辅 机 的 额 定 电 流 及 电 气 保 护 要 有 充 分 把 握 在 满 足 运 行 需 要 的 前 提 下, 尽 可 能 的 降 低 各 辅 机 的 出 力, 防 止 过 流 等 电 气 保 护 动 作 特 别 是 辅 机 选 型 过 小 时, 更 应 该 注 意 6 结 语 岛 运 行 工 况 实 际 上 由 2 个 连 续 的 工 况 组 成, 即 快 速 降 负 荷 工 况 和 最 低 稳 燃 工 况 旁 路 系 统 在 FCB 触 发 后 起 着 关 键 作 用 由 于 本 电 厂 汽 机 旁 路 容 量 很 小 ( 高 旁 40%, 低 旁 45% ), 加 之 无 启 备 变 设 计, 此 次 试 验 的 风 险 极 大, 试 验 前 做 了 详 细 预 案, 并 提 出 了 可 行 的 方 案 措 施 此 次 试 验 证 明 了 东 方 机 组 完 全 能 够 满 足 大 范 围 超 快 速 的 负 荷 突 然 变 化 运 行 能 力 同 时 也 提 高 了 电 网 和 电 厂 长 期 的 安 全 可 靠 运 行, 预 防 了 大 面 积 停 电 事 故 的 发 生 或 厂 网 故 障 消 除 后 提 高 迅 速 向 外 输 电 的 能 力 保 障 了 机 组 的 安 全 运 行, 提 高 了 机 组 的 经 济 运 行 水 平, 减 少 了 机 组 的 启 停 次 数 鉴 于 以 上 各 辅 机 在 FCB 前 后 其 运 行 参 数 波 动, 集 团 要 闻 集 团 公 司 召 开 专 项 巡 视 整 改 工 作 领 导 小 组 第 二 次 ( 扩 大 ) 会 议 8 月 10 日 下 午, 集 团 公 司 专 项 巡 视 整 改 工 作 领 导 小 组 在 集 团 公 司 总 部 召 开 第 二 次 ( 扩 大 ) 会 议 党 组 书 记 董 事 长 王 计 主 持 会 议 集 团 公 司 专 项 巡 视 整 改 工 作 领 导 小 组 及 办 公 室 全 体 成 员, 集 团 公 司 领 导 股 份 公 司 领 导, 以 及 总 部 各 职 能 部 门 主 要 负 责 人 参 加 了 会 议 王 计 首 先 传 达 了 习 近 平 总 书 记 关 于 巡 视 工 作 重 要 讲 话 精 神 和 国 务 院 国 资 委 主 任 党 委 书 记 张 毅 关 于 中 央 企 业 巡 视 工 作 重 要 讲 话 集 团 公 司 相 关 职 能 部 门 分 别 就 党 组 织 落 实 主 体 责 任 和 加 强 选 人 用 人 工 作 等 巡 视 整 改 工 作 情 况 作 了 汇 报 集 团 公 司 党 组 成 员 纪 检 组 长 胡 乃 民 向 会 议 报 告 了 拟 向 社 会 公 开 发 布 的 中 共 中 国 东 方 电 气 集 团 有 限 公 司 党 组 关 于 巡 视 整 改 情 况 的 通 报 有 关 内 容, 并 向 与 会 同 志 征 询 了 修 改 意 见 和 建 议 王 计 最 后 作 总 结 讲 话, 对 集 团 公 司 下 阶 段 整 改 工 作 任 务 进 行 了 部 署 他 强 调, 全 集 团 各 企 业 党 委 各 单 位 都 要 以 更 加 奋 发 有 为 的 精 神 状 态, 把 巡 视 整 改 工 作 激 发 的 正 能 量 转 化 为 推 动 集 团 公 司 持 续 健 康 发 展 的 强 劲 动 力, 以 整 改 的 实 际 行 动 和 成 效, 向 中 央 和 职 工 群 众 交 上 一 份 满 意 的 答 卷 来 源 : 东 方 电 气 网 78