越南廣寧電廠二期MCS調試中存在的問題及解決方法

許 淼，戴永峰

(1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006;2.中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518000)

越南廣寧電廠二期MCS調試中存在的問題及解決方法

許 淼1，戴永峰2

(1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006;2.中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518000)

介紹了越南廣寧電廠二期工程2×300 MW機組在模擬量控制系統 (MCS)調試過程中風量補償、給水控制時自動搶水和協調控制系統 (CCS)控制模式下主汽壓力波動大3個主要問題，分別進行分析，并給出了相應解決方法，為之后的送風自動、氧量自動、負荷擾動試驗、RB試驗和甩負荷試驗奠定了基礎，保證了機組長期、安全、穩定運行。

MCS;風量補償;給水控制;自動搶水;煤粉混合器

越南廣寧電廠二期工程2×300 MW機組鍋爐是由上海鍋爐廠有限公司生產，采用ALSTOM技術的控制循環、一次中間再熱、雙拱形爐膛 (W型火焰)、中間儲倉式煤粉汽包爐。汽輪機是由上海汽輪機廠有限公司生產的亞臨界、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機。本文以3號機組為例，對在機組調試過程中MCS存在的一些問題進行了分析，并給出了相應的解決方法。

1 模擬量控制系統概述

模擬量控制系統是指系統的控制作用由被控變量通過反饋通路引向控制系統輸入端所形成的控制系統，也稱閉環控制或反饋控制系統［1］。它常包含參數自動調節及偏差報警等功能。火力發電廠模擬量控制系統是鍋爐、汽輪機及其輔助系統運行參數自動控制系統的總稱［2］。

越南廣寧電廠二期工程2×300 MW機組的MCS主要包括:負荷指令控制、協調控制、燃料控制、給水控制、送風及氧量控制、爐膛負壓控制、汽溫控制、一次風壓控制、燃油壓力控制、除氧器和凝汽器水位控制和其它的單回路控制。

2 MCS存在問題及解決方法

2.1 風量補償

2.1.1 存在問題

越南廣寧電廠期工程2×300 MW機組的風量測量為江陰市節流裝置廠有限公司生產的機翼測風裝置，本臺機組共配備9臺測風裝置。2012年10月13日，3號機組做了80%工況下的通風試驗項目，試驗數據如表1所示。

表1 80%工況下的通風試驗數據表

由表1可見，實際測量的各項風量與DCS顯示的風量有很大差別，通過對風量設計說明書和現場實際情況對比，發現實際的風量裝置管道的工作壓力不超過1.0 kPa，而設計的風量裝置管道工作壓力為3.21 kPa。各項風量裝置的設計參數如表2所示。

表2 風量裝置設計參數

2.1.2 解決方法

由于測量裝置已經安裝完畢，工期也較緊，更換風量裝置已經不太可能，只能通過其它方式來解決。解決方法如下:首先更換風量測量的差壓變送器，原設計為量程0～1 kPa的變送器，現更換為0～0.5 kPa的差壓變送器。其次是在機組額定功率300 MW對各項風量進行補償。以空預器A出口二次風流量為例，介紹風量補償系數的計算方法。

本臺機組的送風機為上海鼓風機廠有限公司生產的軸流式風機，型號為FAF204-10-1。機組負荷為300 MW時送風機A的運行參數如表3所示。

表3中的動中角度通過送風機指令與動葉角度關系 (如表4所示)得出。當空預器A出口二次風流量未經過補償，即風量補償系數為1時，DCS顯示的標準風量為317 750 Nm3/h，通過送風機A的動葉角度和比功查性能曲線圖 (如圖1所示)得出的風量為125 m3/s，即450 000 m3/h，換算成標準風量為425 835 Nm3/h，所以DCS風量補償系數應為 1.34。

表3 送風機A在300 MW時的運行參數表

表4 送風機指令與動葉角度關系表

圖1 送風機性能曲線圖

2.2 給水控制

2.2.1 存在的問題

本機組共配置3臺電動給水泵，每臺電泵出力為50%Pe。當1臺電動給水泵跳閘，備用泵必須聯鎖啟動。在試驗時發現備用泵聯鎖啟動沒問題，但是電動給水泵液力耦合器指令需要運行人員手動操作，未能實現自動搶水，給機組的穩定運行帶來很大隱患［3］。

2.2.2 解決方法

首先對給水控制邏輯進行修改，在備用泵聯鎖啟動2 s后，液力偶合器投入自動。其次修改調節回路，使備用泵在啟動后能自動增加指令，參與汽包水位的自動調節，無需運行人員手工操作，達到自動搶水的目的。給水控制邏輯如圖2所示。

由圖2可見，給水控制有1個同操器M，3臺給水泵分別由M1、M2、M3控制，每臺泵都有1個偏置BIAS，該偏置的輸出范圍為±10。當備用泵聯鎖啟動并投入自動后，該備用汞的指令就是同操指令加上偏置后的數值，這樣就實現了自動增加指令，實現了自動搶水。實際的運行曲線如圖3所示。

圖2 給水控制邏輯簡圖

圖3 給水控制自動搶水實際運行曲線圖

由圖3可見，當給水泵C跳閘后，備用給水泵B聯鎖啟動，液力偶合器的指令自動緩慢增加，在整個過程中對汽包水位的影響很小。

2.3 CCS控制模式下主汽壓力波動大

2.3.1 存在的問題

在機組投入CCS控制模式后，主汽壓力和機組負荷波動都很大。在各種運行工況下的觀察，發現機組負荷在240～260 MW時，主汽壓力相對穩定，負荷大于260 MW時主汽壓力波動非常嚴重。經過分析，一次風管差壓的波動對主汽壓力的影響很大，一次風管差壓與主汽壓力的變化趨勢如圖4所示。

由圖4可見，在總給煤量、給粉機指令不變時，2臺給粉機的一次風管差壓有大的波動時，主汽壓力就變化很大，由09:17:28的13.33 MPa一直升到09:20:12的14.65 MPa，變化率達到0.44 MPa/min。

2.3.2 解決方法

本臺機組鍋爐給粉系統和一次風系統主要設備由2臺一次風機，一次風箱，16臺給粉機和32個煤粉混合器組成。一次風管差壓的波動大是由于來粉不均造成的，需要通過2個方面來解決此問題。

圖4 一次風管差壓與主汽壓力變化趨勢圖

a. 修改控制邏輯

首先對CCS邏輯所在的控制器的掃描周期進行了修改，由原來的300 ms改為1 000 ms，這樣給粉機指令的變化比較平滑。其次是對16臺給粉機的指令偏置進行了限制，由原來的±50改為±20，這樣在給粉機投入自動時，每臺給粉機的出力是相對平衡的，保證一次風壓的穩定［4］。

b. 改造煤粉混合器

通過在各種工況下的運行觀察，做了大量的試驗后發現，造成來粉不均的主要原因是煤粉混合器的設計出力余量偏小［5］。需要對煤粉混合器進行改造，具體改造如下:降低煤粉混合器內隔板位置，垂直徑向下移50 mm，隔板下平面與圓管內壁垂直距離為40 mm，這樣就會增加隔板上部通流面積，提高帶粉能力，隔板下部可少量通流，防止混合器堵粉。擴寬下粉口鴨嘴，由原來的76 mm擴至120 mm，并且改下粉口背風面直角過渡改為斜角過渡，角度為30°左右，便于煤粉的流動。改造后的設計圖如圖5所示。

圖5 改造后的煤粉混合器設計圖

3 結束語

越南廣寧電廠二期3號機組MCS調試中存在的風量補償、給水控制的自動搶水和CCS控制模式下主汽壓力波動大這3個主要問題的解決，為之后相關自動調節回路的順利投入、各項性能試驗和滿負荷連續運行奠定了基礎，保證了機組長期、安全、穩定的運行［6］。

［1］ 趙志強，秦 義.火力發電機組協調控制系統淺析 ［J］.東北電力技術，2002，23(11):39-41.

［2］ 李毅杰.華能汕頭電廠機爐協調控制系統性能分析、改進及調試投運［J］.熱力發電，2001，33(6):41-44.

［3］ 唐權利，張仰恒，王 偉.300 MW鍋爐汽包水位保護動作分析及措施［J］.東北電力技術，2012，33(3):44-46.

［4］ 單英雷.CCS調試中的問題及解決方法［J］.華東電力，2004，32(6):52-53.

［5］ 羅強駿.GD1025/18.2-Ⅱ4型鍋爐風粉混合器改造探討［J］.四川電力技術，2008，31(4):21-23.

［6］ 焦 健，趙志強.660 MW超超臨界機組協調控制策略［J］.東北電力技術，2010，31(3):27-32.

Problems and Solutions to MCS Debugging in PhaseⅡProject of Vietnam Quang Ninh Thermal Power Plant

XU Miao1，DAI Yong-feng2
(1.Electric Power Research Institue of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China;2.China Nuclear Power engineering Co.，Ltd.，Shenzhen，Guangdong 518000，China)

This paper introduces three major problems of air flow compensation coefficient，automatic fast water supply and main steam pressure fluctuation in the CCS control mode in Modulating Control System(Referred to as MCS)debugging in Quang Ninh Thermal Power Plant of Vietnam PhaseⅡ 2 ×300 MW Unit.Each of them is analyzed，and the corresponding solutions are given，thus laying a good foundation for air flow control，oxygen trim control，load ramp test，RB test and load rejection test to ensure long-term stable，safe operation.

MCS;Air flow compensation;Feed water control;Fast water supply;Pulverized coal mixer

TM621

A

1004-7913(2014)03-0049-03

許 淼 (1979—)，男，學士，助理工程師，主要從事火電廠熱控調試工作。

2013-11-26)