660MW機組給水RB控制策略分析與完善

梁魁西

摘 要：通過蕪湖發電有限公司給水泵RB控制策略動作過程時的分析，發現其中控制邏輯不足并進行優化完善，提高給水泵RB控制策略的可靠性，并為同類機組給水RB控制策略提供良好的參考價值。

關鍵詞：RUNBACK；給水泵；閉鎖；控制策略

1 概述

蕪湖發電有限責任公司兩臺660MW機組采用單元制爐機電網絡集中控制方式分散控制系統，DCS選用FOXBORO I/A型分散控制系統，機組協調控制系統設計有RB功能，RB功能包括磨煤機RB、引風機RB、送風機RB、一次風機RB和給水RB。當發生部分主要輔機故障跳閘，使鍋爐最大出力低于給定功率時，協調控制系統將機組負荷快速降低到實際所能達到的相應出力，并能控制機組在允許參數范圍內繼續運行稱為RUNBACK（輔機故障減負荷，簡稱RB）。

2 給水RB功能介紹

兩臺汽動給水泵A、B運行，任一臺汽動給水泵跳閘且機組負荷指令大于輔機最大出力限制時觸發給水RB信號，機組負荷目標值降至350MW，主汽壓力目標值17MPa。

給水RB動作過程控制設計：

（1）給水RB動作后連鎖跳閘A磨煤機，A磨煤機跳閘后延時10秒跳閘B磨煤機，B磨煤機跳閘后延時10秒跳閘E磨煤機。燃料主控保持自動運行方式，在RB發生的前22秒內閉鎖燃料主控增指令，防止跳磨過程中運行磨煤機的給煤量大幅增加。

（2）給水RB動作后，鍋爐主控由自動切為手動運行，鍋爐主控輸出按照200/分鐘滑至RB動作后鍋爐主控輸出目標值。

（3）給水RB動作后，汽機主控保持自動運行方式。由于鍋爐主控切手動，此時機組運行方式由協調方式切為汽機跟隨方式，汽機主控調節對象由調節機組負荷改為調節主汽壓力。主汽壓力設定值為RB動作對應壓力目標值及當前主汽壓力實際值，兩者取大值。

3 給水RB動作過程分析

因A小機軸承振動超限導致A小機跳閘，給水RB觸發。RB動作前機組CCS控制方式投入，RB功能投入，機組實發功率662.33MW，主汽壓力24.85MPa，總給水流量1865.26T/H，總風量2116.89T/H，總煤量276.36T/H，2臺汽泵同時運行，6臺磨煤機ABCDEF同時運行。

（1）跳磨過程：給水RB動作后，觸發磨煤機ABE跳閘指令，順序為ABE，時間間隔為上一臺磨煤機分閘后延時10秒觸發下一臺磨煤機跳閘指令。

（2）鍋爐、汽機主控輸出：給水RB動作前，協調投入，鍋爐主控輸出276.36，機組實際負荷662.33。給水RB動作后，切鍋爐主控為手動，鍋爐主控由10：07：54時276.36 T/H滑至10：08：33時144.45T/H，時間39秒，速率與設計速率200/分鐘吻合。但從燃料主控來看，RB動作后22秒內閉鎖增，按照200/分鐘的速率，22秒后鍋爐主控指令為203，當燃料主控的閉鎖增指令消失，燃料主控會跟隨鍋爐主控指令先上升再下降。

給水RB動作后，汽機主控保持自動運行方式，此時機組運行方式由協調方式切換為汽機跟隨，汽機主控由調節負荷改為調節主汽壓力。主汽壓力設定值為RB動作對應壓力目標值及主汽壓力實際值，兩者取大值。由圖2可以看出，前期汽機調門不動，當主汽壓力實際值低于RB動作對應壓力目標值時，汽機調門關小，維持主汽壓力。10：07：54時主汽壓力為24.85MPa，10：09：47時運行人員切汽機主控手動，此時主汽壓力為20.40MPa，整個過程中汽機主控指令為95.09%未變化，調門開度未動作，壓力下降速率為2.36MPa/分鐘。

（3）給水調節過程：10：07：54A汽動給水泵跳閘RB動作，給水流量實際值由10：07：54時1865.26T/H經3秒時間突降至1079.86T/H后，A汽動給水泵轉速控制切手動，指令輸出為2942（汽動給水泵輸出指令最小限為3000）；此時因實際給水量急劇減少，與設定值產生巨大偏差，給水總操PID輸出指令增加，使B汽動給水泵轉速指令由5750上升為最大值5800（最大限為5800，此時產生（B-A）/2=1400的偏置），使給水總操指令閉鎖在（A+B）/2=4400，致使B汽動給水泵指令急劇下降到4400，但此時給水總操PID輸出又繼續增加以及偏置（設有速率變化）逐步變大，使B汽動給水泵又快速達到上限5800，進而往復作用產生鋸齒波（如圖3），但由于時間短，B汽動給水泵沒有調整實際轉速變化，否則會對給水系統產生巨大的擾動。10：09：04，偏置上升至1400，鋸齒波消失，10：10：02時實際給水量滑至最小值755.25T/H。

經過分析由于偏置的加入有一定的速率變化1250/分鐘，產生偏置1400完全加入到B汽動給水泵輸出指令中需要68秒的時間，而鋸齒波產生的時間段（10：07：54至10：09：02）正好與之吻合，為了消除該不穩定區，進一步優化組態，使用變參數的控制方式，即在給水泵RB時，在一段時間內不閉鎖給水總操的輸出。

4 總結

本次給水RB過程連鎖動作時連鎖跳閘磨煤機、鍋爐主控、汽機主控基本正常，但給水RB自動控制功能存在部分異常，如果控制不好很可能觸發MFT，導致停爐的嚴重后果，所以我們經過仔細分析動作過程完善了給水RB邏輯：

（1）給水總操指令上限閉鎖功能存在缺陷，未充分考慮RB狀況下偏置上升時間，對給水自動產生一定擾動，同樣，其他RB功能也存在該缺陷，也需修改閉鎖邏輯。

（2）RB動作后22秒內燃料主控閉鎖增，該時間不足以使鍋爐主控下滑至鍋爐主控目標值，燃燒控制存在擾動，該時間需充分考慮各種工況重新設定。

參考文獻

[1]李鐵柱.給水泵RUNBACK動作失敗原因分析及改進措施[J].寧夏電力，2006，（4）：36-40.

[2]葛智平.機組全協調方式下RB優化控制策略的探討與應用[J].中國電機工程學報，2007，27（1）：115-117.

（作者單位：蕪湖發電有限公司）