輔助機故障快速降負荷功能的設計及試驗分析①

王磊

摘 ? 要：輔助機故障常見于電熱聯產工程當中，最有效的故障處理方法為在短時間調節輔助機的運行負荷達到標準范圍。因此本文選取某熱電聯產工程為案例，對輔助機故障快速降負荷功能的設計及試驗進行分析，主要介紹輔助機故障快速降負荷工程的邏輯設計方案，研究具體的試驗過程及試驗成果。豐富輔助機故障快速降負荷理論體系，積累實際工作經驗。

關鍵詞：輔助機 ?快速降負荷 ?邏輯設計

中圖分類號：TK233 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0079-02

輔助機跳閘故障多為負荷過大、超出荷載上限引起，若未及時采取有效措施進行處理，會嚴重影響機組正常運行，給企業帶來更大的利益損失。快速降負荷功能（RB）是處理輔助機故障最常用的手段。通過科學的邏輯設計及試驗流程，優化快速降負荷功，保證輔助機穩定運行。

1 ?案例背景簡介

某熱電工程2號機組輔助機由空預器×2、磨煤機×5、引風機×2、一次風機×2、汽動給水泵×2構成。其中空預器、引風機、一次風機、汽動給水泵單臺可承載系統50%的荷載，磨煤機中4臺可帶動MCR負荷，1臺為備用。系統處于正常運行狀態，允許的最大荷載由各設備運行狀態計算得出。若某設備發生跳閘，計算值將低于系統的真實荷載，出現RB。

2 ?輔助機故障快速降負荷功能邏輯設計

2.1 RUNBANK回路設計

在設計RUNBACK回路時，主要針對引、送風機、一次風機和汽動給水泵進行。若輔助機出現跳閘故障，RUNBACK回路會自動發揮降低負荷的作用，速率在100%/min左右。為進一步提高機組運行的經濟效益，保證發生跳閘故障時系統的安全性，需在RUNBACK的基礎上加設磨煤機回路和滑壓回路。

2.2 磨煤機跳閘回路設計

為保證降負荷的效率及機組安全，可嚴格遵循以下依據設計磨煤機跳閘回路：第一，保證機組輔助機能夠承受的最高負荷可在短時間內調節到與鍋爐系統熱負荷一致的水平。第二，盡量提高機組降負荷的速度，降低磨煤機的壓力。

2.3 滑壓回路設計

在RUNBACK狀態下，依照標準壓力值調節機組存在兩大弊端：一是汽機調門過小，會導致機組運行成本上升。二是鍋爐系統中的汽動給水泵的壓力值超過正標準，阻礙鍋爐上水，進而給機組運行帶來安全隱患[2]。在設計滑壓回路時，需避免以上問題。

3 ?輔助機故障快速降負荷功能試驗分析

3.1 試驗過程

3.1.1 送、引風機RB試驗

試驗時運行中的機組設備包括磨煤機×4、送風機×2、引風機×2、空預器×2、一次風機×2，系統參數設定為：主汽壓力：23.7MPa、實際壓力24.2MPa、主汽溫度563℃。12min后，2A送風機DCS遠方停止，2A引風機及一次風機聯鎖跳閘，發生RUNBACK，過程共持續5min。RB之后，機組的控制模式轉變為跟隨形式，滑壓調節發揮作用，2B引、送風機的運行強度自動升高，2D磨煤機跳閘。15s后，2S磨煤機也發生跳閘。機組過熱器、再熱器的減溫水調節門超馳關異常持續2min，后恢復正常，E油層點火子組進入啟程控制模式[3]。在RB過程中，2號機組的負載最低值為183MW，主汽壓力下降到19.5MPa，其波動范圍在0.5MPa以內，一次風機的風壓最大值為10.9kPa，過熱汽溫最小為527℃，爐膛復壓范圍在-446～834Pa，機組參數相對穩定。

3.1.2 一次風機RB試驗

協調控制階段，機組的穩定運行負荷為320MW，運行設備包括磨煤機×4、送風機×2、引風機×2、空預器×2。相關參數為：主汽壓力：24.0MPa、實際壓力24.25MPa、主汽溫度564℃。22min后，2B一次風機跳閘，發生RB，共持續5min。過程中，機組的控制方式轉換成跟隨，以滑壓方式調整壓力值，2A一次風機的運行強度提高，2D磨煤機跳閘，15s后2B磨煤機也發生跳閘，機組過熱器、再熱器的減溫水調節門超馳關異常持續2min，后恢復正常，E油層點火子組進入啟程控制模式。此RB試驗過程中各設備的參數變動情況如下：機組負荷：最低值為189MW;主汽壓力：最低值為19.68MPa，波動范圍在0.5MPa;過熱汽溫：最低為537℃;爐膛負壓：在-1166～400Pa;一次風壓：最低為6.4kPa，機組參數相對穩定。試驗結果發現，在高負荷運行狀態下，一次風機的狀態正常。

3.1.3 汽動給水泵RB試驗

（1）320MW～175MW。

磨煤機×4、送風機×2、引風機×2、空預器×2、一次風機×2、汽泵×2正常運行。相關參數為：主汽壓力：24.15MPa、實際壓力23.7MPa、主汽溫度561℃。5min后，2B汽泵就地打閘，進入RB狀態，共持續5min。RB過程中，機組控制方式轉換為跟隨方式，以滑壓方法調整壓力值，另一汽泵的運行強度增大，2D磨煤機發生跳閘，15s后2B磨煤機隨之跳閘，機組過熱器、再熱器的減溫水調節門超馳關異常持續2min，后恢復正常，E油層點火子組進入啟程控制模式。此RB試驗過程中各設備的參數變動情況如下：機組負荷：最低值為174MW;主汽壓力：最低值為18.6MPa，波動范圍在0.7MPa;過熱汽溫：最低為532℃;爐膛負壓：最低在-1138Pa;一次風壓：最高為10.3kPa，機組參數相對穩定。

（2）200MW～164MW。

磨煤機×3、送風機×2、引風機×2、空預器×2、一次風機×2、汽泵×2處于運行狀態。相關參數為：主汽壓力：17.03MPa、實際壓力17.37MPa、主汽溫度571℃。15時49分28秒，2B汽泵就地打閘，進入RB狀態，過程持續3min。RB過程中，機組控制方式轉換為跟隨方式，以滑壓方法調整壓力值，另一汽泵的轉速提高100r，共持續2min，2B磨煤機發生跳閘，機組過熱器、再熱器的減溫水調節門超馳關異常持續2min，后恢復正常，E油層點火子組進入啟程控制模式。此RB試驗導致各設備的參數變動情況如下：機組負荷：最低值為161MW;主汽壓力：最低值為16.05MPa，波動范圍在0.5MPa;過熱汽溫：最低為552℃;爐膛負壓：最低在-666Pa;一次風壓：最高為9.88kPa，機組參數相對穩定。

3.2 試驗成果

第一，將原邏輯設計中RB過程保留3臺磨煤機改為保留2臺磨煤機正常運行，快速減少機組燃料。第二，增加復位條件，限制RB過程為5min，后自動恢復正常狀態，若無法達成，手動調整。第三，設計磨煤機RB最低負荷，為90MW，并根據磨煤機的運行臺數進行調節。第四，設計專門針對RB的滑壓曲線，與原本的滑壓曲線保持獨立，保證RB時滑壓不受影響。第五，調高輔助機電流最大限值。第五，若為中負荷RB，將磨煤機保留數量調整為2臺。

4 ?結語

通過以上試驗及調整，該熱電聯產工程2號機組輔助機故障快速減負荷功能發揮穩定，可充分滿足機組正常運行的需求。調整后，該機組發生跳閘故障的頻率大大降低。

參考文獻

[1] 楊小龍.1000MW機組輔機故障減負荷邏輯設計優化及應用[J].發電設備，2019，33（2）：127-132.

[2] 袁俊文.直接空冷機組協調控制系統及給水泵RB試驗動態特性分析[J].東北電力技術，2018，39（3）：40-43.

[3] 王印松.660MW超臨界機組優化改造后RB試驗技術分析[J].熱能動力工程，2017，32（2）：95-100.