岱海電廠一期機組深調過程APS自動并退汽泵探討

內蒙古涼城縣岱海電廠 李煬文

當前，我國電力系統調節靈活性欠缺，部分地區出現了較為嚴重的棄風、棄光問題，區域用電矛盾突出。為有序消納新能源、供應高質量的電能，各地通過經濟手段激勵電廠進行靈活性改造，破解新能源消納難題。岱海電廠認識到電網調峰的迫切需求，著手實施一期空冷機組深度調峰靈活性改造，制定機組深調實施方案，推進機組深調運行優化與技術改造工作，確保了一期空冷機組深度調峰的順利進行，有利于提升新能源消納水平，推進綠色發展，保障電網安全運行。

1 原運行調整存在的問題

火電機組深度調峰時，給水的控制是關鍵。一般來說機組負荷越低給水流量就越低，如果給水控制不好，給水流量波動大的話容易造成汽包水位波動，容易觸發鍋爐汽包水位主保護動作。岱海電廠給水系統主要配備2臺50%BMCR 容量的汽動給水泵組和1臺30%BMCR 容量的電動調速給水泵。汽泵組的小汽輪機由杭州汽輪機廠生產，汽動給水泵和電動給水泵由沈陽水泵廠生產。每臺給水泵汽輪機MEH 系統通過控制給水泵汽輪機的轉速來控制鍋爐的給水流量。

正常情況下當任一汽泵入口流量低于380T/H時，汽泵再循環閥門將根據邏輯開啟，不同的汽泵入口流量對應不同閥門開度。如果深調過程中低負荷時保持雙汽泵運行，每臺汽泵入口流量將低于380T/H，汽泵再循環閥門會根據汽泵入口流量波動頻繁開關，自動控制下兩臺汽泵出力不均互相搶水，進而造成鍋爐給水流量波動，影響汽包水位平衡。

2 深調時給水控制策略

岱海電廠一期空冷機組通過多次試驗，采用單臺汽泵運行，并且另一臺汽泵退出低轉速陪轉，電泵熱備用的給水控制策略能夠滿足機組深調時需要，充分地考慮到了機組運行的可靠性和靈活性。

正常情況下當機組深調降負荷時，每臺汽泵入口流量到380T/H 左右，汽泵再循環閥門處于開啟門檻值，此時運行人員選擇用APS 自動退出任一汽泵。當任一汽泵退出后，給水系統保持單臺汽泵運行時可以繼續下降負荷至189MW。正常情況下當機組恢復深調升負荷時，負荷越高單汽泵帶給水系統越困難。運行人員需要及時用APS 自動并入已退出的汽泵，使兩臺汽泵共同出力滿足升負荷時給水系統流量。

APS 自動并退汽泵策略如下：深調過程中，當滿足APS 啟動條件時，可以人為選擇任一汽泵自動退出或并入，既減少運行人員操作量，同時防止誤操作，保證給水系統安全穩定；AGC 方式下降負荷至240MW左右，人為投入任一汽泵APS 退出塊，APS 將自動把該汽泵退出運行，保持該泵低轉速陪轉，給水系統維持單汽泵運行；AGC 方式上升負荷至270MW左右，人為投入退出汽泵APS 并入塊，APS 將自動把將該汽泵并入給水系統，恢復兩臺汽泵運行。

3 APS 汽泵自動并退過程

3.1 APS 汽泵自動退出邏輯

步續1：將機組負荷鎖定，汽包水位設定+50；步續2：兩臺汽泵再循環閥門投自動；步續3：解除該汽泵自動控制；步續4：鎖定給水流量記憶，當運行汽泵出口壓力-該汽泵出口壓力小于1MPa 時，每30秒發2秒脈沖點動關小該汽泵遙控轉速，直到再循環閥門全開；步續5：檢查再循環閥門根據汽泵入口流量變小而緩慢開啟，監視該汽泵入口流量偏差由0緩慢下降至-300下限；步續6：檢查確認根據汽包水位變化，運行汽泵出力自動增加。

步續7：繼續每10秒發2秒脈沖點動關小該汽泵遙控轉速，直到汽泵出口流量下降至50T/H；步續8：當汽泵出口流量小于50T/H，且再循環閥門開度大于80%時關閉出口電動門；步續9：出口電動門關閉到位后，打開再循環電磁閥；步續10：關閉取樣門、加藥門；步續11：每10秒發2秒脈沖點動關小該汽泵遙控轉速，目標轉速2800rpm；步續12：汽泵轉速降至2800rpm 時，小機遙控控制切至轉速自動；步續13：汽泵轉速繼續下降至800rpm 陪轉，轉速下降過程速率設為200rpm；步續14：恢復汽包水位設定為0，釋放負荷閉鎖和給水流量記憶，順控完成。

正常情況下運行人員在任一汽泵退出后應檢查運行汽泵運行情況，加強各參數監視。同時對退出汽泵在低轉速時各參數加強監視，尤其是小機排汽溫度、小機振動、軸瓦溫度等。

3.2 APS 汽泵自動并入邏輯

步續1：機組負荷鎖定，汽包水位設定-50；步續2：兩臺汽泵再循環閥門投自動；步續3：汽泵轉速升至2800rpm，轉速上升過程速率設為200rpm，轉速自動切至遙控方式；步續4：鎖定給水流量記憶，當運行汽泵出口壓力-該汽泵出口壓力大于1MPa則每10秒發2秒脈沖點動開大該汽泵遙控轉速；步續5：當壓差小于或等于1MPa，發2秒脈沖則開該汽泵出口電動門；步續6：開啟取樣門、加藥門；步續7：當運行汽泵出口壓力-該汽泵出口壓力大于0.2MPa且小于1MPa 時，則每30秒發2秒脈沖點動開大該汽泵遙控轉速。

步續8：當運行汽泵壓力-該汽泵出口壓力小于或等于0.2MPa 時，則關閉該汽泵再循環電磁閥。檢查再循環閥門根據該汽泵入口流量邏輯自動關小；步續9：檢查確認根據汽包水位變化，運行汽泵出力自動減小；步續10：監視該汽泵入口流量偏置上漲，由低限-300緩慢上升至-50，偏置上升速率變緩時，則每10秒繼續發2秒脈沖點動開大該汽泵遙控轉速，直到汽泵入口流量偏置到-50；步續11：當汽泵入口流量偏置大于-50時，投入該汽泵自動控制；步續12：將汽泵入口流量偏置緩慢設定為0，速率為每秒5；步續13：恢復汽包水位設定0，恢復負荷閉鎖和給水流量記憶，順控完成。

正常情況下，當兩臺汽泵并入給水系統運行后，運行人員需檢查兩臺汽泵各參數正常，自動控制調節正常。兩臺汽泵之間無任何偏置設定，保證兩臺汽泵出力一致。

4 注意事項

因為邏輯中當汽泵入口流量大于500T/H 時，汽泵再循環閥門優先關至0%，而當汽泵入口流量小于270T/H 時，汽泵再循環閥門優先開至100%，所以并退汽泵時入口流量應避開此區間，保證再循環閥門自動調節正常，控制鍋爐給水流量基本不變；深調過程中，運行人員應將小機高調門指令和反饋、低調門指令和反饋、小機參考轉速和實際轉速、小機進汽壓力、小機供汽流量作為重點監視項目，尤其是機組變負荷時段；深調過程中原則上運行人員將退出的汽泵降速至800rpm 陪轉，若預判負荷短時間內會上升，可人為選擇降速至2800rpm 陪轉，防止頻繁升降小機轉速，減少小機壽命損耗。

注意加強退出運行小機降速陪轉時的排汽溫度變化。若高速陪轉時應檢查汽泵出口電動門關閉嚴密，防止由于主汽壓力、汽包水位波動而出力，進而影響運行汽泵的正常調節；APS 自動并退汽泵時，運行人員根據實際工況做好相關事故預想，重點監視汽包水位、給水流量參數。當任一參數異常變化導致各汽泵調節發散，可解除APS 自動，運行人員手動調節各參數，保證機組安全穩定。

綜上，機組深調過程中，運行人員根據實際工況應及時用APS 自動退出任一汽泵，保持單汽泵運行。退出的汽泵保持低轉速陪轉，既能夠減少小機供汽汽源損失，又能快速升轉速并入給水系統接帶負荷，保證給水系統安全經濟運行；深調過程中，加強給水畫面各汽泵參數監視，尤其在變負荷階段。若發生單汽泵運行時調節發散，汽包水位失控異常事故，應立即打閘運行小機，投入電泵接帶給水，確保機組安全運行。