09 600MW机组RUNBACK性能试验的研究.doc

全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集汽轮机600MW机组RUNBACK性能试验的研究赵志刚李兴旺（内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司）摘要：通过RUNBACK试验，达到单台辅机故障停机时，各模拟量控制系统及燃烧管理系统的协调动作，将机组各主要参数控制在正常运行范围内，达到不停炉停机，从而保证了机组及电网的安全运行。关键词：协调控制系统 RUNBACK功能 直吹式制粉系统 引风机RUNBACK试验 送风机RUNBACK试验 一次风机RUNBACK试验246 1概述内蒙古大唐国际托克托电厂#1期工程是2600MW单元机组，汽机和发电机由日立公司制造，锅炉是哈尔滨锅炉厂生产的，制粉系统为直吹式，共有6台磨煤机。两台机组分别于2003年6月和8月移交生产。在试生产阶段成功地进行了六大风机的RUNBACK试验，特别是失去一台一次风机的RUNBACK试验。目前机组已经投入了六大风机（引风机、送风机、一次风机）的RUNBACK功能，这对机组的安全、可靠运行打下了坚实的基础。本文以#1机组试验为例，进行研究和探讨。2控制系统简介2.1控制设备内蒙古大唐国际托克托电厂热控设备采用WPC控制有限公司生产的OVATION分散控制系统和日立公司生产的日立5000M两套系统。协调控制系统中的锅炉控制由OVATION来完成，汽机的控制由日立5000M来完成，从OVTION发出的汽机负荷指令以420MA信号通过硬接线发送到日立5000M。2.2RUNBACK功能回路简介此回路功能是在协调控制方式下，当机组主要辅机因故障跳闸时，系统将机组负荷快速降到单台辅机能够达到的最大出力水平。在RUNBACK过程中，不需要人为干预，依靠协调控制系统及相关的子系统协调工作，使得机组各主要参数不超限，保证锅炉稳定燃烧，实现不停炉不停机，将机组负荷平稳快速地降到机组允许的出力水平。内蒙古大唐国际托克托电厂协调控制系统设计有以下辅机的RUNBACK功能：a、两台并列运行的引风机任意一台停止运行b、 两台并列运行的送风机任意一台停止运行c. 两台并列运行的一次风机任意一台停止运行RUNBACK发生后，自动根据五台或四台磨煤机的组合关系自动跳闸相关的磨煤机，只剩下三台磨煤机运行，达到锅炉快速减负荷的目的。3试验过程3.1100%ECR引风机RUNBACK试验试验前，机组带600MW负荷（100%ECR）稳定运行，A、B、C、D、E磨煤机运行，协调控制系统投入协调方式。手动停A引风机，人为产生RUNBACK信号。动作过程如下：a. A引风机停；b. 联跳A送风机；c. 自动跳闸E磨煤机；d. 延时10秒跳闸D磨煤机；e. 协调控制系统工作在协调方式，但功率指令回路切换到RUNBACK回路，形成单元负荷指令；f. 单元负荷指令由600MW降到330MW降负荷速率为300MW/min；g. 机组负荷降到330MW后稳定运行。机组负荷从600M降到330MW稳定运行用时5分钟，RUNBACK过程中，运行人员没有干预，整个过程全部自动完成，主汽压力、汽包水位、炉膛压力、主汽温度、再热汽温等机组主要参数满足机组运行要求。3.2100%ECR送风机RUNBACK试验试验前，机组带600MW负荷稳定运行，A、B、C、D、E磨煤机运行，协调控制系统投入协调方式。手动停A送风机，人为产生RUNBACK信号。动作过程如下：a. A送风机停；b. 联跳A引风机；c. 自动跳闸E磨煤机；d. 延时10秒跳闸D磨煤机；e. 协调控制系统工作在协调方式，但功率指令回路切换到RUNBACK回路，形成单元负荷指令；f. 单元负荷指令由600MW降到330MW降负荷速率为300MW/min；g. 机组负荷降到330MW后稳定运行。机组负荷从350MW降到190MW稳定运行用时5分钟，RUNBACK过程中，运行人员没有干预，整个过程全部自动完成，主汽压力、汽包水位、炉膛压力、主汽温度、再热汽温等机组主要参数满足机组运行要求。3.370%ECR一次风机RUNBACK试验鉴于600MW直吹式锅炉机组一次风机RUNBACK试验比较难做成功，为了保证机组的安全运行，在做100%ECR一次风机RUNBACK试验之前，做了一个70%ECR（420MW）一次风机RUNBACK试验。过程：停A一次风机后，一次风母管压力快速下降，正在运行的磨煤机全部跳闸（一次风母管与炉膛差压力低跳闸磨煤机），由于油枪及时地自动投入，没有造成停炉停机。分析一次风压力快速下降的原因，第一：一次风机跳闸时，原设计不关同侧的空气预热器出口一次风挡板及一次风机出口联络挡板。第二：原设计中磨煤机跳闸后，在不发生MFT时，则不关磨煤机入口冷、热风挡板、磨煤机出口挡板。这样造成了一次风通过制粉系统泄露，引起一次风压力下降。鉴于以上原因，在逻辑上做了修改见a、磨煤机跳闸后，关磨煤机入口冷、热风挡板、总风门、磨煤机出口挡板b、一次风机故障跳闸发生RUNBACK时，关闭同侧空气预热器出口一次风挡板、一次风机出口联络挡板。3.4100%ECR一次风机RUNBACK试验试验前，机组带600MW负荷稳定运行，A、B、C、D、E磨煤机运行，协调控制系统投入协调方式。手动停A一次风机，人为产生RUNBACK信号。动作过程如下：a. A一次风机停；b. 自动投跳闸E磨煤机；c. 延时5秒跳闸D磨煤机；d. 协调控制系统工作在协调方式，但功率指令回路切换到RUNBACK回路，形成单元负荷指令；e.单元负荷指令由600MW降到330MW，降负荷速率为180MW/min；f. 机组负荷降到330MW后稳定运行g. 机组稳定运行5分钟后恢复停运的A一次风机，恢复机组负荷。机组负荷从600MW降到330MW稳定运行用时5分钟，RUNBACK过程中，运行人员没有干预，整个过程全部自动完成，主汽压力、汽包水位、炉膛压力、主汽温度、再热汽温等机组主要参数满足机组运行要求。4RUNBACK性能试验成功的经验以下是试验成功的几点经验：4.1在RUNBACK发生时，为保证负荷的尽快而且稳定降到目标值。负荷控制设计为开环控制，即只将煤量降到目标值，压力设计为闭环控制，由调门来控制。4.2送风机、引风机发生RUNBACK时，延时10秒跳第二台磨煤机。一次风机发生RUNBACK时，为了维持一次风压在磨煤机正常工作范围内，延时5秒就跳第二台磨煤机。4.3为防止一次风压瞬间扰动到达跳闸值而造成跳闸磨煤机，将一次风母管与炉膛差压延时1秒跳闸磨煤机改为延时15秒，或者取消此保护，改为报警。4.4一次风机故障跳闸发生RUNBACK时，为了防止一次风母管压力严重下降，保证只有一台一次风机运行时，有足够的一次风满足所剩磨煤机能正常运行，关闭同侧空气预热器出口一次风挡板、一次风机出口联络挡板，关闭所跳闸的磨煤机的出口挡板、入口冷、热风挡板。5试验数据整理表1 100%ECR引风机RUNBACK试验过程中机组主要参数主要参数试验前数据RUNBACK过程数据RUNBACK结束后数据最高值最低值实发功率600MW350MW310MW320MW机前压力16.5MPa16.7MPa16.3MPa16.7 MPa汽包水位0mm130mm-87mm50mm炉膛压力-100Pa220Pa-220Pa-120Pa主汽温度540540529535再热汽温539539525530表2 100%ECR送风机RUNBACK试验过程中机组主要参数主要参数试验前数据RUNBACK过程数据RUNBACK结束后数据最高值最低值实发功率600MW340MW310MW315MW机前压力16.5MPa16.7MPa16.3MPa16.5MPa汽包水位-7mm128mm-90mm60mm炉膛压力-110Pa220Pa-510Pa-50Pa主汽温度540540530538再热汽温540540524530表3 100%ECR一次风机RUNBACK试验过程中机组主要参数主要参数试验前数据RUNBACK过程数据RUNBACK结束后数据最高值最低值实发功率600MW330MW310MW320MW一次风压12.0kPa11.9kPa9.8kPa11kPa主汽温度540540530538从表1、表2、表3看出，RUNBACK试验过程中，各主要参数变化不剧烈，幅度也不大，汽包水位、炉膛压力都未达到保护动作值(汽包水位保护动作值为：高于254mm，低于-381mm；炉膛压力保护动作值为：高于1750Pa，低于-2540Pa)。试验结束后，各主要参数满足机组正常稳定运行的要求。从全部试验过程来看，各自动控制系统调节品质良好，能满足整个RUNBACK过程的全部自动控制的需要。6结论全部RUNBACK试验没有造成一次停炉停机。各RUNBACK试验全部过程中，运行人员没有人工干预，整个过程完全由自动控制系统将机组负荷快速降到单台辅机的出力水平，机组各主要参数满足机组正常游行