火力发电机组RB专题讲座

火力发电机组辅机故障减负荷 RB 专题讲座王新平2016年5月 一 RB的类型及功能要求二 RB过程中控制系统的技术要求三 RB试验四 RB验收考核五 RB功能存在的普遍问题及应对措施六 RB动作后运行监视及处理的注意事项 一 RB的类型及功能要求1 RB的类型锅炉侧的RB 空气预热器RB 任一侧空预器主电机停运 辅助电机未成功联动 且机组负荷大于单台空预器带负荷能力 发生空预器RB 引风机RB 任一侧引风机停运 且机组负荷大于单台引风机带负荷能力 发生RB 炉水循环泵RB 两台运行的炉水循环泵任一停运 备用泵联动不成功 且机组负荷大于单台炉水循环泵带负荷能力 发生炉水循环泵RB 一 RB的类型及功能要求 RB的类型及功能要求 送风机RB 任一送风机停运 且机组负荷大于单台送风机带负荷能力 发生送风机RB 一次风机RB 任一侧一次风机停运 且机组负荷大于单台一次风机带负荷能力 发生一次风机RB 磨煤机RB 任一台磨煤机或者多台磨煤机跳闸 协调系统自动控制机组负荷适应锅炉热量的输出平衡 达到自动减负荷维持机组稳定 一 RB的类型及功能要求 汽轮机侧RB 给水泵RB 可采用以下控制模式 a 两台运行的给水泵任一停运 电动给水泵未成功联启 发生给水泵RB 三台电动给水泵配置模式 b 对于配置两台50 容量汽动给水泵 一台50 容量电动给水泵的机组 当两台运行的汽动给水泵发生一台跳闸 若电动给水泵连锁启动成功时 则不发生给水泵RB 若联动不成功发生给水泵RB c 汽动给水泵跳闸电动给水泵联启RB 可选 两台运行的汽动给水泵任一停运 电动给水泵成功联启 且机组负荷大于运行给水泵虽大带负荷能力 发生汽动给水泵跳闸电泵联启RB 机组配2台50 容量汽动给水泵及一台30 容量电动给水泵 一 RB的类型及功能要求 高加解列RB 部分大机组设置有超负荷机组跳闸保护功能 若机组在高负荷运行时 发生高加解列 机组负荷快速上升到机组超负荷保护定值 会发生机组跳事件 为实现在机组高负荷运行高加解列快速限制负荷超限 部分机组设置了高加解列快速降负荷的逻辑 逻辑控制策略类似RB功能 目前在业界定义高加RB 一 RB的类型及功能要求 2RB的功能要求 空气预热器RB 一台空气预热器主电机跳闸 辅电机未成功联启 联跳相应数量磨煤机 机组控制方式切至TF方式 负荷自动减至剩余空气预热器带负荷能力所对应的负荷目标值 引风机RB 一台引风机跳闸 联跳相应数量的磨煤机 机组切至TF方式 送 引风机带负荷能力所对应的负荷目标值 送风机RB 一台送风机跳闸 联跳相应数量的磨煤机 机组切至TF方式 送 引风机带负荷能力所对应的负荷目标值 一 RB的类型及功能要求 炉水循环泵RB 两台炉水循环泵运行时 其中一台跳闸 备用炉水循环泵未成功联启 联跳相应数量的磨煤机 机组切至TF方式 负荷自动减至剩余炉水循环泵带负荷能力所对应的负荷目标值 高加解列RB 逻辑设计要求实现在机组高负荷运行高加解列快速限制负荷不超限 同时要控制锅炉不超压 机组负荷稳定在安全范围内 一 RB的类型及功能要求 给水泵RB 一台给水泵跳闸 电动给水泵 30 或50 容量 未成功联启 联跳相应数量的磨煤机 机组切TF方式 负荷自动减至剩余给水泵带负荷能力所对应的负荷目标值 汽动给水泵跳闸电泵联启RB 一台汽动给水泵跳闸 启动用电动给水泵 30 容量 联启成功 自动并列 联跳相应数量的磨煤机 机组切至TF方式 负荷自动减至剩余给水泵加电动给水泵带负荷能力所对应的负荷目标值 若两台汽泵配置的机组 一台给水泵跳闸 机组切TF方式 负荷自动减至剩余给水泵带负荷能力所对应的负荷目标值 一 RB的类型及功能要求 RB信号与通道设计要求 用于触发RB动作的设备状态信号宜采取避免信号误动的措施 对于空气预热器RB 炉水循环泵RB 给水泵RB等涉及后备设备启动判断的RB项目 应根据设备启动时间设置延时 以确认后备设备启动失败 应采取措施保证MCS与SCS FSSS DEH MEH系统间与RB功能相关信号交换的可靠性 RB发生后 应在控制系统有状态与报警显示 一 RB的类型及功能要求 4RB的触发条件当下列条件同时具备时RB触发 机组RB功能相关的重要辅机跳闸或停运 机组实际负荷超过某种辅机运行数量能带的最大负荷以上 一 RB的类型及功能要求 5RB过程中控制系统的技术要求5 1FSSS的技术要求如下 a 按照与RB减负荷速率相匹配的时间间隔依次进行磨煤机切除 直至保留锅炉RB目标负荷对应的燃烧设备数量 b 根据不同炉型的燃烧器布置特点与汽温控制要求采用合理的磨煤机停运顺序c 根据燃烧工况可以连锁投入一层运行磨煤机 给粉机 对应的油燃烧器 二 RB过程中控制系统的技术要求 5RB过程中控制系统的技术要求5 2SCS的技术要求如下 根据不同类型的辅机RB自动连锁相关设备动作 b 根据主蒸汽温度和再热蒸汽温度的变化情况决定是否连锁关闭减温水调节门 电动门 二 RB过程中控制系统的技术要求 5 3MCS的技术要求如下 a 协调控制系统切换至TF方式 锅炉侧根据不同类型RB将燃料量 风量 给水流量自动降低至目标值 汽轮机侧按照预定的主蒸汽压力定值进行自动调节 b 根据RB类型 选择定压或滑压方式运行 滑压运行方式时 相关参数应设置合理 c 应根据辅机设备的设计裕量与单侧最大出力试验结果合理设置RB目标负荷 并根据设备单侧运行时的参数维持能力设置合理的降负荷速率 d 当出现一种以上RB动作时 降负荷速率按照量大值 降负荷目标值按照最小值选取 e 在RB发生时 将自动控制系统偏差大切除自动或闭锁指令等逻辑的偏差限值适当放宽必要时可暂时解除 对于运行磨煤机与RB后单侧运行的设备 要有防止过出力的最大指令限制 g 对于轴流式一次风机应有防止因磨煤机连续跳闸引起风机失速 喘振的设计 二 RB过程中控制系统的技术要求 5 4DEH的技术要求如下 a DEH可以投入遥控方式 由CCS的汽轮机主控完成主蒸汽压力的控制 DEH为执行机构 DEH也可独立运行完成主蒸汽压力的控制 b CCS至DEH的指令通道如采用脉冲信号类型时 应合理设置接口参数 保证DEH侧的指令变化速率满足RB动作要求 二 RB过程中控制系统的技术要求 三 RB试验1 RB功能模拟静态试验 目的 在机组停运的情况下 可对协调控制系统的RB功能模拟试验 以确定RB控制回路的逻辑及参数设置合理 动作正确 在以下情况下应进行RB静态试验 对MCS FSSS DEH SCS系统与RB功能相关的组态进行了修改 三 RB试验 静态试验内容试验中 应按照设计的功能依次模拟RB产生的条件 主要检查一下内容 a 不同类型的辅机眺闸或停运时 应正确动作 RB逻辑回路的相关控制参数已正确设定 c CCS与FSSS SCS DEH等系统信号交换正常 d 在不同的磨煤机或者给粉机运行状态与数量组合时满足DL T655的要求 e RB发生后 CCS宜切换到TF 汽转机跟随 方式运行 f RB时 主蒸汽压力采用的定压 降压方式符合设计要求 g 辅机的停运和跳闸应均能触发RB动作 h RB的触发和复位条件正确 三 RB试验 2RB动态试验试验时间要求在以下情况下应进行RB动态试验 a 新建机组进入168小时试运前 b 有与RB功能相关的主要热力系统和热力设备变更或改造后 c MCS FSSS或者DEH改造后 d 机组大修后 三 RB试验 2RB动态试验试验条件 一 各项RB功能静态模拟试验完成 DCS逻辑动作正常 结果满足要 二 机组检修工作完成 具有带额定负荷长时间稳定运行能力 主辅设备运行正常 备用设备随时可投入运行 三 机组保护正常投入 四 机组处于协调控制方式或机跟随方式 相关子系统均投入自动 调节品质良好 五 DEH系统功能正常 并完成阀门活动试验 六 机组经满负荷运行工况验证 各项参数稳定正常 设备无主要缺 七 已成立试验组织机构 工作小组 职责分工明确 八 试验方案按照程序审批完成 已做好风险评估及安全技术措施 九 向电网调度提出RB试验申请并已得到批准 试验前报电力生产部备案 十 试验工作小组组织对RB动态试验条件完成了检查确认和签证 三 RB试验 3RB动态试验中的要求和注意事项3 1RB预备性试验 降低风险的一种措施 a 对于新建机组首次RB试验时 宜先进行RB预备性试验 以降低风险 b 预备性试验在较低负荷段进行 检查确认控制系统动作过程和调节参数是否合理 调整不同RB工况下的目标负荷 降负荷速率等参数设置 c 对于预备性试验 可以采用等效迁移的方法适当改变试验前被调量的设定值以减少试验的风险 三 RB试验 3 2RB正式试验注意事项 一 机组A级检修后通常做一次风机 送 引风机 增压风机 给水泵RB动态试验即可满足要求 但RB功能静态模拟试验应全部进行 二 按设计的RB功能分项进行动态试验 试验顺序应遵循由易到难的原则 如首先进行送风机RB动态试验 然后再进行其它辅机的试验 三 两台及以上对称布置的同类辅机设备 可选取其中一台辅机进行RB动态试验 两次试验不宜选择同一侧设备进行试验 四 RB动态试验时联锁 保护正常投入 相关自动调节系统及机组协调控制系统投入运行 五 RB动态试验前 机组负荷应高于90 额定负荷 并保持稳定运行一段时间 亚临界机组1小时以上为宜 超临界 超超临界机组2小时以上为宜 六 风烟系统设计了空预器 送风机 一次风机 引风机等联锁跳闸逻辑的 一个辅机的RB动态试验可以等效为本次所联停设备的RB动态试验 三 RB试验 4RB的验收条件4 1机组能够带满负荷稳定运行 模拟量控制系统定值扰动试验及协调控制系统变动负荷试验满足DL T657的要求 4 2机组无主要缺陷 锅炉不投油稳燃负荷低于50 机组主要保护全部投入正常 4 3在RB正式试验过程中 严禁采用提前投油稳燃 改变保护定值 改变自动定值运行参数等与正常状态不符的方法来追求RB的成功率 四 RB试验验收 按照DL T1213 2013 火力发电机组辅机故障减负荷技术规程 规定 RB验收的合格标准 一 重要辅机停运后 机组RB动作过程全自动完成 在达到目标负荷之前未进行人工干预 二 机组参数波动范围不危及机组安全和不引起机组保护动作跳闸 四 RB试验验收 四 RB试验验收 四 RB试验验收 四 RB试验验收 万州一次风机RB实际动作曲线 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施1 软件方面存在的问题a逻辑设计不合理 一些机组在RB逻辑设计存在逻辑判据不正确 辅机跳闸联动设备不合理 比如切除磨煤机的顺序 不该联动的设备联锁动作等 8机组水冷壁螺旋管出口温度高导致锅炉MFTb控制系统参数设置不合理 比如切除磨煤机的时间 降负荷速率 一些调节器PID参数的设置 c协调控制系统 CCS 与DEH MEH FSSS SCS相关保护和程控动作不匹配 不能满足RB动作协调 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 2 硬件方面的问题 a执行机构动作不匹配b备用容量设备调节速率达不到要求 c系统阀门质量不合格 关闭不严密或者开启不到位d风机喘振 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 3 人的问题在RB动作期间人为干预 造成RB动作各项参数达不到预期设计要求 导致辅机跳闸故障扩大 或者机组跳闸 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 针对存在的普遍问题应采取的措施 1 完善逻辑设计 各单位在新机组逻辑设计或者机组等级检修需要做RB功能验证前 生产技术部门要组织热控专业 运行专业充分分析本单位设备状况 优化RB功能逻辑设计 比如根据本单位炉型为稳定燃烧 控制汽温 优化RB动作后磨煤机的切除顺序 减温水门的控制方式 超驰关闭释放后是自动控制定值是跟随还是固定值 针对本单位设备状况在逻辑设计时 以考虑RB动作时 一些保护定值自动放宽 比如正常运行阀门指令和反馈大于5解除自动 在RB动作期间可以自动将此定值释放为20 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 针对存在的普遍问题应采取的措施 2 优化控制参数 在机组各子系统投入自动调试过程中 要严格按照DL T657 火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程 要求验收把关 只有各模拟量控制系统调节品质满足要求 才能保证机组RB动作的成功 3 做好CCS与其他相关保护 程控系统的协调配合 比如RB动作逻辑要求超驰关闭汽机阀门指令 指令直接给DEH 那么在ccs与DEH就要有通道连接 RB动作有的逻辑设计需要投油枪助燃 那么在FSSS SCS逻辑设计时就要考虑如何接口 为防止RB一次风机喘振 在逻辑设计时可以考虑最后一台跳闸磨煤机出口门保持开启 并保持一定的通风 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 针对存在的普遍问题应采取的措施 4 有关执行器匹配的问题 为保证一次风机出口门 磨煤机出口门快速关闭的要求 可以考虑把电动执行机构更换为气动执行机构 5 一些机组风机双侧采用变频调节 一侧跳闸后 另一侧调节速率受变频器本身调节速率的影响 或者其它方式的调节机构迟缓较大 不能及时带负荷影响RB的动作成功率 这些系统在调整控制参数时应重点考虑 加强积分参数 达到快速反应能力 6 为保证机组RB动作的成功率 要加强机务设备的日常维护工作 保证该开的开到位 该关的关闭严密 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 针对存在的普遍问题应采取的措施 7 要加强运行操作培训工作 在RB动作过程中 重点做好监视工作 要心中有数 尤其在RB动作前期 两分钟内 如果各项参数未达到越限的情况 不要手动干预 同时在生产各级人员中要建立一个理念 RB动作必须是成功的 不成功也追究运行操作的责任 要分析控制和设备存在问题 在日常工作中 把自动调节品质不良 作为缺陷对待 出现调节品质不良时 及时分析原因 消除缺陷 使机组始终保持良好的控制状态 这样一旦出现RB 才能保证机组安全 五 RB功能存在的普遍问题及应对措施 六 RB动作后运行监视及处理的注意事项 一 锅炉专业1 RB动作后 参数变化最激烈的时段就是设备跳闸1分钟内 在此阶段要重点监视炉膛压力 汽包水位 汽包炉 给水流量 机组功率 机组控制方式 2 磨煤机跳闸后应自动隔离 运行磨煤机各参数正常 防止堵煤 特别是一次风机跳闸时要更加注意 3 加强对分离器出口汽温 主汽温及螺旋管壁温的监视 根据过热度 水煤比的变化提前预控 防止汽温或壁温越限导致触发保护动作 由于RB时过热器减温水调节门自动关闭后释放为自动跟踪方式 故工况大幅波动必须严密监视汽温调节 同时要注意减温水后的过热度 防止水冲击 六 RB动作后运行监视及处理的注意事项 4 磨煤机RB注意发生一次风机喘振 防止瞬间进入炉膛过量的煤粉引发爆炸的恶性事故的发生 5 一次风机RB跳磨顺序选择 根据炉型选择跳磨顺序 兼顾燃烧稳定 防止大幅度甩汽温 6 一次风机跳闸后 会有倒转现象 所以当一次风机跳闸时 要及时关闭一次风出口联络门 跳闸侧一次风机出口冷一次风门 必要时关闭跳闸侧热一次风门 并采取措施防止一次风机倒转及倒转后制动 关闭热一次风门时要特别注意 由于一次风压会升高很多 瞬时会有大量煤粉进入炉膛 造成螺旋水冷壁壁温及分离器出口温度上升较快 所以要提前加水 做好预控 防止超温 六 RB动作后运行监视及处理的注意事项 7 送 引 风机跳闸后应检查对应的引 送 风机联跳正常 运行引 送风机出力自动增加 注意监视电流不得超限 维持风量 氧量和负压 根据氧量带负荷 磨煤机跳闸后 注意监视两台一次风机运行正常 如果发生喘振 及时进行调节 保持一次风压及磨煤机出力正常 就地检查磨煤机跳闸情况及运行磨煤机的投油情况正常 送风机跳闸后 其相应出口挡板 动叶应关闭 否则手动关闭 若风机停运后出现倒转时要关闭送风机出口联络门 同时要关闭引风机入口联络门 否则空预器出口烟温会上升较快 注意除渣系统 捞渣机运行情况 做好掉大焦处理工作 10 RB动作燃烧不稳投油稳燃 投油枪时注意控制间隔时间 防止OFT发生 六 RB动作后运行监视及处理的注意事项 汽机专业1 加强对机侧高 低加水位 除氧器及凝汽器水位的监视 防止高低加水位高引起加热器解列 同时要加强对除氧器上水调门及凝汽器补水调门的监视 防止水位高造成除氧器解列或汽机跳闸 在试验过程中出现了高 低加解列时按规程处理 2 加强对低加疏水泵的监视 在试验过程中低加疏水泵很容易因低加水位低发生跳闸 同时加强对低加疏水泵出口门 调门动作情况检查 注意卡涩现象 有加疏水泵的系统 六 RB动作后运行监视及处理的注意事项 3 机组降负荷过程中要注意对汽轮机轴承振动 轴向位移及缸涨的监视 防止参数超限 4 机组快减负荷时