330mw亚临界机组引风机rb试验失败原因分析

330mw亚临界机组引风机rb试验失败原因分析

0rb试验目rb快速降低负荷（rb）的主要功能是，当主要由主电源失败时，系统会自动将主电源的负荷降至与当前运营设备对应的目标负荷，并确保主要控制系统的运行正常，并维持主电源的主电源。RB试验的主要目的是检验和考核协调控制系统和RB控制功能,考核和检查RB工况下各调节子系统的控制性能,检查考核在RB工况下燃烧器管理系统(BurnerManagementSystem,BMS)有关逻辑能否使各控制系统及辅机设备协调一致的动作。通过RB试验,可以检验机组主设备、辅机设备、热工控制系统能否为机组的高度自动化运行提供安全、可靠保障。本文通过对某330MW机组引风机的RB试验失败过程的分析,指出新建机组在启动调试期间,对RB逻辑检查及RB试验期间需要注意的一些问题的细节处理方法,可供同类型机组RUNBACK试验借鉴。1非磨煤机跳闸rb工况某电厂5×330MW亚临界燃煤机组RB的控制功能主要由模拟量控制系统(ModulatingControlSystem,MCS)和BMS共同实现。BMS的任务是根据RB控制的要求控制燃料量的投入和切除,主要是切磨组合逻辑,保证锅炉在低负荷期间的燃烧稳定。在MCS中一般包含几个特有的RB控制回路:RB信号生成逻辑、RB目标负荷计算、RB切磨逻辑、协调控制方式切换、主汽压力控制方式切换、一次风机、给水泵控制、RB后控制子系统入口偏差大切手动信号屏蔽、过热器再热器减温调节阀强关逻辑等。机组DCS组态软件中设置的RB功能有:(1)一台送风机跳闸,RB目标锅炉输入指令(BoilerInputDemand,BID)降至165MW,负荷变化率为330MW/min。(2)一台引风机跳闸,RB目标BID降至165MW,负荷变化率为330MW/min。(3)一台一次风机跳闸,RB目标BID降至150MW,负荷变化率为330MW/min。(4)一台空预器跳闸,RB目标BID降至150MW,负荷变化率为330MW/min。(5)2台电动给水泵运行,一台给水泵跳闸,RB目标BID降至150MW,负荷变化率为330MW/min。(6)磨煤机跳闸,RB目标负荷按照表1由程序计算得出,负荷变化率为330MW/min。表1为磨煤机组对应的机组最大出力。非磨煤机跳闸RB工况发生时,磨煤机跳闸顺序由上到下为:先E磨煤机后D磨煤机,间隔时间为10s(一次风机RB间隔时间为5s),最终保留2台磨煤机运行。此项非最终逻辑,需要通过试验确定锅炉特性,再确定最佳跳磨方案。由上到下顺序的优点为燃烧稳定,缺点为蒸汽温度下降幅度大;由下到上顺序的优点为蒸汽温度下降幅度小,缺点为燃烧相对不稳,对汽包水位影响较大。RB动作时相对应燃料量下的负荷-压力目标值滑压曲线见表2。实际压力设定值由压力目标值经过惯性环节得出,惯性时间为90s。机组设计RB功能投入按钮和RB功能切除按钮,用于RB功能投切。此外还设计2种RB复位方式:当实际电功率与RB目标负荷差值小于10MW时,RB自动复位;当实际电功率与RB目标负荷差值不小于10MW时,使用RB复位按钮复位,同时锅炉主控制器切手动,机组保持汽机跟随(TF)方式不变。RB发生后,燃料主控的PID输出锁定60s不变化;过热、再热减温水调节门在自动状态下强关30s。并且在RB期间为了防止送风机、引风机、一次风机在挡板调节期间,因挡板调节过大出现过电流情况分别对各风机的调节挡板进行了90%的开度限制。2rb逻辑的重新确认RB试验是一项牵涉到机组整个热力系统、控制系统的复杂性能试验项目,其建立在机组各自动控制系统投运正常基础之上进行,故只有协调控制系统处于协调方式时,RB才有意义。本机组长时间在协调方式下运行,经过负荷变动试验各个系统都投入良好,于是计划2013年4月8日对机组进行RB试验。RB试验开始前对RB逻辑重新进行了梳理确认,主要确认RB的降负荷速率,降压速率,切磨顺序逻辑,及油枪投入顺序逻辑,并断开了DCS至DEH的RB信号硬接口。通过和网调沟通,机组达到了RB要求负荷条件。RB试验前机组负荷为300MW,主汽压力16.8MPa,过热汽温527℃再热汽温514℃,炉膛负压-89Pa,给煤量127t/h,磨煤机机5台运行,机组处于协调控制方式。某日23时30分引风机RB试验开始。运行人员在画面上手动停止B引风机RB逻辑出发,RB首出画面显示引风机和送风机同时动作,此时燃料主控突然切为手动状态(见图1曲线7);E、D磨煤机依次按顺序跳闸;AB层油枪投入时只有3支正常投入;减温水调节门按计划全部关闭;然而此时引风机A调节挡板不开反关,使得引风机A挡板没有及时调节反而在50%保持了1分钟左右(见图1曲线6),导致炉膛压力正压很大,最高已经达到了1063Pa。虽然整个过程中机组并未跳闸,但对试验质量来说还是失败了。3问题分析导致此次试验失败主要有以下2个原因。3.1送风机跳闸的关闭限制送、引风机RB动作信号同时触发,RB首先判断是2组条件同时显示NO1,然而按设计送风机本应该是被引风机联跳的对象,可是由于逻辑判断组态不合理,在送风机跳闸,闭锁引风机调节挡板逻辑中(见图2)未做出合理判断,只要送风机RB条件成立,图2逻辑都会对引风机的调节挡板进行闭锁,导致引风机A挡板因为送风机AB跳闸而有60s闭锁在50%的位置,不能及时参与调节炉膛负压。使得炉膛负压在RB过程中,出现了很大的正压现象,危及炉膛安全。然而,在引风机跳闸联跳送风机情况下,是不需要对引风机的调节挡板进行限制的。因为,联跳之后送引风机都处于单侧运行,此时炉膛负压波动本身相对较小,通过引风机自动调节能够稳住炉膛负压。而图2的设计初衷是考虑送风机跳闸后不联跳同侧引风机,此时引风机相对送风机出力过大,这时需要快速将2台引风机出力调节至和1台送风机出力匹配的大小,因此需要对送风机挡板进行闭锁限制。经过仔细考虑,在送风机跳闸闭锁引风机挡板逻辑中增加了引风机的状态判断(见图3),以避开因送风机联跳而导致引风机挡板不能及时开启现象,同时又能保证送风机RB时,引风机能够快速动作的需要。通过图3的优化,计算机就能够辨别出只有送风机提前引风机跳闸时,才会闭锁引风机调节挡板,而不会出现图2那样不分先后都闭锁挡板,以致挡板无法参与正常调节,危及炉膛安全的现象。3.2第一次引风机rb试验失败由于没有增加对燃料主控在RB工况切除给煤量偏差大切手动逻辑,导致在RB发生时,燃料主控没有及时根据锅炉主控的要求减少煤量。未跳闸的给煤机在燃料主控手动情况下,一直处在较高的给煤量下运行,加之汽包炉的本身蓄热能力就比直流炉大,使得机组负荷在降负荷过程中长时间不能达到RB要求的目标负荷。经过分析,在逻辑中增加了RB动作时,屏蔽给煤量偏差大切手动信号,使其在RB过程中全程接受锅炉主控发出的煤量指令。在RB逻辑检查时,由于之前只关注了屏蔽炉膛负压偏差大送、引风机挡板切手动的逻辑,忽视了燃料主控切手动的条件,使得第一次引风机RB试验过程没有顺利完成。此次RB试验失败的教训是,在以后对RB逻辑检查时一定要做到面面俱到。尤其像RB这种牵扯系统多、设备多的试验,单纯靠反复检查逻辑,还是会有疏忽的地方,最好能在条件允许的情况下,完成一次静态试验,这样不仅能清楚观察各系统设备的动作情况,也更有利于直观地暴露设计缺陷。在这次一次引风机RB试验中,也发现在燃料主控切手动不能及时减煤的情况下,炉膛的温度下降依然很快,后经过与锅炉专业商讨,将跳磨顺序由上往下改为由下往上跳磨,分别是先跳A磨煤机,10s后跳闸B磨煤机,同时把投入一层油枪改为投入三层油枪稳燃,每层油枪每根油枪间隔10s投入,且对角相投,即1号油枪、3号油枪、2号油枪和4号油枪,以便稳定主蒸汽温度,不使其下降太快。经过优化后在后续的试验中再未发现炉膛温度快速下降的情况出现。4主要辅机跳闸rb控制试验通过以上对逻辑的优化,我们对引风机RB功能重新进行了试验。经过试验系统满足了机组在主要辅机跳闸RB的控制要求,各系统参数在RB过程中