汽動給水泵RB工況的研究論文

　　摘要：汽動給水泵RB一直是RB控制中的難點，本文結(jié)合一臺350MW機(jī)組進(jìn)行了給水泵RB試驗與分析，總結(jié)了給水泵RB幾個關(guān)鍵點的控制方法，對完善機(jī)組RB控制策略和提高機(jī)組RB成功率具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

　　論文關(guān)鍵詞：汽動給水泵,RB

　　汽包鍋爐實際運行中水位過高過低都會導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。因此為保證鍋爐及整個機(jī)組安全、穩(wěn)定運行，對鍋爐汽包水位均有嚴(yán)格的要求，一旦鍋爐汽包水位達(dá)到保護(hù)動作值，必須立即停止鍋爐運行。盡管對許多機(jī)組的給水泵工況進(jìn)行了實驗和分析，但國產(chǎn)的單元機(jī)組發(fā)生給水泵工況尤其是配置為單臺容量的給水泵時的實際處理一直做得不好，經(jīng)常發(fā)生汽包水位低過保護(hù)動作值而造成機(jī)組跳閘。因此，為正確處理機(jī)組給水泵工況，避免汽包水位保護(hù)動作跳閘，現(xiàn)針對一臺350MW機(jī)組，給出詳細(xì)RB 試驗數(shù)據(jù)，為處理類似的給水泵工況提供參考。

　　1氣動給水泵 RB 試驗概況

　　在機(jī)組啟動并網(wǎng)前做了汽動給水泵跳閘而電動給水泵不聯(lián)鎖的RB實驗，幾次實驗都是在機(jī)組50%負(fù)荷在以上進(jìn)行的。實驗前，把電泵聯(lián)鎖切除，運行人員在就地或操作員站手動停汽動給水泵，進(jìn)行RB實驗。給水泵RB發(fā)生后，只保留下層相鄰兩層粉，并投相應(yīng)油層穩(wěn)定燃燒。RB過程根據(jù)負(fù)荷與燃料量關(guān)系快速減負(fù)荷，協(xié)調(diào)系統(tǒng)自動識別機(jī)組的負(fù)荷區(qū)間及實發(fā)功率、下降速率，當(dāng)實際負(fù)荷高于RB目標(biāo)值10MW或?qū)嶋H負(fù)荷下降速率小于3MW/min，RB過程結(jié)束。

　　1.1 靜態(tài)試驗

　　強(qiáng)制或設(shè)定信號使控制系統(tǒng)處于BF為主的協(xié)調(diào)控制方式。負(fù)荷大于80%MCR，兩臺汽動給水泵運行，強(qiáng)制一臺汽泵跳閘信號，備用電泵沒有啟動的情況下發(fā)生給水泵RB，RB動作后，負(fù)荷指令切至50％額定負(fù)荷。FSSS將保留下層相鄰A、B兩臺磨，同時投入相應(yīng)油層，切磨時間間隔為5S，剩余的兩臺磨通過調(diào)節(jié)給煤量以適應(yīng)當(dāng)前負(fù)荷需求。協(xié)調(diào)控制自動切為機(jī)跟爐協(xié)調(diào)方式，由汽機(jī)調(diào)壓力，并采用滑壓運行方式。

　　1.2動態(tài)實驗

　　機(jī)組運行在4臺磨的工況下，負(fù)荷大于80%MCR，給水方式為兩臺汽泵運行，電泵停止且不在備用狀態(tài)，手動停止一臺給水泵導(dǎo)致RB，此時將立即自動切除最上層兩臺不相鄰磨煤機(jī)，并且負(fù)荷指令輸出降至50%MCR。

　　RB動作過程中，若汽包水位低于跳閘值并在較短時間內(nèi)不可恢復(fù)正常水位，則立即手動MFT，并盡快點火恢復(fù)鍋爐。試驗過程中，在操作員站上組出水位變化趨勢，嚴(yán)密監(jiān)視主要運行參數(shù)及主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作情況，對于調(diào)節(jié)品質(zhì)不好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)要及時切除，轉(zhuǎn)為手動調(diào)節(jié)。

　　能否實現(xiàn)汽動給水泵RB工況事故的成功處理，關(guān)鍵是盡快降低鍋爐熱負(fù)荷，直至滿足鍋爐蒸發(fā)量降低至不超過運行單臺汽泵運行對應(yīng)的上水量，同時控制主要參數(shù)不超過機(jī)組保護(hù)動作定值（主要是避免汽包水位低保護(hù)值動作）。

　　2  氣動給水泵RB控制的動態(tài)過程分析

　　試驗時機(jī)組CCS方式投入，4臺磨煤機(jī)運行，兩臺汽泵運行，電泵打到備用狀態(tài)、切除聯(lián)鎖，就地手動停掉一臺汽泵，此時備用泵發(fā)出啟動指令但泵未啟動，5秒后協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)出給水泵RB；RB動作時，機(jī)組負(fù)荷跟蹤實際負(fù)荷、將燃料主控目標(biāo)切為50%MCR，汽機(jī)主控切為滑壓控制并按最大速率0.8MPa/min速度減壓。

　　RB動作時將立即自動切除上層兩臺C、D磨，A、B磨運行，延時5秒自動投入該磨對應(yīng)油槍，所有減溫水調(diào)門超弛10S關(guān)閉。如果機(jī)組各個輔助系統(tǒng)動作正常，RB將于系統(tǒng)穩(wěn)定后自動復(fù)位，否則運行人員在協(xié)調(diào)畫面手動復(fù)位RB。

　　圖1為試驗機(jī)組汽動給水泵RB試驗過程曲線。試驗前機(jī)組負(fù)荷270MW，4臺磨煤機(jī)A、B、C、D運行，兩臺汽泵運行，電泵聯(lián)鎖不投備用。實際煤量148 t/h，給水流量914.5t/h，蒸汽流量795.25t/h，運行人員將汽包水位設(shè)定為+100mm。手動跳閘汽動給水泵B，3S后機(jī)組發(fā)出RB指令，磨煤機(jī)D自動跳閘，機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷132MW，減負(fù)荷率為4MW/min，l0S后C磨煤機(jī)自動跳閘，實際煤量迅速減至96.5t/h，汽壓快速下降，調(diào)門下關(guān)；給水流量迅速減至681.8t/h，蒸汽流量隨調(diào)門下關(guān)于2min后也減至421.9t/h，汽包水位在65mm處得到穩(wěn)定，并回升至20mm。運行人員將設(shè)定值恢復(fù)至0mm，調(diào)節(jié)過程中，汽包水位最低值曾達(dá)到-300mm，并最終穩(wěn)定于0mm。35min以后汽壓和負(fù)荷均到達(dá)目標(biāo)值，給水流量686t/h，主蒸汽流量396t/h，RB復(fù)歸，試驗結(jié)束。

　　圖1   給水泵RB過程記錄曲線

　　3氣動給水泵RB的主要參數(shù)分析

　　當(dāng)機(jī)組的RB動作時，會引起機(jī)組的負(fù)荷較大幅度波動，從而導(dǎo)致機(jī)組的一些主要運行參數(shù)（如：汽包水位、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度等）的變化幅度較大。如果這些參數(shù)超限，有可能引起機(jī)組保護(hù)動作迫使機(jī)組停運。因此，在RB動作過程中保證機(jī)組的主要參數(shù)不超限，是設(shè)計RB控制策略的首要考慮因素。

　　3.1  汽包水位

　　在汽泵RB動作過程中，由于汽包的進(jìn)水量和蒸汽量嚴(yán)重不平衡，汽包水位會快速下降，如果稍微調(diào)整不當(dāng)，就有可能導(dǎo)致汽包水位保護(hù)動作。這時需要汽泵轉(zhuǎn)速變化能跟上汽泵的給水功能，同時減小汽機(jī)調(diào)門開度和減少鍋爐的燃料量，才有可能把汽包水位維持在安全范圍。

　　3.2  主蒸汽壓力

　　在RB動作過程中，主蒸汽壓力同時受到兩方面的作用影響。一是鍋爐燃料量在RB控制下減少，使主汽壓力迅速下降；二是汽機(jī)調(diào)門快速關(guān)小，進(jìn)汽量減小，從使主蒸汽壓力上升。關(guān)調(diào)門和減少燃料量對主蒸汽壓力的影響相反，控制好兩者的關(guān)系就可以使主汽壓力在RB動作過程中平穩(wěn)變化。

　　3.3  主蒸汽溫度

　　在RB動作過程中，蒸汽溫度（包括過熱汽溫度和再熱汽溫度）同時受到幾個方面因素的影響。一方面鍋爐燃料量迅速減少，使蒸汽溫度下降；另一方面鍋爐的上層燃燒器被快速切除，從而引起爐膛火焰中心下移，導(dǎo)致蒸汽溫度下降；再一方面汽機(jī)調(diào)門快速關(guān)小，蒸汽流量下降，吸收的熱量增加，從而導(dǎo)致蒸汽溫度上升。在RB動作過程中使主蒸汽溫度下降的因素多于使主蒸汽溫度上升的因素，只有控制好機(jī)組負(fù)荷的下降速率，才能將蒸汽溫度控制在安全范圍內(nèi)。

　　4.結(jié)束語

　　目前，新機(jī)組在投入商業(yè)運行前都必須完成所有的RB功能，因此RB試驗已經(jīng)成為機(jī)組基建調(diào)試合格考核的目標(biāo)之一。而作為RB三類典型工況之一給水泵RB一直是RB的控制難點且試驗成功率不高。本文通過對一臺350MW機(jī)組滿負(fù)荷下的給水泵 RB工況試驗的分析，對如何提高給水泵RB工況成功率的RB 控制策略的關(guān)鍵點進(jìn)行了探討和總結(jié)，為類似機(jī)組的給水泵RB功能試驗以及問題處理提供了參考。通過對給水泵RB控制策略分析和總結(jié)，能最大程度地提高機(jī)組給水泵RB成功率，對保障機(jī)組安全運行、降低非計劃停機(jī)次數(shù)、減輕運行人員RB工況時的操作強(qiáng)度、控制操作風(fēng)險等都具有較好的實用價值。

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