辅助机故障快速降负荷功能的设计及试验分析①
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摘 要：辅助机故障常见于电热联产工程当中，最有效的故障处理方法为在短时间调节辅助机的运行负荷达到标准范围。因此本文选取某热电联产工程为案例，对辅助机故障快速降负荷功能的设计及试验进行分析，主要介绍辅助机故障快速降负荷工程的逻辑设计方案，研究具体的试验过程及试验成果。丰富辅助机故障快速降负荷理论体系，积累实际工作经验。
关键词：辅助机 快速降负荷 逻辑设计
中图分类号：TK233 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）09（b）-0079-02
輔助机跳闸故障多为负荷过大、超出荷载上限引起，若未及时采取有效措施进行处理，会严重影响机组正常运行，给企业带来更大的利益损失。快速降负荷功能（RB）是处理辅助机故障最常用的手段。通过科学的逻辑设计及试验流程，优化快速降负荷功，保证辅助机稳定运行。
1 案例背景简介
某热电工程2号机组辅助机由空预器×2、磨煤机×5、引风机×2、一次风机×2、汽动给水泵×2构成。其中空预器、引风机、一次风机、汽动给水泵单台可承载系统50%的荷载，磨煤机中4台可带动MCR负荷，1台为备用。系统处于正常运行状态，允许的最大荷载由各设备运行状态计算得出。若某设备发生跳闸，计算值将低于系统的真实荷载，出现RB。
2 辅助机故障快速降负荷功能逻辑设计
2.1 RUNBANK回路设计
在设计RUNBACK回路时，主要针对引、送风机、一次风机和汽动给水泵进行。若辅助机出现跳闸故障，RUNBACK回路会自动发挥降低负荷的作用，速率在100%/min左右。为进一步提高机组运行的经济效益，保证发生跳闸故障时系统的安全性，需在RUNBACK的基础上加设磨煤机回路和滑压回路。
2.2 磨煤机跳闸回路设计
为保证降负荷的效率及机组安全，可严格遵循以下依据设计磨煤机跳闸回路：第一，保证机组辅助机能够承受的最高负荷可在短时间内调节到与锅炉系统热负荷一致的水平。第二，尽量提高机组降负荷的速度，降低磨煤机的压力。
2.3 滑压回路设计
在RUNBACK状态下，依照标准压力值调节机组存在两大弊端：一是汽机调门过小，会导致机组运行成本上升。二是锅炉系统中的汽动给水泵的压力值超过正标准，阻碍锅炉上水，进而给机组运行带来安全隐患[2]。在设计滑压回路时，需避免以上问题。
3 辅助机故障快速降负荷功能试验分析
3.1 试验过程
3.1.1 送、引风机RB试验
试验时运行中的机组设备包括磨煤机×4、送风机×2、引风机×2、空预器×2、一次风机×2，系统参数设定为：主汽压力：23.7MPa、实际压力24.2MPa、主汽温度563℃。12min后，2A送风机DCS远方停止，2A引风机及一次风机联锁跳闸，发生RUNBACK，过程共持续5min。RB之后，机组的控制模式转变为跟随形式，滑压调节发挥作用，2B引、送风机的运行强度自动升高，2D磨煤机跳闸。15s后，2S磨煤机也发生跳闸。机组过热器、再热器的减温水调节门超驰关异常持续2min，后恢复正常，E油层点火子组进入启程控制模式[3]。在RB过程中，2号机组的负载最低值为183MW，主汽压力下降到19.5MPa，其波动范围在0.5MPa以内，一次风机的风压最大值为10.9kPa，过热汽温最小为527℃，炉膛复压范围在-446～834Pa，机组参数相对稳定。
3.1.2 一次风机RB试验
协调控制阶段，机组的稳定运行负荷为320MW，运行设备包括磨煤机×4、送风机×2、引风机×2、空预器×2。相关参数为：主汽压力：24.0MPa、实际压力24.25MPa、主汽温度564℃。22min后，2B一次风机跳闸，发生RB，共持续5min。过程中，机组的控制方式转换成跟随，以滑压方式调整压力值，2A一次风机的运行强度提高，2D磨煤机跳闸，15s后2B磨煤机也发生跳闸，机组过热器、再热器的减温水调节门超驰关异常持续2min，后恢复正常，E油层点火子组进入启程控制模式。此RB试验过程中各设备的参数变动情况如下：机组负荷：最低值为189MW;主汽压力：最低值为19.68MPa，波动范围在0.5MPa;过热汽温：最低为537℃;炉膛负压：在-1166～400Pa;一次风压：最低为6.4kPa，机组参数相对稳定。试验结果发现，在高负荷运行状态下，一次风机的状态正常。
3.1.3 汽动给水泵RB试验
（1）320MW～175MW。
磨煤机×4、送风机×2、引风机×2、空预器×2、一次风机×2、汽泵×2正常运行。相关参数为：主汽压力：24.15MPa、实际压力23.7MPa、主汽温度561℃。5min后，2B汽泵就地打闸，进入RB状态，共持续5min。RB过程中，机组控制方式转换为跟随方式，以滑压方法调整压力值，另一汽泵的运行强度增大，2D磨煤机发生跳闸，15s后2B磨煤机随之跳闸，机组过热器、再热器的减温水调节门超驰关异常持续2min，后恢复正常，E油层点火子组进入启程控制模式。此RB试验过程中各设备的参数变动情况如下：机组负荷：最低值为174MW;主汽压力：最低值为18.6MPa，波动范围在0.7MPa;过热汽温：最低为532℃;炉膛负压：最低在-1138Pa;一次风压：最高为10.3kPa，机组参数相对稳定。
（2）200MW～164MW。
磨煤机×3、送风机×2、引风机×2、空预器×2、一次风机×2、汽泵×2处于运行状态。相关参数为：主汽压力：17.03MPa、实际压力17.37MPa、主汽温度571℃。15时49分28秒，2B汽泵就地打闸，进入RB状态，过程持续3min。RB过程中，机组控制方式转换为跟随方式，以滑压方法调整压力值，另一汽泵的转速提高100r，共持续2min，2B磨煤机发生跳闸，机组过热器、再热器的减温水调节门超驰关异常持续2min，后恢复正常，E油层点火子组进入启程控制模式。此RB试验导致各设备的参数变动情况如下：机组负荷：最低值为161MW;主汽压力：最低值为16.05MPa，波动范围在0.5MPa;过热汽温：最低为552℃;炉膛负压：最低在-666Pa;一次风压：最高为9.88kPa，机组参数相对稳定。
3.2 试验成果
第一，将原逻辑设计中RB过程保留3台磨煤机改为保留2台磨煤机正常运行，快速减少机组燃料。第二，增加复位条件，限制RB过程为5min，后自动恢复正常状态，若无法达成，手动调整。第三，设计磨煤机RB最低负荷，为90MW，并根据磨煤机的运行台数进行调节。第四，设计专门针对RB的滑压曲线，与原本的滑压曲线保持独立，保证RB时滑压不受影响。第五，调高辅助机电流最大限值。第五，若为中负荷RB，将磨煤机保留数量调整为2台。
4 结语
通过以上试验及调整，该热电联产工程2号机组辅助机故障快速减负荷功能发挥稳定，可充分满足机组正常运行的需求。调整后，该机组发生跳闸故障的频率大大降低。
参考文献
[1] 杨小龙.1000MW机组辅机故障减负荷逻辑设计优化及应用[J].发电设备，2019，33（2）：127-132.
[2] 袁俊文.直接空冷机组协调控制系统及给水泵RB试验动态特性分析[J].东北电力技术，2018，39（3）：40-43.
[3] 王印松.660MW超临界机组优化改造后RB试验技术分析[J].热能动力工程，2017，32（2）：95-100.
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