浅谈轴流一次风机 RB 成功经验

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年48卷6期   作者:丁志强
[导读] 本文根据一次风机采用轴流式,RB成功难度大的设备改造经验
        摘要:本文根据一次风机采用轴流式,RB成功难度大的设备改造经验,以及发生RB后恢复等要点进行简介,避免热工、运行人员由于设备、逻辑不熟悉,使得事故扩大。
        关键词:RB、一次风机
        引言:由于轴流风机的特点,在发生RB后,另外一侧风机的冗余处于失速的情况,而一次风RB成功与否,决定机组是够安全前提。若逻辑设计不合理或未经过验证,则可能由于参数设置的过于保守或偏大,导致一次风压力不足导致燃料丧失,或者另一运行风机由于动叶开度过大导致的电流跳闸,均可能导致事故扩大。而一次风RB成功后,若不熟悉RB恢复后的处理方法,仍然有较大可能导致机组的灭火。在进行一次风RB在试验时,可能投入油枪等操作,而实际情况燃油泵没有运行,实际发生RB的工控,燃油不能及时跟上。而RB策略的合理性、运行人员的操作方法,均有可能影响RB是否成功。
一、一次风RB控制策略。
        根据某厂的协调控制逻辑,以及在基建期进行RB实验中,一次风RB未成功。
        1、RB动作的设备:
        一次风机RB动作时,单台一次风机跳闸,联关一次风机出口门,一次风自动调节增加对侧运行一次风机动叶开度,维持一次风母管压力不低于6kPa,防止磨煤机堵磨,燃烧不稳,锅炉灭火。
        控制运行侧一次风机动叶开度不超95%,防止出现运行中一次风机超电流,造成电机过流保护动作,一次风机跳闸,锅炉灭火,异常扩大。自动联关一级、二级过热减温水调门和再热减温水调门,防止RB动作过程中,运行人员处理异常时,过多关注锅炉燃烧方面,忽略汽温的调整,导致主、再热汽温过低机组被迫打闸。
        炉膛负压自动退出,锅炉主控计算机组最小允许负荷,使锅炉主控的输出减少燃料量和风量。另外,协调控制方式将切除,锅炉主控处于手动跟踪状态,汽机主控在4秒内处于输出自动保持状态,然后切至汽机跟随定压方式,自动维持主汽压力在定值。RB发指令给FSSS,按一定速率自上而下跳磨煤机,保留下两层磨煤机运行,防止一次风压过低,造成磨煤机堵磨锅炉灭火。
        2、煤量处理回路
        RB目标负荷指令运算回路:根据单台辅机最大处理试验确定RB目标值现定为55%ECR,降负荷速率为300MW/MIN。
        RB发生后按照E、D、C磨的顺序,第一台磨无延时跳闸,5S后跳闸第二台磨,直至最后保留两台磨煤机在运行状态,始终不去跳闸A磨、B磨。
        在机跟炉协调方式下压力投入滑压或定压运行,RB发生后维持原压力4S,然后按照RB速率下降,防止汽压下降过快,汽包产生虚假水位,增加运行人员调整汽包水位的困难,造成汽包水位保护动作导致锅炉灭火或停机。
        3、风机动叶的超驰。一次风压自动退出、不退出的有缺陷。
                在发生一次风RB时,由于丧失了一次风以及锅炉的中心温度下降等不利因素,需要引风机动叶进行超驰关小。而未跳闸的一次风机的动叶将会开至较大的开度,由于设计了指令和反馈偏差大切除自动的逻辑,可能出现一次风压自动被切除的情况,风机动叶在手动的位置。
二、设备改造情况。
        1、由于一次风动叶执行机构增加了指令反馈偏差大逻辑,在发生RB时,此条件触发的可能性增大,逻辑建议增加RB的闭锁,保证在发生一次风RB时,动叶在自动位;
        2、将空预器出口热一次风门改造。由气动或者高速电动执行机构。由于原设计在25s左右,在风机跳闸后,另外一侧不能快速关闭,此可能导致一次风迅速下降,锅炉失去燃料也会导致全炉膛灭火情况发生。按照设计,可以选用气动执行器机构配合重锤等方式保证风门快速关闭。
        3、增加一次风RB,超驰关闭引风机动叶,避免炉膛负压大幅度波动。此项操作,单纯依靠引风机PID或者锅炉负荷的前馈,必定引起炉膛负压的大幅度波动引起锅炉负压灭火。
三、恢复的要点。
        1、RB的复位。在发生RB后,要及时确认发生RB的条件是否存在后,再选择RB的复位功能。应当避免因为负荷低等,切除机组机主控的方式并投入DEH功率控制等操作,避免系统蓄热释放过块,汽机调门开展,汽包水位无法控制。需要涨负荷,RB复位后,增加煤量即可。
        2、系统如何恢复。
        2.1、当一次风机RB动作,检查跳闸风机出口门关闭,手动增加运行侧风机动叶开度,防止一次风机超电流,造成一次风机跳闸且控制一次风母管不低于6kPa,防止运行两台磨煤机堵磨造成燃烧不稳,造成锅炉灭火。
        2.2、将炉膛负压自动退出,立即手动调整炉膛负压至-50pa,防止负压过大造成锅炉灭火。
        2.3、专人监视汽包水位,当一次风机RB动作,煤量降至70吨,汽压下降速度较为缓慢,汽包水位不会出现大幅度波动,为防止出现虚假水位造成锅炉灭火,建议将汽包水位高、低三保护退出,汽包水位控制在-200mm左右
        2.4、立即启动燃油泵,建立炉前燃油循环,必要时投入AB层油枪,减少给煤量,防止出现磨煤机堵塞异常,造成异常扩大。
        3、并列风机
        3.1、检查烟风系统正常,炉膛负压稳定。
        3.2、检查运行磨煤机正常,磨风量、出入口风压正常,无堵磨现象。
        3.3、检查汽包水位稳定,给水系统运行正常。
        3.4、降低机组负荷至130MW以下,锅炉油枪投入不少于4支大油枪。
        3.5、手动增加待并列一次风机动叶开度,同时逐步减小对侧一次风机动叶开度,直至两台一次风机出力平衡。
注意:在并列一次风机时,维持一次风母管压力不低于4.5kPa,不高于6.0kPa。
        3.6、若待并列一次风机动叶开度大于对侧一次风机动叶开度5%仍未并列成功,应及时关闭待并列一次风机动叶至0位,并适当开大对侧一次风机动叶维持一次风压,待稳定后重新并列。
        3.7、一次风机并列成功后,逐步恢复机组负荷,退油枪,投AGC。
 四、试验过程及试验数据
        1、为防止RUNBACK试验过程中引风机、送风机、一次风机过电流,因此按照机务专业给出的辅机最大出力将指令输出上限限制。

2、由于RB试验前我们做了充分、细致的准备工作,试验步骤又经过与机务人员的反复讨论,保证了每一项试验内容均一次成功。
在以上各项试验中,机组始终处于协调运行方式,除一次风压自动切除外,无需运行人员进行任何干预,达到了机组在辅机意外跳闸时自动安全快速减负荷的目的。为机组运行的安全性和稳定性提供了保障,该试验是成功的。
试验数据:
 
        3、试验结果
        3.1、 更换空预器出口热一次风门后,可研在8s内关闭,为本次实验成功奠定了系统基础。
        3.2、 一次风机RB试验时,一次风压自动切除检查原因为增加一次风机动叶反馈指令偏差大逻辑,没有发生RB时的闭锁建议增加,暂时可将原有的3s修改为10s或更长时间。
        4、试验参照标准

2、异常经过处理:
        2018年11月14日10时39分42秒,2号炉1号空预器辅电机运行中跳闸,主电机联锁失败,机组RB动作,1号引风机、送风机、一次风机、3、4、5号磨煤机跳闸,锅炉炉主控退出,煤量自动减至70t/h,锅炉总风量由1000 t/h降至657 t/h, 2号引风机电流降至138A后涨至190A,2号送风机电流增至45A,一次风机电流增至96.7A,炉膛负压最低至-520Pa,最大至689Pa。运行人员手动调整维持总风量在600t/h左右,炉膛负压至-50pa左右,投入吸送风机自动,10时53分,手动复归RB,启3号制粉系统。总煤量维持在90t/h左右,2号机有功负荷在145MW,2号一次风机动叶开度开至80%,关闭4、5号磨煤机密封风门,关闭1号空预器出口热一次风门,热一次风母管压力维持在5.5kpa。14时56分,2号炉1号空预器主、辅电机变频器控制柜故障处理完毕;15时15分,并列1号引风机、1号送风机、1号一次风机。投入机组AGC。
3、动作曲线如下:

参考文献:
DLT 1213-2013 火力发电机组辅机故障减负荷技术规程
GBT31461-2015火力发电机组快速减负荷控制技术导则
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