来源:汽机学习笔记
一、 给水泵 RB 试验的相关说明
1、当 RB 发生后,其主要动作过程如下:
1) 机组协调画面上 RB 动作指示报警并显示给水泵 RB 首出。
2)给水泵 RB 后,燃料 RB 一并触发。
3) 机组协调控制系统由 CCS 方式切至 TF 方式,锅炉主控切为手动状态(需要指出:炉主控并非真正意义的手动,RB 状态下是非同正常方式的“协调”,也就是说运行人员 RB 期间无炉主控的干预权利),其指令为不同 RB 负荷目标值, DEH 切换为初压控制方式(需要指出:RB 状态下运行没有初压切限压的权限),通过调整调门开度控制主汽压力按照滑压设定值及滑压速率逐渐降低,给水泵 RB 的相关控制参数如表1 所示。
表 1 给水泵 RB 相关参数
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目标负荷 |
汽压设定 |
对应给水流量 |
负荷变化率 |
滑压速率 |
磨跳闸时间 |
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500MW |
15.2MPa |
1430T/H |
2000WM/min |
1.4MPa/min |
0-5-5 秒 |
4) RB 发生后,给水泵保持自动方式运行,按锅炉主控指令要求的给水流量进行调节;送风机保持自动方式运行,按燃料量要求的总风量进行调节。
5) RB 发生后,过热、再热器减温水联关至 0%,然后转为自动调节。
6) RB 过程中,闭锁给水泵小机MEH 中转速偏差大切手动功能。
7)给水泵转速上限 5300 转/分(因正常上限与超速动作值过近,RB 前临时异动修改),正常转速上限5500 转/分。
二、给水泵 RB 简要过程
21:35 给水泵小机 A 跳闸,触发给水泵 RB 发生,磨煤机 F 跳闸,延时 5秒后,磨煤机 E 跳闸,延时 5 秒后,磨煤机 D 跳闸,自动投入 A/B 层等离子;
给水泵B 在 RB 后 21 秒内转速由 4906 转/分提升至 5181 转/分;炉膛负压由-77Pa 瞬间降至-371Pa后又迅速上升至 -34Pa,逐渐恢复为-100Pa 左右稳定;
机组由协调运行方式(CCS)切为汽机跟踪方式(TF)运行,
总燃料量由 419t/h 快速下降为221t/h;
省煤器入口流量由 2612t/h 快速下降至 1457 t/h;
主蒸汽温度由 585 度下降至 550 度,后又逐渐恢复至 585 度,未发生超温现象, RB 过程水冷壁最高点温度最高涨至 470度;
19 分钟后,机组负荷由950MW 下降483MW,主蒸汽压力也由25.24MPa 下降至15.3MPa,机组已进入稳定运行状态,操作员手动复位 RB。
三、给水泵 RB 具体过程及分析
给水泵RB过程 ,水冷壁温度的变化特性及运行参与调整对RB 过程的影响(该部分析依据详见图2 ):
1、 给水泵 RB 对水冷壁壁温的影响(以水冷壁最高点温度为依据):
由图 2 看出,给水泵 RB 后,水冷壁最高点温度在 7 分钟内由 406℃涨至470℃(人为干预,如运行不进行 RB 过程的干预,水冷壁壁温恶化程度可能会重)。造成这种影响的原因:一个因素是给水快于燃料减少一半,造成短时水煤比失调;更为重要的令一个因素是锅炉蓄热释放的影响。
2、 为控制水冷壁温度,运行采取的操作措施:
给水泵 RB 后运行人员观察 RB 动作情况,水冷壁最高壁温持续上涨;RB 后3 分 15 秒时,给水流量1360T/H,最高壁温涨至 427℃无稳定迹象,运行立即采取以下措施:1)、立即同步操作给水主控偏置及中间点温度控制模块,逐步将给水主控偏置由 0T/H 加至 223T/H,将水煤比控制输出由-14 T/H 加至98T/H;2)、操作 BTU 将总煤量由 226T/H 降至 210T/H;RB后 7 分 11 秒时,给水流量 1747H/H,水冷壁最高点温度涨至最高 470℃后开始下降。
3、 运行操作后系统的响应情况:
运行通过同步操作给水主控偏置及水煤比输出一共使给水流量指令增加(223+112=335T/H),作用到小机转速指令,使小机转速指令由 4574 转/分提至 4687转/分(提高 113 转/分),小机实际转速由4556 转/分升至 4645 转/分(升速 89转/分),给水流量由 1360T/H 涨至 1677T/H(涨 317T/H)。注:实际工况复杂,给水流量的增加还受主汽压力下降,导致给水泵通流阻力下降,进一步提高给水泵出力的影响。
4、 防止主汽低温的操作过程:
为控制水冷壁温度上升,进行加水减煤操作致使水煤比最高 9.05(已失调),因此在水冷壁升温速率明显减慢时,立即开始进行防止汽温低温的操作;RB 后 6 分45 秒开始,逐步减水、加煤,经过一个周期调整,将给水流量稳定至 1454T/H,煤量调整至 216T/H,水煤比 7.5;RB 后 18 分钟,观察系统各项参数稳定,手动复位RB。
图 2 :RB 过程壁温的变化

1、机组功率 2、B 小机转速 3、水冷壁最高点温度 4、B 小机阀位 5、给水流量偏置 7、煤水比控制输出 8、总煤量 9、省煤器给水流量 10、A 小机阀位 11、RB
四、给水泵RB过程 ,小机动作特性分析 :
1、给水泵 RB 后最初一分钟内,运行小机转速先增后减现象原因:
由图 3 分析,一台给水泵跳闸,省煤器入口流量在两秒内由 2612t/h 快速下降至 1457 t/h,而煤量通过 RB 逻辑要 22 秒才降到目标值;因此在一段时间里水少煤多,给水指令大于实际给水流量,作用于运行给水泵加出力;
由图 3 可以看出,RB 后的前 22 秒,运行小机转速由 4915 转/分提升至 5170 转/分,影响省煤器入口流量428T/H(由 1457t/h 涨至 1885t/h);给水泵 RB 第 22 秒后,随着煤量降到目标值,给水泵自动减水,水煤比匹配情况良好,系统调节无大幅震荡现象(运行为防止壁温超温,干预操作对系统恢复稳定工况的速度有一定影响)。
2、RB 过程,小机转速指令反馈的跟踪情况:
如图 3 中所示,RB 后,小机加转速过程,指令反馈偏差最大 199 转/分,这个偏差并不大,但是在事先有预见性干预的情况下表现出的指标,相关调节有待优化。
具体分析:A 小机跳闸前,汽源压力 1.0MPa,A 小机跳闸后汽源憋压,小机汽源压力略微上涨;在 RB 初期的几十秒里,高压调门按一定速率逐渐关小,机组功率也同样按一定速率下降,小机汽源压力基本无明显变化(四抽压力波动不大),但当中压调门开始参与调节时,中压调门由 100%快速关至 20%,导致中压缸进气流量锐减,进而导致四抽压急剧下降,而此时小机调门为跟踪转速指令不断开大,最大至 80%,一步加快小机汽源压力的下降,这就是 RB 后小机汽源压力不足的主要原因;
由于运行在 RB 试验前有对应事故预案,在发现辅汽压力有明显下降第一时间将冷再供辅汽调门切手动开大(0%开至 70%),经过手动干预后,小机汽源压力跌至最低 0.54MPa后迅速恢复。
图 3 :小机动作特性分析

图 4 :小机汽源变化分析

图 5 :中压调门动作

3、实际给水泵 RB 对比仿真机试验:
仿真机给水 RB 时,给水流量 14 秒才降到位(2612t/h 降至 1457 t/h),而实际给水泵 RB 只有两秒;仿真机试验过程,一台泵跳闸后另一台泵转速指令不增加,不符合实际;将以上情况反映给仿真机厂家,修改仿真机以匹配实际情况,达到最大程度对运行人员的教学作用。
4、给水泵 RB 过程影响数据分析
1)给泵 RB 时,因为给水流量突降较多,60 秒内由 2613T/H 下降至1541T/H,主汽压力从 5.3MPA 快速下降至24.1MPA,而同期计算的主汽压力设定值仍保持在25.7MPA,因此高压调门快速关小,由 43%关至 22%。在减煤及减水降负荷过程中,实际主汽压力继续下降至 23.9MPA,中压调门参与调节,调门快速由 100%关小至 21%,辅汽压力由 1MPA 下降至0.77MPA,温度由 340 度下降至 310 度,引发后续小机出力不足,小机调门开度由 59%快速开启至 80%、辅汽由除氧器返汽等问题。反映出给泵RB 时,主汽压力降压速率 1.4 MPa/min 不足,需再提高。另外,运行人员应手动设置主汽压力负偏置,让主汽压力实际值与设定值尽可能匹配,避免初压模式下,高压调门开度过小。
2)给泵 RB 时,因为中压调门关小,#4 抽、#6 抽压力下降,抽汽量减少,低加疏水泵出口流量在 2 分钟因为水流量低于 90T/H 且再循环阀未及时开启跳闸,导致#5、6 低加水位高,低加汽侧退出。因此,在 RB 发生后,应及时手动开启低加疏水泵再循环,避免因为抽汽量不足引发后续一系列后果。
3)在给泵 RB 动作过程中,一次风机、风组的控制油站均只略有下降,远未达到切手动油压值,因此炉膛负压调节良好,动作过程炉膛负压最低只有-440PA。
4)为防止只有三台磨煤机运行时一次风通道不足,还需开启跳闸上层磨的通道,并降低一次风压力,以防止一次风机喘振。
5)在给泵 A 跳闸后,给泵 B 转速在 25S 内只由4905RPM 最高上升至 5168RPM即满足给水流量要求,其后即快速返回参与水煤比调节。
6)由于水煤比没有及时调整好,前期给水流量降低过多,最低给水流量只有1357T/H,水煤比由 RB 之前的7.5 降低至7.1,在 RB 动作后 6 分钟 30 秒左右水冷壁最高壁温达470 度,(跳闸条件:螺旋水冷壁出口金属壁温高越限(463℃,112 个点(前墙 38 点,后墙 38 点,左右墙各 18 点)中任意 9 个点超限,延时 300s))后迅速手动加水才控制住壁温,也因此造成机组负荷 485MW 快速上升至 662MW,使给泵RB 无法及时复位。因此在 RB 动作过程中,控制好水煤比,对于控制好水冷壁温,防止锅炉 MFT,防止机组负荷反复,避免 RB 动作失败非常重要。
7)给泵 RB 时,由于给水流量下降,除氧器水位由 180MM 上升至 285MM,除氧器主上水阀由 65%关小至 48%,凝结水流量由1760T/H 下降至 1260T/H,开启凝水再循环阀至50%开度,凝结水流量保持 1400T/H,在疏水泵跳闸后,凝水流量快速下降至1100T/H。因此,在 RB 动作时,保持凝水再循环阀 50%左右开度才可确保不发生凝泵流量低跳闸。