DEH一次調(diào)頻在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題

柯昭

(湖北西塞山發(fā)電有限公司，湖北 黃石　435000)

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DEH一次調(diào)頻在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題

柯昭

(湖北西塞山發(fā)電有限公司，湖北 黃石435000)

摘要：對(duì)湖北西塞山發(fā)電有限公司330 MW和680 MW火電機(jī)組汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)一次調(diào)頻中的2個(gè)案例進(jìn)行了分析。第1個(gè)案例通過修改DEH控制邏輯，保證了機(jī)組順利并網(wǎng)帶負(fù)荷。第2個(gè)案例指出，DEH一次調(diào)頻調(diào)節(jié)是在汽輪機(jī)高壓調(diào)閥具有一定調(diào)節(jié)余量，同時(shí)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)能很好地控制機(jī)組主蒸汽壓力的條件下完成的。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)；一次調(diào)頻；并網(wǎng)；高壓調(diào)閥；單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

1汽輪機(jī)一次調(diào)頻控制方式

湖北西塞山發(fā)電有限公司一期為兩臺(tái)330 MW亞臨界、中間再熱、單軸、三缸雙排汽凝汽式單元機(jī)組，二期為兩臺(tái)680 MW超超臨界雙背壓凝汽式機(jī)組。湖北省內(nèi)機(jī)組一次調(diào)頻控制方式分為兩種：汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)一次調(diào)頻投入，分散控制系統(tǒng)(DCS)一次調(diào)頻(頻差校正)未投入；DEH一次調(diào)頻投入，單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)投入(DCS一次調(diào)頻(頻差校正)聯(lián)鎖投入)。

一期機(jī)組的DEH一次調(diào)頻投入按鈕設(shè)置在DEH操作畫面上，由運(yùn)行人員在啟、停機(jī)組過程中手動(dòng)選擇投入及切除，DCS一次調(diào)頻(頻差校正)投入是在機(jī)組選擇CCS工作模式下自動(dòng)投入，切除CCS時(shí)自動(dòng)切除。二期機(jī)組DEH一次調(diào)頻在機(jī)組并網(wǎng)和脫網(wǎng)過程中自動(dòng)投退，無需運(yùn)行人員手動(dòng)干預(yù)，DCS一次調(diào)頻(頻差校正)投入在機(jī)組選擇CCS工作模式下自動(dòng)投入，切除CCS時(shí)自動(dòng)切除。

2案例分析1

該公司#3機(jī)組(680 MW)為中壓缸啟動(dòng)方式，投產(chǎn)后的數(shù)次開機(jī)過程中，機(jī)組沖轉(zhuǎn)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速3 000 r/min，同期成功后，機(jī)組并網(wǎng)瞬間機(jī)組跳閘。汽輪機(jī)緊急跳機(jī)系統(tǒng)(ETS)首出為發(fā)電機(jī)跳閘，電氣保護(hù)屏首出為逆功率保護(hù)動(dòng)作，電氣專業(yè)人員檢查發(fā)現(xiàn)電氣部分動(dòng)作正常，機(jī)組重新掛閘、沖轉(zhuǎn)，再次同期、并網(wǎng)，結(jié)果并網(wǎng)成功。熱控專業(yè)人員針對(duì)上述現(xiàn)象，通過分析DCS歷史趨勢及機(jī)組啟動(dòng)過程的邏輯組態(tài)，發(fā)現(xiàn)了問題所在。由于#3機(jī)組為中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)，在機(jī)組并網(wǎng)前的轉(zhuǎn)速控制階段，中壓調(diào)閥控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)目標(biāo)值，機(jī)組并網(wǎng)帶初負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)中壓調(diào)閥切為負(fù)荷控制，這時(shí)要求中壓調(diào)閥開度增加；在此過程中，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速值在3 000 r/min左右波動(dòng)，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大于3 002 r/min，轉(zhuǎn)差越過(±2 r/min)節(jié)死區(qū)后，一次調(diào)頻動(dòng)作，造成汽輪機(jī)調(diào)閥閥門總指令下降，調(diào)閥關(guān)閉，逆功率動(dòng)作，汽輪機(jī)跳閘。如果在此過程中轉(zhuǎn)差為負(fù)偏差或小于2 r/min，機(jī)組則能順利并網(wǎng)帶負(fù)荷，因此機(jī)組開機(jī)時(shí)的并網(wǎng)工作時(shí)好時(shí)壞。

針對(duì)以上原因，對(duì)DEH控制邏輯進(jìn)行修改，在并網(wǎng)完成帶初負(fù)荷階段將DEH一次調(diào)頻的投入時(shí)間延時(shí)20 s，從而抑制了DEH一次調(diào)頻在并網(wǎng)帶初負(fù)荷時(shí)的調(diào)頻作用，優(yōu)先保障機(jī)組帶初負(fù)荷[1]。邏輯修改后，通過數(shù)次開機(jī)檢驗(yàn)，這一問題得到徹底解決。邏輯修改前、后DCS趨勢圖如圖1、圖2所示。

3案例分析2

2015年某日，本地區(qū)電網(wǎng)頻率發(fā)生波動(dòng)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速瞬時(shí)峰值為2 994 r/min，當(dāng)時(shí)該公司#1機(jī)組(330 MW)運(yùn)行，機(jī)組DEH調(diào)閥為多閥控制方式(#1→#3→#2→#4順序)，CCS投入，采用爐跟機(jī)(BF)方式,主蒸汽壓力控制為滑壓方式，主蒸汽壓力設(shè)定值為目標(biāo)負(fù)荷通過函數(shù)關(guān)系生成的目標(biāo)值。當(dāng)時(shí)的目標(biāo)壓力設(shè)定值為14.5 MPa附近,由于CCS未能很好地控制當(dāng)前機(jī)組的主蒸汽壓力，導(dǎo)致實(shí)際主蒸汽壓力(13.4 MPa)低于設(shè)定值，汽輪機(jī)4個(gè)高調(diào)閥在功率調(diào)節(jié)下全部處在全開狀態(tài)。DEH一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，汽輪機(jī)調(diào)閥失去正向調(diào)節(jié)余量，機(jī)組負(fù)荷未能快速響應(yīng)，而DCS一次調(diào)頻(頻差校正)調(diào)節(jié)是通過負(fù)荷指令改變鍋爐總指令來修正主蒸汽壓力，由于鍋爐壓力調(diào)節(jié)慢導(dǎo)致實(shí)際負(fù)荷響應(yīng)慢，DHE一次調(diào)頻無法實(shí)現(xiàn)負(fù)荷響應(yīng)，如圖3、圖4所示。

綜上所述，DEH一次調(diào)頻調(diào)節(jié)是在汽輪機(jī)高壓調(diào)閥具有一定調(diào)節(jié)余量，同時(shí)CCS能很好地控制機(jī)組主蒸汽壓力的條件下完成的。

圖1　邏輯修改前DCS趨勢

圖2　邏輯修改后DCS趨勢

圖3　一次調(diào)頻的功率調(diào)節(jié)趨勢　　　　　　　　　　　圖4　協(xié)調(diào)模式下DEH系統(tǒng)閥位調(diào)節(jié)趨勢

4結(jié)束語

很多人認(rèn)為，機(jī)組的一次調(diào)頻在汽輪機(jī)廠的控制邏輯完成后，通過了設(shè)備投產(chǎn)前的涉網(wǎng)試驗(yàn)就算工作結(jié)束。在日常的工作學(xué)習(xí)中，要關(guān)注和探討機(jī)組的一次調(diào)頻在實(shí)際中的應(yīng)用，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]段南，李國勝，王玉山.大型火電機(jī)組一次調(diào)頻功能投入的研究[J].華北電力技術(shù), 2003(10):1-4.

(本文責(zé)編：劉芳)

收稿日期：2015-12-21；修回日期：2016-02-20

中圖分類號(hào)：TM 732

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-1951(2016)03-0048-02

作者簡介：

柯昭(1982—)，男，湖北英山人，工程師，從事熱控檢修維護(hù)等方面的工作(E-mail:kezhao@sina.com)。