660MW機(jī)組給水RB控制策略分析與完善

梁魁西

摘 要：通過蕪湖發(fā)電有限公司給水泵RB控制策略動(dòng)作過程時(shí)的分析，發(fā)現(xiàn)其中控制邏輯不足并進(jìn)行優(yōu)化完善，提高給水泵RB控制策略的可靠性，并為同類機(jī)組給水RB控制策略提供良好的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：RUNBACK；給水泵；閉鎖；控制策略

1 概述

蕪湖發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺(tái)660MW機(jī)組采用單元制爐機(jī)電網(wǎng)絡(luò)集中控制方式分散控制系統(tǒng)，DCS選用FOXBORO I/A型分散控制系統(tǒng)，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有RB功能，RB功能包括磨煤機(jī)RB、引風(fēng)機(jī)RB、送風(fēng)機(jī)RB、一次風(fēng)機(jī)RB和給水RB。當(dāng)發(fā)生部分主要輔機(jī)故障跳閘，使鍋爐最大出力低于給定功率時(shí)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)將機(jī)組負(fù)荷快速降低到實(shí)際所能達(dá)到的相應(yīng)出力，并能控制機(jī)組在允許參數(shù)范圍內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行稱為RUNBACK（輔機(jī)故障減負(fù)荷，簡稱RB）。

2 給水RB功能介紹

兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵A、B運(yùn)行，任一臺(tái)汽動(dòng)給水泵跳閘且機(jī)組負(fù)荷指令大于輔機(jī)最大出力限制時(shí)觸發(fā)給水RB信號(hào)，機(jī)組負(fù)荷目標(biāo)值降至350MW，主汽壓力目標(biāo)值17MPa。

給水RB動(dòng)作過程控制設(shè)計(jì)：

（1）給水RB動(dòng)作后連鎖跳閘A磨煤機(jī)，A磨煤機(jī)跳閘后延時(shí)10秒跳閘B磨煤機(jī)，B磨煤機(jī)跳閘后延時(shí)10秒跳閘E磨煤機(jī)。燃料主控保持自動(dòng)運(yùn)行方式，在RB發(fā)生的前22秒內(nèi)閉鎖燃料主控增指令，防止跳磨過程中運(yùn)行磨煤機(jī)的給煤量大幅增加。

（2）給水RB動(dòng)作后，鍋爐主控由自動(dòng)切為手動(dòng)運(yùn)行，鍋爐主控輸出按照200/分鐘滑至RB動(dòng)作后鍋爐主控輸出目標(biāo)值。

（3）給水RB動(dòng)作后，汽機(jī)主控保持自動(dòng)運(yùn)行方式。由于鍋爐主控切手動(dòng)，此時(shí)機(jī)組運(yùn)行方式由協(xié)調(diào)方式切為汽機(jī)跟隨方式，汽機(jī)主控調(diào)節(jié)對象由調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷改為調(diào)節(jié)主汽壓力。主汽壓力設(shè)定值為RB動(dòng)作對應(yīng)壓力目標(biāo)值及當(dāng)前主汽壓力實(shí)際值，兩者取大值。

3 給水RB動(dòng)作過程分析

因A小機(jī)軸承振動(dòng)超限導(dǎo)致A小機(jī)跳閘，給水RB觸發(fā)。RB動(dòng)作前機(jī)組CCS控制方式投入，RB功能投入，機(jī)組實(shí)發(fā)功率662.33MW，主汽壓力24.85MPa，總給水流量1865.26T/H，總風(fēng)量2116.89T/H，總煤量276.36T/H，2臺(tái)汽泵同時(shí)運(yùn)行，6臺(tái)磨煤機(jī)ABCDEF同時(shí)運(yùn)行。

（1）跳磨過程：給水RB動(dòng)作后，觸發(fā)磨煤機(jī)ABE跳閘指令，順序?yàn)锳BE，時(shí)間間隔為上一臺(tái)磨煤機(jī)分閘后延時(shí)10秒觸發(fā)下一臺(tái)磨煤機(jī)跳閘指令。

（2）鍋爐、汽機(jī)主控輸出：給水RB動(dòng)作前，協(xié)調(diào)投入，鍋爐主控輸出276.36，機(jī)組實(shí)際負(fù)荷662.33。給水RB動(dòng)作后，切鍋爐主控為手動(dòng)，鍋爐主控由10：07：54時(shí)276.36 T/H滑至10：08：33時(shí)144.45T/H，時(shí)間39秒，速率與設(shè)計(jì)速率200/分鐘吻合。但從燃料主控來看，RB動(dòng)作后22秒內(nèi)閉鎖增，按照200/分鐘的速率，22秒后鍋爐主控指令為203，當(dāng)燃料主控的閉鎖增指令消失，燃料主控會(huì)跟隨鍋爐主控指令先上升再下降。

給水RB動(dòng)作后，汽機(jī)主控保持自動(dòng)運(yùn)行方式，此時(shí)機(jī)組運(yùn)行方式由協(xié)調(diào)方式切換為汽機(jī)跟隨，汽機(jī)主控由調(diào)節(jié)負(fù)荷改為調(diào)節(jié)主汽壓力。主汽壓力設(shè)定值為RB動(dòng)作對應(yīng)壓力目標(biāo)值及主汽壓力實(shí)際值，兩者取大值。由圖2可以看出，前期汽機(jī)調(diào)門不動(dòng)，當(dāng)主汽壓力實(shí)際值低于RB動(dòng)作對應(yīng)壓力目標(biāo)值時(shí)，汽機(jī)調(diào)門關(guān)小，維持主汽壓力。10：07：54時(shí)主汽壓力為24.85MPa，10：09：47時(shí)運(yùn)行人員切汽機(jī)主控手動(dòng)，此時(shí)主汽壓力為20.40MPa，整個(gè)過程中汽機(jī)主控指令為95.09%未變化，調(diào)門開度未動(dòng)作，壓力下降速率為2.36MPa/分鐘。

（3）給水調(diào)節(jié)過程：10：07：54A汽動(dòng)給水泵跳閘RB動(dòng)作，給水流量實(shí)際值由10：07：54時(shí)1865.26T/H經(jīng)3秒時(shí)間突降至1079.86T/H后，A汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速控制切手動(dòng)，指令輸出為2942（汽動(dòng)給水泵輸出指令最小限為3000）；此時(shí)因?qū)嶋H給水量急劇減少，與設(shè)定值產(chǎn)生巨大偏差，給水總操PID輸出指令增加，使B汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速指令由5750上升為最大值5800（最大限為5800，此時(shí)產(chǎn)生（B-A）/2=1400的偏置），使給水總操指令閉鎖在（A+B）/2=4400，致使B汽動(dòng)給水泵指令急劇下降到4400，但此時(shí)給水總操PID輸出又繼續(xù)增加以及偏置（設(shè)有速率變化）逐步變大，使B汽動(dòng)給水泵又快速達(dá)到上限5800，進(jìn)而往復(fù)作用產(chǎn)生鋸齒波（如圖3），但由于時(shí)間短，B汽動(dòng)給水泵沒有調(diào)整實(shí)際轉(zhuǎn)速變化，否則會(huì)對給水系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的擾動(dòng)。10：09：04，偏置上升至1400，鋸齒波消失，10：10：02時(shí)實(shí)際給水量滑至最小值755.25T/H。

經(jīng)過分析由于偏置的加入有一定的速率變化1250/分鐘，產(chǎn)生偏置1400完全加入到B汽動(dòng)給水泵輸出指令中需要68秒的時(shí)間，而鋸齒波產(chǎn)生的時(shí)間段（10：07：54至10：09：02）正好與之吻合，為了消除該不穩(wěn)定區(qū)，進(jìn)一步優(yōu)化組態(tài)，使用變參數(shù)的控制方式，即在給水泵RB時(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)不閉鎖給水總操的輸出。

4 總結(jié)

本次給水RB過程連鎖動(dòng)作時(shí)連鎖跳閘磨煤機(jī)、鍋爐主控、汽機(jī)主控基本正常，但給水RB自動(dòng)控制功能存在部分異常，如果控制不好很可能觸發(fā)MFT，導(dǎo)致停爐的嚴(yán)重后果，所以我們經(jīng)過仔細(xì)分析動(dòng)作過程完善了給水RB邏輯：

（1）給水總操指令上限閉鎖功能存在缺陷，未充分考慮RB狀況下偏置上升時(shí)間，對給水自動(dòng)產(chǎn)生一定擾動(dòng)，同樣，其他RB功能也存在該缺陷，也需修改閉鎖邏輯。

（2）RB動(dòng)作后22秒內(nèi)燃料主控閉鎖增，該時(shí)間不足以使鍋爐主控下滑至鍋爐主控目標(biāo)值，燃燒控制存在擾動(dòng)，該時(shí)間需充分考慮各種工況重新設(shè)定。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：蕪湖發(fā)電有限公司）