火電機(jī)組深度調(diào)峰工況輔機(jī)安全控制技術(shù)研究

虞國(guó)平，張新勝，屠海彪，李文杰，丁 寧

（1.浙江浙能電力股份有限公司，杭州 310007；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；3.杭州意能電力技術(shù)有限公司，杭州 310014；4.浙江浙能臺(tái)州第二發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 臺(tái)州 317108）

0 引言

隨著國(guó)家層面的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，特高壓主干網(wǎng)架和新能源的規(guī)?；⒕W(wǎng)，受端電網(wǎng)機(jī)組調(diào)峰和新能源的消納都需要火力發(fā)電機(jī)組向下擴(kuò)展調(diào)峰空間，參與深度調(diào)峰（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“深調(diào)”）運(yùn)行。近年來(lái)，全國(guó)火力發(fā)電機(jī)組參與深調(diào)的時(shí)長(zhǎng)與頻次越來(lái)越高，逐漸成為機(jī)組運(yùn)行常態(tài)。以浙江為例，按照省發(fā)改委對(duì)統(tǒng)調(diào)發(fā)電機(jī)組深調(diào)技術(shù)改造要求，2018 年底完成了全省燃煤機(jī)組40%Pe～50%Pe 的深調(diào)擴(kuò)容。各發(fā)電集團(tuán)對(duì)非停機(jī)組的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，機(jī)組深調(diào)期間發(fā)生的非停、設(shè)備故障、控制惡化工況占比日趨上升，深調(diào)機(jī)組的可靠運(yùn)行不容忽視。

在深調(diào)機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)深度、經(jīng)濟(jì)性、低負(fù)荷穩(wěn)燃安全性方面，研究單位取得了較多技術(shù)成果。李偉[1]等人在機(jī)組深調(diào)工況下通過(guò)對(duì)磨煤機(jī)冷風(fēng)管道容量增大技術(shù)改造以及采用風(fēng)機(jī)在線性能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行工作點(diǎn)，對(duì)鍋爐主輔機(jī)運(yùn)行安全性進(jìn)行了分析；張廣才[2]等人以超臨界600 MW 機(jī)組深調(diào)實(shí)踐為例，通過(guò)風(fēng)、粉均衡調(diào)整進(jìn)行低負(fù)荷穩(wěn)燃，提高了機(jī)組深調(diào)工況下燃燒的安全性；沈利[3]等人對(duì)超臨界大容量機(jī)組參與深調(diào)時(shí)，從機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面論證了穩(wěn)燃、脫硝、脫硫和除塵的影響；李玲[5]等人通過(guò)機(jī)組深調(diào)負(fù)荷變化主參數(shù)變化模型，提出適應(yīng)強(qiáng)的變參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制邏輯，取得了良好的協(xié)調(diào)控制品質(zhì)。上述文獻(xiàn)大多關(guān)注低負(fù)荷穩(wěn)燃負(fù)荷的調(diào)峰能力，但是針對(duì)深調(diào)機(jī)組可靠運(yùn)行與控制技術(shù)的研究尚不多見(jiàn)，對(duì)深調(diào)機(jī)組可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)——主要輔機(jī)跳閘功能更是缺少深度研究。

本文圍繞深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘后的可靠運(yùn)行技術(shù)開(kāi)展研究，針對(duì)汽泵、一次風(fēng)機(jī)等重要輔機(jī)跳閘與高負(fù)荷RB（輔機(jī)故障減負(fù)荷）工況控制策略進(jìn)行對(duì)比分析，指出運(yùn)行與控制的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并以某1 050 MW 超超臨界機(jī)組為對(duì)象，選取40%Pe～50%Pe 試驗(yàn)區(qū)間，完成了制粉系統(tǒng)、一次風(fēng)機(jī)以及汽泵的跳閘試驗(yàn)，驗(yàn)證了控制策略的必要性與正確性，提升了深調(diào)機(jī)組對(duì)輔機(jī)跳閘的應(yīng)對(duì)能力，提高了深調(diào)的可靠運(yùn)行能力。

1 深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘控制策略研究

1.1 深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘與RB 功能區(qū)別分析

深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘控制雖然與RB 功能有相同之處，部分策略可以通用，但在控制策略的設(shè)計(jì)目標(biāo)、機(jī)組運(yùn)行控制的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、控制策略細(xì)節(jié)上均有較大差別，部分邏輯不可以通用，否則會(huì)導(dǎo)致輔機(jī)跳閘后的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)惡化，甚至造成機(jī)組非停。

（1）控制目標(biāo)與RB 不同

DL/T 1213—2013《火力發(fā)電機(jī)組輔機(jī)故障減負(fù)荷技術(shù)規(guī)程》給出RB 的定義：“輔機(jī)故障降負(fù)荷，當(dāng)機(jī)組發(fā)生部分主要輔機(jī)跳閘故障，使機(jī)組最大理論出力低于當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)將機(jī)組負(fù)荷快速降低到所有輔機(jī)實(shí)際所能達(dá)到的相應(yīng)出力，并能控制機(jī)組參數(shù)在允許范圍內(nèi)保持機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行”。RB 的主要目標(biāo)是使機(jī)組負(fù)荷、風(fēng)、煤、水等與機(jī)組輔機(jī)最大帶載能力快速相匹配。而深調(diào)機(jī)組一般負(fù)荷小于50%Pe，單臺(tái)輔機(jī)帶載能力均不低于50%Pe，不會(huì)觸發(fā)RB 功能，控制目標(biāo)是未跳閘輔機(jī)與機(jī)組協(xié)同控制下的快速穩(wěn)定，抑制對(duì)側(cè)輔機(jī)可能給系統(tǒng)帶來(lái)劇烈擾動(dòng)，并非機(jī)組負(fù)荷的變化，甚至CCS（單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）或者AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）都無(wú)需撤出，這一點(diǎn)上與RB 功能的側(cè)重點(diǎn)不同。

（2）風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與RB 不同

RB 功能的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于機(jī)組快速降負(fù)荷和對(duì)側(cè)輔機(jī)直接最大出力后帶來(lái)的不協(xié)調(diào)以及RB 后第一時(shí)間各設(shè)備錯(cuò)誤。而深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘后風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)首先在于給水流量、汽泵再循環(huán)閥、總風(fēng)量、制粉系統(tǒng)一次風(fēng)量等涉及到機(jī)組、設(shè)備主保護(hù)的參數(shù)均處于保護(hù)底線，很容易造成這些過(guò)程參數(shù)直接低于保護(hù)定值引起機(jī)組跳閘、設(shè)備跳閘；其次，機(jī)組在深調(diào)過(guò)程中接近斷油穩(wěn)燃底線負(fù)荷，當(dāng)制粉系統(tǒng)、一次風(fēng)機(jī)、空預(yù)器等輔機(jī)跳閘時(shí)很容易造成鍋爐燃燒惡化，引發(fā)燃燒不穩(wěn)和鍋爐偏燒，使機(jī)組處于危險(xiǎn)狀態(tài)；第三，忽略了機(jī)組全工況下的自動(dòng)控制策略與參數(shù)整定，輔機(jī)故障后誘發(fā)相關(guān)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)散；第四，大多機(jī)組沿襲了以往DCS（分散控制系統(tǒng)）邏輯設(shè)計(jì)，未對(duì)深調(diào)機(jī)組的輔機(jī)跳閘后的運(yùn)行與控制策略進(jìn)行周全的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，在輔機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，運(yùn)行人員也未進(jìn)行充分的應(yīng)急措施考慮。

綜上，不完善或僅考慮采用RB 功能取代深調(diào)機(jī)組的輔機(jī)跳閘后的運(yùn)行與控制策略，會(huì)導(dǎo)致機(jī)組在參與深調(diào)過(guò)程中可靠性降低，運(yùn)行人員缺乏相應(yīng)的應(yīng)急處理能力，造成機(jī)組隱患。深調(diào)機(jī)組應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷和機(jī)組邊界條件確定輔機(jī)跳閘后控制策略和調(diào)節(jié)參數(shù)，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)負(fù)荷下的汽泵轉(zhuǎn)速限制、風(fēng)機(jī)翻轉(zhuǎn)限值等，根據(jù)不同的輔機(jī)跳閘對(duì)機(jī)組的運(yùn)行方式、汽溫、燃料、風(fēng)量、爐膛負(fù)壓、給水流量以及主蒸汽壓力進(jìn)行自動(dòng)控制。本文針對(duì)汽泵、一次風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)提出了深調(diào)主要輔機(jī)跳閘后的控制要點(diǎn)，設(shè)計(jì)了完善的控制策略，解決了機(jī)組在深側(cè)輔機(jī)跳閘后的自動(dòng)控制難點(diǎn)，無(wú)需運(yùn)行人員手動(dòng)干預(yù)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)RB策略在低負(fù)荷段中的控制缺陷，其控制策略如圖1 所示。

圖1 主輔機(jī)跳閘自動(dòng)控制系統(tǒng)控制策略結(jié)構(gòu)框圖

1.2 通用控制策略

機(jī)組在深調(diào)工況下對(duì)主要模擬量的控制品質(zhì)要求更加嚴(yán)格，需要對(duì)單輔機(jī)自動(dòng)控制進(jìn)行整定，例如深調(diào)工況單送風(fēng)機(jī)、單引風(fēng)機(jī)、單一次風(fēng)機(jī)以及單汽動(dòng)給水泵的自動(dòng)控制品質(zhì)，區(qū)分兩臺(tái)與單臺(tái)輔機(jī)自動(dòng)控制下被控量的控制參數(shù)，可針對(duì)單臺(tái)和兩臺(tái)輔機(jī)及不同負(fù)荷段設(shè)置對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)。以風(fēng)機(jī)控制為例，通用部分控制策略如圖2 所示。

1.3 制粉系統(tǒng)跳閘控制策略

制粉系統(tǒng)故障是輔機(jī)里最常見(jiàn)的問(wèn)題，深調(diào)機(jī)組一般運(yùn)行3～4 臺(tái)磨組，為了確保低負(fù)荷穩(wěn)燃、鍋爐不發(fā)生偏燒及負(fù)荷靈活性控制，大部分機(jī)組更傾向于選擇4 臺(tái)運(yùn)行。其主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于3 臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行、跳閘1 臺(tái)時(shí)，為確保穩(wěn)燃應(yīng)盡可能保障剩余制粉系統(tǒng)最大帶載，點(diǎn)油槍助燃，適當(dāng)降低給水流量，防止機(jī)組由干態(tài)轉(zhuǎn)換至濕態(tài)，維持爐膛負(fù)壓控制參數(shù)穩(wěn)定；4 臺(tái)制粉系統(tǒng)跳閘1 臺(tái)時(shí)，無(wú)需點(diǎn)油槍助燃，該試驗(yàn)也是一次風(fēng)機(jī)跳閘的預(yù)備性試驗(yàn)，主要防止鍋爐出現(xiàn)偏燒超溫，維持爐膛負(fù)壓控制穩(wěn)定?？刂撇呗匀鐖D3 所示。

圖3 深調(diào)機(jī)組制粉系統(tǒng)跳閘自動(dòng)控制框圖

策略實(shí)現(xiàn)制粉系統(tǒng)跳閘后，首先判據(jù)磨組“3跳1”還是“4 跳1”，若是“4 跳1”，燃料RB 不觸發(fā)，機(jī)組保持當(dāng)前運(yùn)行模式，通過(guò)前饋快減慢回回路設(shè)計(jì)控制引風(fēng)機(jī)出力，維持爐膛負(fù)壓穩(wěn)定；若是“3 跳1”，機(jī)組觸發(fā)低負(fù)荷燃料RB，機(jī)組切TF（汽輪機(jī)跟蹤方式）方式運(yùn)行，投油槍穩(wěn)燃，鍋爐指令至2 臺(tái)制粉系統(tǒng)最大帶載能力。值得關(guān)注的是，除了對(duì)負(fù)壓完善多負(fù)荷區(qū)間的自適應(yīng)參數(shù)，還應(yīng)設(shè)計(jì)制粉系統(tǒng)跳閘至引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)前饋值的多負(fù)荷段模型，低負(fù)荷上述風(fēng)機(jī)動(dòng)葉均處于良好線性區(qū)間，跳閘前饋相較高負(fù)荷應(yīng)適當(dāng)減小，以降低風(fēng)機(jī)前饋動(dòng)作對(duì)爐膛負(fù)壓的擾動(dòng)，大大提高機(jī)組低負(fù)荷制粉系統(tǒng)跳閘后機(jī)組運(yùn)行的可靠性。

1.4 一次風(fēng)機(jī)跳閘控制策略

一次風(fēng)機(jī)在各種風(fēng)機(jī)跳閘中難度最大，具有代表性，主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于其燃燒工況惡劣，尤其在低負(fù)荷影響鍋爐穩(wěn)燃，單側(cè)一次風(fēng)機(jī)需要迅速維持一次風(fēng)壓穩(wěn)定，爐膛負(fù)壓與磨組一次風(fēng)量控制難度大。當(dāng)深調(diào)機(jī)組保留4 臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，單側(cè)一次風(fēng)機(jī)難以為4 臺(tái)磨組提供足夠的一次風(fēng)量，易導(dǎo)致磨組因一次風(fēng)量低連續(xù)跳閘，只可保留3 臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行。需要特別指出，為保證爐膛負(fù)壓的調(diào)節(jié)品質(zhì)，一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉翻轉(zhuǎn)不可與RB 工況一樣直接翻轉(zhuǎn)至上限，應(yīng)以對(duì)應(yīng)負(fù)荷下單臺(tái)一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行的動(dòng)葉開(kāi)度略有裕度為最佳（部分一次/送/引風(fēng)機(jī)帶載能力較大，50%Pe 以下時(shí)往往遠(yuǎn)未達(dá)到單臺(tái)風(fēng)機(jī)的出力上限，不加區(qū)分直接翻轉(zhuǎn)至動(dòng)葉上限，會(huì)導(dǎo)致單側(cè)風(fēng)機(jī)電流突增，爐膛負(fù)壓控制惡化）。

其控制策略如圖4 所示。一次風(fēng)機(jī)跳閘后，RB 不觸發(fā)，CCS 不撤出，為了保證機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，一方面投油槍穩(wěn)燃（與一次風(fēng)機(jī)RB 投油槍回路相同），另一方面只保留3 臺(tái)制粉系統(tǒng)。為了保證爐膛負(fù)壓擾動(dòng)后能快速穩(wěn)定，增加對(duì)爐膛負(fù)壓前饋控制，根據(jù)跳磨數(shù)量快減慢回控制引風(fēng)機(jī)出力，對(duì)側(cè)一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉翻轉(zhuǎn)至目標(biāo)限制位置，為了防止動(dòng)葉的PID 產(chǎn)生積分飽和，PID 出口應(yīng)在動(dòng)葉達(dá)到限制位置后進(jìn)行切換，防止一次風(fēng)機(jī)出力在最大出力的附近晃動(dòng)。

1.5 汽動(dòng)給水泵跳閘控制策略

圖4 深調(diào)機(jī)組一次風(fēng)機(jī)跳閘自動(dòng)控制框圖

無(wú)論對(duì)于汽包爐還是直流爐，深調(diào)機(jī)組汽泵的停運(yùn)對(duì)機(jī)組影響都是最大的。本文以直流爐為研究對(duì)象，單側(cè)汽泵停運(yùn)后，其控制的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)首先是給水流量的迅速下降，很容易就達(dá)到MFT（總?cè)剂咸l）的動(dòng)作值，調(diào)峰機(jī)組負(fù)荷越低（總流量越低），危險(xiǎn)性就越大，隨著機(jī)組負(fù)荷達(dá)到一定下限時(shí)，對(duì)側(cè)汽泵雖有一定的調(diào)節(jié)能力，但來(lái)不及調(diào)節(jié)；其次，很多機(jī)組MEH（數(shù)字式電液控制系統(tǒng)）側(cè)的汽泵轉(zhuǎn)速指令速率下限保留了調(diào)試的初始值600 r/min，在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)600 r/min 的設(shè)置足夠汽泵調(diào)節(jié)，但低負(fù)荷極端工況時(shí)600 r/min的限制速率會(huì)嚴(yán)重影響汽泵的調(diào)節(jié)速率。在對(duì)各種類(lèi)型汽泵和小汽機(jī)廠家調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，1 200 r/min以下的速率限制均在設(shè)備安全速率范圍內(nèi)；第三，不少機(jī)組為使汽泵調(diào)節(jié)平緩，給水流量測(cè)量值增加了5～10 s 不等的慣性模塊，但對(duì)于深調(diào)機(jī)組單側(cè)汽泵跳閘后的分秒必爭(zhēng)的調(diào)節(jié)是致命的，應(yīng)根據(jù)需求重新評(píng)估低負(fù)荷給水流量測(cè)量的慣性時(shí)間。

本文針對(duì)汽泵控制風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)提出了一種基于專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)的深調(diào)下汽動(dòng)給水泵跳閘過(guò)程控制模型，如圖5 所示。深調(diào)機(jī)組單臺(tái)汽泵跳閘后，基于DCS 策略建立的知識(shí)庫(kù)控制模型可根據(jù)機(jī)組負(fù)荷、給水流量、MEH 升速率限制、給泵進(jìn)口流量、給泵出口壓力、給泵實(shí)際轉(zhuǎn)速來(lái)提前預(yù)估給水流量最低值和給水流量下降持續(xù)時(shí)間，便于運(yùn)行操作員掌握機(jī)組單臺(tái)汽泵跳閘后的過(guò)程參數(shù)。

知識(shí)庫(kù)中最主要的參數(shù)是MEH 升速率設(shè)定值，小機(jī)轉(zhuǎn)速最大變化速率限制可以達(dá)到1 200 r/min，單側(cè)汽泵跳閘后，對(duì)側(cè)汽泵指令根據(jù)給水控制PID 調(diào)節(jié)迅速提升，但小機(jī)轉(zhuǎn)速指令達(dá)到目標(biāo)值所需時(shí)間取決于MEH 升速率限制，決定了給水流量降至的最低值以及下降持續(xù)時(shí)間。根據(jù)試驗(yàn)機(jī)組歷史數(shù)據(jù)，汽泵原MEH 小機(jī)升速率設(shè)定為600 r/min，汽泵跳閘后，對(duì)側(cè)汽泵轉(zhuǎn)速指令每增加150 r/min，小機(jī)進(jìn)口流量增加約210 t/h，跳閘后，給水流量下降持續(xù)時(shí)間約15 s，15 s 內(nèi)對(duì)側(cè)小機(jī)進(jìn)口流量約增加210 t/h。

綜上，按照小機(jī)1 200 r/min 速率上限的要求，適當(dāng)提高M(jìn)EH 中小機(jī)升速率，提升對(duì)側(cè)汽泵調(diào)節(jié)速率，減少給水流量下降時(shí)間，降低因給水流量過(guò)低導(dǎo)致MFT 風(fēng)險(xiǎn)，450 MW 試驗(yàn)前將機(jī)組MEH 中小機(jī)升速率由600 r/min 按照知識(shí)庫(kù)模型自動(dòng)設(shè)置為900 r/min。

2 深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘策略應(yīng)用與試驗(yàn)分析

在完成深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘策略的設(shè)計(jì)與完善后，在某1 050 MW 超超臨界發(fā)電機(jī)40%Pe～50%Pe 區(qū)間開(kāi)展了制粉系統(tǒng)跳閘、一次風(fēng)機(jī)跳閘、汽泵跳閘試驗(yàn)，驗(yàn)證了控制策略的必要性與正確性，提升了深調(diào)機(jī)組對(duì)輔機(jī)跳閘的應(yīng)對(duì)能力，提高了深調(diào)運(yùn)行的可靠性，也為深調(diào)區(qū)間控制策略完善和運(yùn)行人員應(yīng)急響應(yīng)提供了依據(jù)。

2.1 制粉系統(tǒng)跳閘試驗(yàn)

機(jī)組CCS 方式運(yùn)行，D，E，B 磨煤機(jī)運(yùn)行，機(jī)組負(fù)荷450 MW，主蒸汽壓力12.16 MPa，給水流量1 302 t/h，一次風(fēng)機(jī)壓力8.4 kPa，總?cè)剂狭?76 t/h，爐膛負(fù)壓-115 Pa，運(yùn)行人員手動(dòng)停運(yùn)E磨煤機(jī)，燃料RB 觸發(fā)，機(jī)組切至TF 模式，機(jī)組最大帶載能力400 MW，燃料RB 觸發(fā)后，最低煤量降至129 t/h，一次風(fēng)壓力升至9.8 kPa，爐膛負(fù)壓由-115 Pa 降至最低-438 Pa，給水流量由1 302 t/h 降至1 043 t/h，主蒸汽壓力最大偏差0.45 MPa，最低負(fù)荷320 MW，如圖6 所示。

圖6 磨組“3 跳1”試驗(yàn)

由圖6 可知：E 磨煤機(jī)停運(yùn)后，主蒸汽壓力下降較快，此時(shí)壓力設(shè)定值高于實(shí)際值，汽機(jī)控制主汽壓力，高調(diào)門(mén)關(guān)小，滑壓線速率過(guò)小，高調(diào)門(mén)關(guān)幅較大，機(jī)組負(fù)荷最低降至320 MW，因此體現(xiàn)出高負(fù)荷段的壓力慣性和滑壓速率與低負(fù)荷階段無(wú)法匹配，低負(fù)荷燃料RB，需對(duì)滑壓速率重新整定。

2.2 一次風(fēng)機(jī)跳閘試驗(yàn)

機(jī)組負(fù)荷450 MW，CCS 方式運(yùn)行，D，E，B，A 磨煤機(jī)運(yùn)行，一次風(fēng)機(jī)壓力8.4 kPa，總?cè)剂狭?78.4 t/h，爐膛負(fù)壓-148 Pa，運(yùn)行人員手動(dòng)停運(yùn)一次風(fēng)機(jī)B，一次風(fēng)機(jī)B 跳閘，A 磨煤機(jī)聯(lián)鎖跳閘，D 層大油槍投運(yùn)，一次風(fēng)機(jī)A 的動(dòng)葉由50%升至90%，電流由99 A 升至187 A，機(jī)組負(fù)荷由450 MW 降至404 MW，爐膛負(fù)壓最低降至-597 Pa，一次風(fēng)壓力由8.4 kPa 降至7.1 kPa，過(guò)熱度由8.6 ℃升至11.15 ℃，鍋爐燃燒穩(wěn)定，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)，一次風(fēng)機(jī)A 未出現(xiàn)超流現(xiàn)象，爐膛負(fù)壓-150 Pa 最低降至-600 Pa，負(fù)壓波動(dòng)正常，主汽溫度變化正常，如圖7 所示。

圖7 一次風(fēng)機(jī)跳閘試驗(yàn)

由圖7 可知：一次風(fēng)機(jī)B 跳閘后，D，E，B磨煤機(jī)運(yùn)行，一次風(fēng)機(jī)壓力穩(wěn)定在7.1 kPa 左右，此時(shí)壓力設(shè)定值為8 kPa，導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)A 動(dòng)葉在最大出力附近波動(dòng)，此工況下一次風(fēng)機(jī)母管壓力設(shè)定值7 kPa 左右較為合適，還需進(jìn)一步優(yōu)化低負(fù)荷一次風(fēng)機(jī)壓力設(shè)定。

2.3 汽動(dòng)給水泵跳閘試驗(yàn)

機(jī)組CCS 方式運(yùn)行，D，E，B 磨煤機(jī)運(yùn)行，機(jī)組負(fù)荷437 MW，給水流量1 246 t/h，汽泵A轉(zhuǎn)速3 288 r/min，汽泵B 轉(zhuǎn)速3 279 r/min，A 給泵進(jìn)口流量600 t/h，B 給泵進(jìn)口流量624 t/h，運(yùn)行人員手動(dòng)停運(yùn)汽泵B，機(jī)組保留CCS 模式，給水流量最低降至849 t/h，汽泵A 轉(zhuǎn)速指令升至3 836 r/min，機(jī)組負(fù)荷降至412 MW，過(guò)熱度由0.8 ℃升至20.48 ℃，主蒸汽溫度由589 ℃升至592 ℃，機(jī)組狀態(tài)穩(wěn)定，如圖8 所示。

圖8 汽動(dòng)給水泵跳閘試驗(yàn)

由圖8 可知：汽泵B 跳閘后，僅10 s 給水流量達(dá)到最低值849 t/h，A 側(cè)汽泵DCS 轉(zhuǎn)速指令（MEH 限制前）由3 288 r/min 升至3 836 r/min，A小機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速升至3 723 r/min，未跳閘汽泵實(shí)際轉(zhuǎn)速變化受限于MEH 側(cè)小機(jī)升速速率限制。試驗(yàn)前小機(jī)升速率設(shè)置為900 r/min，汽泵跳閘后，未跳閘的汽泵轉(zhuǎn)速指令每增加100 r/min，小機(jī)進(jìn)口流量增加約140 t，給水流量下降時(shí)間約10 s，小機(jī)A 實(shí)際流量增加210 t/h。按照原有600 r/min的小機(jī)速率，給水流量下降時(shí)間預(yù)計(jì)為15 s，最低流量預(yù)計(jì)會(huì)降至700 t/h 左右，對(duì)于深調(diào)機(jī)組不同實(shí)際負(fù)荷的汽泵跳閘，提升MEH 中的小機(jī)限速率能夠有效提升未跳閘小機(jī)的響應(yīng)速率，避免給水流量低于MFT 定值，基于知識(shí)庫(kù)的動(dòng)態(tài)小機(jī)速率模型能夠有效匹配汽泵跳閘調(diào)節(jié)。

3 結(jié)語(yǔ)

在各發(fā)電集團(tuán)的非停事故案例中，深調(diào)機(jī)組的運(yùn)行可靠性問(wèn)題體現(xiàn)在多個(gè)方面，測(cè)量的可靠性、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的線性度和模擬量控制品質(zhì)的惡化都不容忽視。本文針對(duì)機(jī)組主要輔機(jī)在深調(diào)運(yùn)行跳閘后的自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)汽泵、一次風(fēng)機(jī)等輔機(jī)在深調(diào)跳閘后的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和控制難點(diǎn)進(jìn)行分析，給出了機(jī)組深調(diào)的輔機(jī)跳閘與RB工況的區(qū)別，設(shè)計(jì)和優(yōu)化了適用于參與深調(diào)的火力發(fā)電機(jī)組各輔機(jī)跳閘后的可靠性控制策略，能夠降低深調(diào)機(jī)組輔機(jī)跳閘后的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，也為深調(diào)區(qū)間控制策略完善和運(yùn)行人員應(yīng)急響應(yīng)提供了依據(jù)。