岱海電廠(chǎng)一期機(jī)組深調(diào)過(guò)程APS自動(dòng)并退汽泵探討

內(nèi)蒙古涼城縣岱海電廠(chǎng) 李煬文

當(dāng)前，我國(guó)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性欠缺，部分地區(qū)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光問(wèn)題，區(qū)域用電矛盾突出。為有序消納新能源、供應(yīng)高質(zhì)量的電能，各地通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段激勵(lì)電廠(chǎng)進(jìn)行靈活性改造，破解新能源消納難題。岱海電廠(chǎng)認(rèn)識(shí)到電網(wǎng)調(diào)峰的迫切需求，著手實(shí)施一期空冷機(jī)組深度調(diào)峰靈活性改造，制定機(jī)組深調(diào)實(shí)施方案，推進(jìn)機(jī)組深調(diào)運(yùn)行優(yōu)化與技術(shù)改造工作，確保了一期空冷機(jī)組深度調(diào)峰的順利進(jìn)行，有利于提升新能源消納水平，推進(jìn)綠色發(fā)展，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行。

1 原運(yùn)行調(diào)整存在的問(wèn)題

火電機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)，給水的控制是關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)機(jī)組負(fù)荷越低給水流量就越低，如果給水控制不好，給水流量波動(dòng)大的話(huà)容易造成汽包水位波動(dòng)，容易觸發(fā)鍋爐汽包水位主保護(hù)動(dòng)作。岱海電廠(chǎng)給水系統(tǒng)主要配備2臺(tái)50%BMCR 容量的汽動(dòng)給水泵組和1臺(tái)30%BMCR 容量的電動(dòng)調(diào)速給水泵。汽泵組的小汽輪機(jī)由杭州汽輪機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)，汽動(dòng)給水泵和電動(dòng)給水泵由沈陽(yáng)水泵廠(chǎng)生產(chǎn)。每臺(tái)給水泵汽輪機(jī)MEH 系統(tǒng)通過(guò)控制給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制鍋爐的給水流量。

正常情況下當(dāng)任一汽泵入口流量低于380T/H時(shí)，汽泵再循環(huán)閥門(mén)將根據(jù)邏輯開(kāi)啟，不同的汽泵入口流量對(duì)應(yīng)不同閥門(mén)開(kāi)度。如果深調(diào)過(guò)程中低負(fù)荷時(shí)保持雙汽泵運(yùn)行，每臺(tái)汽泵入口流量將低于380T/H，汽泵再循環(huán)閥門(mén)會(huì)根據(jù)汽泵入口流量波動(dòng)頻繁開(kāi)關(guān)，自動(dòng)控制下兩臺(tái)汽泵出力不均互相搶水，進(jìn)而造成鍋爐給水流量波動(dòng)，影響汽包水位平衡。

2 深調(diào)時(shí)給水控制策略

岱海電廠(chǎng)一期空冷機(jī)組通過(guò)多次試驗(yàn)，采用單臺(tái)汽泵運(yùn)行，并且另一臺(tái)汽泵退出低轉(zhuǎn)速陪轉(zhuǎn)，電泵熱備用的給水控制策略能夠滿(mǎn)足機(jī)組深調(diào)時(shí)需要，充分地考慮到了機(jī)組運(yùn)行的可靠性和靈活性。

正常情況下當(dāng)機(jī)組深調(diào)降負(fù)荷時(shí)，每臺(tái)汽泵入口流量到380T/H 左右，汽泵再循環(huán)閥門(mén)處于開(kāi)啟門(mén)檻值，此時(shí)運(yùn)行人員選擇用APS 自動(dòng)退出任一汽泵。當(dāng)任一汽泵退出后，給水系統(tǒng)保持單臺(tái)汽泵運(yùn)行時(shí)可以繼續(xù)下降負(fù)荷至189MW。正常情況下當(dāng)機(jī)組恢復(fù)深調(diào)升負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷越高單汽泵帶給水系統(tǒng)越困難。運(yùn)行人員需要及時(shí)用APS 自動(dòng)并入已退出的汽泵，使兩臺(tái)汽泵共同出力滿(mǎn)足升負(fù)荷時(shí)給水系統(tǒng)流量。

APS 自動(dòng)并退汽泵策略如下：深調(diào)過(guò)程中，當(dāng)滿(mǎn)足APS 啟動(dòng)條件時(shí)，可以人為選擇任一汽泵自動(dòng)退出或并入，既減少運(yùn)行人員操作量，同時(shí)防止誤操作，保證給水系統(tǒng)安全穩(wěn)定；AGC 方式下降負(fù)荷至240MW左右，人為投入任一汽泵APS 退出塊，APS 將自動(dòng)把該汽泵退出運(yùn)行，保持該泵低轉(zhuǎn)速陪轉(zhuǎn)，給水系統(tǒng)維持單汽泵運(yùn)行；AGC 方式上升負(fù)荷至270MW左右，人為投入退出汽泵APS 并入塊，APS 將自動(dòng)把將該汽泵并入給水系統(tǒng)，恢復(fù)兩臺(tái)汽泵運(yùn)行。

3 APS 汽泵自動(dòng)并退過(guò)程

3.1 APS 汽泵自動(dòng)退出邏輯

步續(xù)1：將機(jī)組負(fù)荷鎖定，汽包水位設(shè)定+50；步續(xù)2：兩臺(tái)汽泵再循環(huán)閥門(mén)投自動(dòng)；步續(xù)3：解除該汽泵自動(dòng)控制；步續(xù)4：鎖定給水流量記憶，當(dāng)運(yùn)行汽泵出口壓力-該汽泵出口壓力小于1MPa 時(shí)，每30秒發(fā)2秒脈沖點(diǎn)動(dòng)關(guān)小該汽泵遙控轉(zhuǎn)速，直到再循環(huán)閥門(mén)全開(kāi)；步續(xù)5：檢查再循環(huán)閥門(mén)根據(jù)汽泵入口流量變小而緩慢開(kāi)啟，監(jiān)視該汽泵入口流量偏差由0緩慢下降至-300下限；步續(xù)6：檢查確認(rèn)根據(jù)汽包水位變化，運(yùn)行汽泵出力自動(dòng)增加。

步續(xù)7：繼續(xù)每10秒發(fā)2秒脈沖點(diǎn)動(dòng)關(guān)小該汽泵遙控轉(zhuǎn)速，直到汽泵出口流量下降至50T/H；步續(xù)8：當(dāng)汽泵出口流量小于50T/H，且再循環(huán)閥門(mén)開(kāi)度大于80%時(shí)關(guān)閉出口電動(dòng)門(mén)；步續(xù)9：出口電動(dòng)門(mén)關(guān)閉到位后，打開(kāi)再循環(huán)電磁閥；步續(xù)10：關(guān)閉取樣門(mén)、加藥門(mén)；步續(xù)11：每10秒發(fā)2秒脈沖點(diǎn)動(dòng)關(guān)小該汽泵遙控轉(zhuǎn)速，目標(biāo)轉(zhuǎn)速2800rpm；步續(xù)12：汽泵轉(zhuǎn)速降至2800rpm 時(shí)，小機(jī)遙控控制切至轉(zhuǎn)速自動(dòng)；步續(xù)13：汽泵轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降至800rpm 陪轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速下降過(guò)程速率設(shè)為200rpm；步續(xù)14：恢復(fù)汽包水位設(shè)定為0，釋放負(fù)荷閉鎖和給水流量記憶，順控完成。

正常情況下運(yùn)行人員在任一汽泵退出后應(yīng)檢查運(yùn)行汽泵運(yùn)行情況，加強(qiáng)各參數(shù)監(jiān)視。同時(shí)對(duì)退出汽泵在低轉(zhuǎn)速時(shí)各參數(shù)加強(qiáng)監(jiān)視，尤其是小機(jī)排汽溫度、小機(jī)振動(dòng)、軸瓦溫度等。

3.2 APS 汽泵自動(dòng)并入邏輯

步續(xù)1：機(jī)組負(fù)荷鎖定，汽包水位設(shè)定-50；步續(xù)2：兩臺(tái)汽泵再循環(huán)閥門(mén)投自動(dòng)；步續(xù)3：汽泵轉(zhuǎn)速升至2800rpm，轉(zhuǎn)速上升過(guò)程速率設(shè)為200rpm，轉(zhuǎn)速自動(dòng)切至遙控方式；步續(xù)4：鎖定給水流量記憶，當(dāng)運(yùn)行汽泵出口壓力-該汽泵出口壓力大于1MPa則每10秒發(fā)2秒脈沖點(diǎn)動(dòng)開(kāi)大該汽泵遙控轉(zhuǎn)速；步續(xù)5：當(dāng)壓差小于或等于1MPa，發(fā)2秒脈沖則開(kāi)該汽泵出口電動(dòng)門(mén)；步續(xù)6：開(kāi)啟取樣門(mén)、加藥門(mén)；步續(xù)7：當(dāng)運(yùn)行汽泵出口壓力-該汽泵出口壓力大于0.2MPa且小于1MPa 時(shí)，則每30秒發(fā)2秒脈沖點(diǎn)動(dòng)開(kāi)大該汽泵遙控轉(zhuǎn)速。

步續(xù)8：當(dāng)運(yùn)行汽泵壓力-該汽泵出口壓力小于或等于0.2MPa 時(shí)，則關(guān)閉該汽泵再循環(huán)電磁閥。檢查再循環(huán)閥門(mén)根據(jù)該汽泵入口流量邏輯自動(dòng)關(guān)??；步續(xù)9：檢查確認(rèn)根據(jù)汽包水位變化，運(yùn)行汽泵出力自動(dòng)減小；步續(xù)10：監(jiān)視該汽泵入口流量偏置上漲，由低限-300緩慢上升至-50，偏置上升速率變緩時(shí)，則每10秒繼續(xù)發(fā)2秒脈沖點(diǎn)動(dòng)開(kāi)大該汽泵遙控轉(zhuǎn)速，直到汽泵入口流量偏置到-50；步續(xù)11：當(dāng)汽泵入口流量偏置大于-50時(shí)，投入該汽泵自動(dòng)控制；步續(xù)12：將汽泵入口流量偏置緩慢設(shè)定為0，速率為每秒5；步續(xù)13：恢復(fù)汽包水位設(shè)定0，恢復(fù)負(fù)荷閉鎖和給水流量記憶，順控完成。

正常情況下，當(dāng)兩臺(tái)汽泵并入給水系統(tǒng)運(yùn)行后，運(yùn)行人員需檢查兩臺(tái)汽泵各參數(shù)正常，自動(dòng)控制調(diào)節(jié)正常。兩臺(tái)汽泵之間無(wú)任何偏置設(shè)定，保證兩臺(tái)汽泵出力一致。

4 注意事項(xiàng)

因?yàn)檫壿嬛挟?dāng)汽泵入口流量大于500T/H 時(shí)，汽泵再循環(huán)閥門(mén)優(yōu)先關(guān)至0%，而當(dāng)汽泵入口流量小于270T/H 時(shí)，汽泵再循環(huán)閥門(mén)優(yōu)先開(kāi)至100%，所以并退汽泵時(shí)入口流量應(yīng)避開(kāi)此區(qū)間，保證再循環(huán)閥門(mén)自動(dòng)調(diào)節(jié)正常，控制鍋爐給水流量基本不變；深調(diào)過(guò)程中，運(yùn)行人員應(yīng)將小機(jī)高調(diào)門(mén)指令和反饋、低調(diào)門(mén)指令和反饋、小機(jī)參考轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速、小機(jī)進(jìn)汽壓力、小機(jī)供汽流量作為重點(diǎn)監(jiān)視項(xiàng)目，尤其是機(jī)組變負(fù)荷時(shí)段；深調(diào)過(guò)程中原則上運(yùn)行人員將退出的汽泵降速至800rpm 陪轉(zhuǎn)，若預(yù)判負(fù)荷短時(shí)間內(nèi)會(huì)上升，可人為選擇降速至2800rpm 陪轉(zhuǎn)，防止頻繁升降小機(jī)轉(zhuǎn)速，減少小機(jī)壽命損耗。

注意加強(qiáng)退出運(yùn)行小機(jī)降速陪轉(zhuǎn)時(shí)的排汽溫度變化。若高速陪轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)檢查汽泵出口電動(dòng)門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，防止由于主汽壓力、汽包水位波動(dòng)而出力，進(jìn)而影響運(yùn)行汽泵的正常調(diào)節(jié)；APS 自動(dòng)并退汽泵時(shí)，運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際工況做好相關(guān)事故預(yù)想，重點(diǎn)監(jiān)視汽包水位、給水流量參數(shù)。當(dāng)任一參數(shù)異常變化導(dǎo)致各汽泵調(diào)節(jié)發(fā)散，可解除APS 自動(dòng)，運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)各參數(shù)，保證機(jī)組安全穩(wěn)定。

綜上，機(jī)組深調(diào)過(guò)程中，運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際工況應(yīng)及時(shí)用APS 自動(dòng)退出任一汽泵，保持單汽泵運(yùn)行。退出的汽泵保持低轉(zhuǎn)速陪轉(zhuǎn)，既能夠減少小機(jī)供汽汽源損失，又能快速升轉(zhuǎn)速并入給水系統(tǒng)接帶負(fù)荷，保證給水系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；深調(diào)過(guò)程中，加強(qiáng)給水畫(huà)面各汽泵參數(shù)監(jiān)視，尤其在變負(fù)荷階段。若發(fā)生單汽泵運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)散，汽包水位失控異常事故，應(yīng)立即打閘運(yùn)行小機(jī)，投入電泵接帶給水，確保機(jī)組安全運(yùn)行。