垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組帶廠用電孤島運(yùn)行研究

蘇猛業(yè), 杜仁偉, 汪杰斌, 孫治新

(1.中電國際新能源控股有限公司, 上海 200025;2.德陽和新環(huán)保發(fā)電有限公司, 四川 德陽 618000;3.蕪湖中電環(huán)保發(fā)電有限公司, 安徽 蕪湖 241202)

1 研究背景

近年來我國生活垃圾迅速增加，垃圾圍城現(xiàn)象突出，土地資源緊缺，國家規(guī)劃提出生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是當(dāng)前最適宜我國城市生活垃圾處理的主要方式。這幾年垃圾焚燒發(fā)電廠呈爆發(fā)式增長，垃圾焚燒發(fā)電廠安全、穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤為重要。

垃圾焚燒發(fā)電廠多為小型發(fā)電項(xiàng)目，由于其裝機(jī)規(guī)模小，電壓等級低，一般不超過110 kV，以35 kV居多，電力送出多為單回輸電線路，輸電線路周邊一般沒有高大建筑，受雷擊、污閃等原因極易造成輸電線路跳閘。為了控制成本，保安應(yīng)急電源薄弱，全廠跳機(jī)、廠用電失去時(shí)有發(fā)生，在雷暴頻發(fā)地區(qū)發(fā)生概率更高，嚴(yán)重影響垃圾焚燒發(fā)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為了避免廠用電失去，在不增加較大投資的前提下，研究垃圾焚燒發(fā)電廠帶廠用電孤島運(yùn)行變得尤為重要和迫切。

2 垃圾焚燒發(fā)電廠線路跳閘存在的問題

2.1 垃圾焚燒發(fā)電廠出線

垃圾焚燒發(fā)電廠只有一回輸電線路與電網(wǎng)相連接，當(dāng)雷擊、污閃、樹枝接地等原因造成線路跳閘時(shí)，全廠機(jī)組相當(dāng)于一次80%甩負(fù)荷過程，此時(shí)可能會出現(xiàn)以下兩種情況。第一種情況，汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速飛升到一定轉(zhuǎn)速后，機(jī)組DEH一、二次調(diào)頻動作重新定速至3 000 rpm左右，形成汽輪發(fā)電機(jī)組帶廠用電孤島運(yùn)行，該過程通常不會對機(jī)組造成直接威脅，這種狀態(tài)下也可以較長時(shí)間維持汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行。當(dāng)輸電線路故障消除恢復(fù)送電后，必須將發(fā)電機(jī)組與10 kV母線解列，由送出系統(tǒng)重新倒送電至10 kV母線，恢復(fù)廠用電正常后，再次啟動機(jī)組重新并網(wǎng)，此過程會造成短時(shí)廠用電中斷。另一種情況，因汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速飛升超過超速保護(hù)(危急保安器)動作轉(zhuǎn)速(3 240 rpm)而停機(jī)，此時(shí)全廠廠用電會立即中斷，但正常情況下不會出現(xiàn)這種情況。

2.2 機(jī)組跳閘停運(yùn)存在的風(fēng)險(xiǎn)

2.2.1 事故時(shí)機(jī)組停機(jī)過程存在風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)輸電線路故障跳閘后，機(jī)組停機(jī)過程中會造成全廠廠用電中斷，汽機(jī)潤滑油系統(tǒng)只能靠直流事故油泵運(yùn)行維持，汽機(jī)盤車裝置也只能手動、直流系統(tǒng)容量有限，一般規(guī)定不超過2小時(shí)，所以一旦全廠停電就增加了汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生斷油燒瓦和大軸彎曲的可能性。

2.2.2 全廠廠用電中斷影響

廠用電中斷，垃圾焚燒爐風(fēng)機(jī)停運(yùn)處于壓火狀態(tài)，爐內(nèi)垃圾未燃盡而繼續(xù)處于缺氧燃燒狀態(tài)，爐水繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，鍋爐汽壓不斷上升，為了保證鍋爐不超壓必需打開向空排汽，造成汽水損失，又由于給水泵失電停止運(yùn)行，補(bǔ)水不及時(shí)會造成汽包斷水干鍋、受熱面爆管等重大安全隱患。

2.3 機(jī)組啟停存在的風(fēng)險(xiǎn)

機(jī)組跳閘后，停爐壓火，減少垃圾焚燒量，增加二次機(jī)組啟動成本。機(jī)組啟停過程，會直接增大輔助燃料和用電成本。廠用電中斷過程中造成鍋爐干鍋，機(jī)組停運(yùn)時(shí)間較長，發(fā)電量減少，間接造成經(jīng)濟(jì)損失。

3 垃圾焚燒發(fā)電廠當(dāng)前應(yīng)對輸電線路跳閘的措施

3.1 垃圾發(fā)電廠典型電氣主接線方式(2×12 MW機(jī)組)

垃圾發(fā)電廠2條600 t/d垃圾焚燒線，配套余熱鍋爐為2×59 t/h；配套2×12 MW汽輪發(fā)電機(jī)組。設(shè)計(jì)院一般根據(jù)小型發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)規(guī)范，大部分垃圾發(fā)電廠廠用段未設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)帶的保安段。垃圾發(fā)電廠廠用負(fù)荷除了機(jī)電爐化水除灰負(fù)荷外，還要配置滲濾液處理系統(tǒng)和垃圾吊、渣吊負(fù)荷。一般垃圾發(fā)電廠廠用負(fù)荷占比在15%～20%之間，運(yùn)行維護(hù)精細(xì)化管理水平高的可控制在15%以下，若垃圾發(fā)電廠所配單臺套發(fā)電機(jī)組容量小，其廠用負(fù)荷占比可達(dá)20%以上。

垃圾焚燒發(fā)電廠(2×12 MW機(jī)組)典型主接線圖如圖1所示，發(fā)電機(jī)出口直接接至廠用10 kV母線，經(jīng)主變升壓后由僅有的一回高壓輸電線路與電網(wǎng)連接。發(fā)電機(jī)出口設(shè)置一個(gè)同期并列點(diǎn)，汽輪發(fā)電機(jī)組達(dá)到并網(wǎng)條件時(shí)，經(jīng)發(fā)電機(jī)出口開關(guān)檢同期并入電網(wǎng)運(yùn)行；當(dāng)發(fā)電機(jī)組正常停運(yùn)解列后，由電網(wǎng)倒送電至10 kV母線供廠用負(fù)荷。

圖1 垃圾發(fā)電廠典型電氣主接線圖

3.2 常規(guī)應(yīng)對輸電線路跳閘的措施

3.2.1 增設(shè)高壓備用電源

多數(shù)垃圾焚燒發(fā)電廠在建設(shè)階段通常會將10 kV施工電源按永臨結(jié)合設(shè)計(jì)，項(xiàng)目投產(chǎn)后將該電源接至廠用10 kV母線作為系統(tǒng)備用電源。該電源可以作為高壓輸電線路跳閘時(shí)的應(yīng)急備用電源，同時(shí)，當(dāng)高壓輸電線路計(jì)劃停電檢修時(shí)，電廠須陪停，通常會同步安排檢修，此時(shí)該電源作為檢修電源。

3.2.2 增設(shè)柴油發(fā)電機(jī)保安電源

部分垃圾焚燒發(fā)電廠在建設(shè)階段或后期技改時(shí)，設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)作為保安電源。該電源通常只考慮向機(jī)組潤滑油系統(tǒng)、盤車裝置、直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)等保證機(jī)組安全運(yùn)行的設(shè)備供電。

3.2.3 增設(shè)柴油機(jī)給水泵

個(gè)別垃圾焚燒發(fā)電廠會在給水系統(tǒng)增加柴油給水泵，廠用電中斷時(shí)可以向鍋爐繼續(xù)補(bǔ)水，保證不會造成鍋爐干鍋。

3.2.4 三種措施安全經(jīng)濟(jì)比較

從表1可知，以上三種措施中，由于第一項(xiàng)基本不會額外增加經(jīng)濟(jì)成本，且可以作為輸電線路檢修期間全廠檢修電源，這是非常必要的。其余兩項(xiàng)措施均會增加較大成本，且還會使系統(tǒng)變得復(fù)雜，增加維護(hù)成本。

表1 常規(guī)應(yīng)對輸電線路跳閘的措施安全經(jīng)濟(jì)比較

4 垃圾焚燒發(fā)電廠輸電線路跳閘帶廠用電孤島運(yùn)行可行性分析

4.1 輸電線路故障類型

輸電線路常見故障依照性質(zhì)劃分，可分為瞬時(shí)類故障和永久類故障。其中瞬時(shí)類故障主要有雷電過電壓引發(fā)的閃絡(luò)與鳥類所導(dǎo)致的短路等；永久性故障多是由于氣候或設(shè)備本身等原因引起的，如冰雪類天氣或線路老化等所引發(fā)的瞬時(shí)過電壓擊穿輸電線路絕緣裝置，設(shè)備故障、風(fēng)暴、地震等引發(fā)的輸電線路永久性短路等問題。輸電線路發(fā)生瞬時(shí)類故障約占全部故障的80%。

4.2 輸電線路跳閘機(jī)組帶廠用電孤島運(yùn)行的意義

由于輸電線路瞬時(shí)類故障占絕大多數(shù)，大部分情況下只需用較短時(shí)間就可以重新恢復(fù)線路送電，如果汽輪發(fā)電機(jī)組能帶廠用電孤島運(yùn)行，待線路恢復(fù)送電后直接重新并網(wǎng)運(yùn)行，不但可以減少廠用電中斷存在的設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)如果電網(wǎng)發(fā)生大范圍停電時(shí)，機(jī)組還可以作為電網(wǎng)黑啟動電源，意義重大。

4.3 輸電線路跳閘時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)帶廠用電孤島運(yùn)行的可行性

4.3.1 100%甩負(fù)荷時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)特性

孤網(wǎng)運(yùn)行與并網(wǎng)運(yùn)行相比最突出的特點(diǎn)是由負(fù)荷控制轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率控制，要求汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有符合要求的靜態(tài)特性、良好的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)特性，以保證在負(fù)荷變化的情況下自動保持電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定，即一次調(diào)頻功能。

按照《汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗(yàn)導(dǎo)則》要求：汽輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷后，汽輪機(jī)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制下，其瞬時(shí)最高轉(zhuǎn)速不應(yīng)使危急保安器動作[1]。

某垃焚燒圾發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)組100%甩負(fù)荷試驗(yàn)情況如下：#1機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，直接斷開發(fā)電機(jī)出口斷路器，汽輪發(fā)電機(jī)組甩100%負(fù)荷，機(jī)組轉(zhuǎn)速在約3 s內(nèi)飛升至最高3 138 rpm,再經(jīng)約20 s后，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速重新定速3 000 rpm，其他運(yùn)行參數(shù)正常；#2機(jī)組100%甩負(fù)荷試驗(yàn)情況幾乎相同。試驗(yàn)過程中，其最高飛升轉(zhuǎn)速未超過機(jī)組超速保護(hù)(危急保安器)動作轉(zhuǎn)速(3 240 rpm)，調(diào)速系統(tǒng)能自動將轉(zhuǎn)速重新穩(wěn)定在3 000 rpm，試驗(yàn)證明汽輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)特性滿足機(jī)組100%甩負(fù)荷要求。

如果輸電線路跳閘時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)組帶20%左右廠用電運(yùn)行，相當(dāng)于機(jī)組甩80%負(fù)荷，此時(shí)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)完全滿足機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行要求。

4.3.2 100%甩負(fù)荷時(shí)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)特性

按照《汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行導(dǎo)則》要求：發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)行電壓最高不得高于額定值的110%[2]。

某垃圾焚燒發(fā)電廠#1汽輪發(fā)電機(jī)組100%甩負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)出口三相電壓3 s內(nèi)從10.4 kV上升至最高10.6 kV，約35 s后開始下降，50 s后下降至10.25 kV并維持穩(wěn)定，可見其勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性能滿足機(jī)組100%甩負(fù)荷工況要求，如圖2所示。

圖2 某垃圾發(fā)電廠#1汽輪發(fā)電機(jī)組100%甩負(fù)荷工況曲線

4.3.3 機(jī)組帶廠用電孤島運(yùn)行期間鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行措施

輸電線路跳閘時(shí)，機(jī)組突然甩80%負(fù)荷，此時(shí)鍋爐汽壓上升，安全閥有可能會動作泄壓(如果運(yùn)行人員反應(yīng)及時(shí)，開啟向空排汽，安全閥有可能不會動作)，此時(shí)，在檢查汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行正常后，重點(diǎn)進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整，維持主蒸汽和環(huán)保參數(shù)在合格范圍內(nèi)。此時(shí)可以采取如下措施：

1)鍋爐減負(fù)荷至50%左右運(yùn)行(兩臺鍋爐可一臺壓火)，逐漸投入汽機(jī)側(cè)30%旁路運(yùn)行，關(guān)小鍋爐向空排汽直至完全關(guān)閉，減小汽水損失。(旁路不能設(shè)置為自動投入，因機(jī)組為母管制，如發(fā)生一臺機(jī)組跳閘，系統(tǒng)也會超壓，此時(shí)如自動投入旁路，在運(yùn)行機(jī)組凝汽器會超負(fù)荷。)

2)爐膛溫度低于850 ℃時(shí)，及時(shí)投入輔助燃燒器助燃，維持環(huán)保參數(shù)?？蛇M(jìn)行20%負(fù)荷試驗(yàn)，記錄對應(yīng)參數(shù)，觀察是否具備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

3)根據(jù)主蒸汽溫度下降情況，及時(shí)開啟主蒸汽和汽輪機(jī)本體疏水。

4.3.4 機(jī)組帶廠用電孤島運(yùn)行期間汽輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行措施 (1)合理的OPC優(yōu)化

機(jī)組進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行瞬間，若檢測到轉(zhuǎn)速飛升速率較大，則會提前動作OPC，關(guān)閉調(diào)門，抑制轉(zhuǎn)速飛升；機(jī)組孤網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，廠用電負(fù)荷較小，容易產(chǎn)生振蕩，為了防止振蕩的發(fā)生，需要放寬OPC保護(hù)定值(由103%改為106%)。電網(wǎng)頻率在一定范圍內(nèi)發(fā)生振蕩時(shí)，應(yīng)保證機(jī)組不至于OPC動作。

(2)汽輪發(fā)電機(jī)組配套的DEH系統(tǒng)增加“孤島”邏輯

汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，DEH接收到發(fā)電機(jī)出口斷路器“并網(wǎng)”指令后，其控制邏輯由“轉(zhuǎn)速控制”自動切換為“閥位控制”模式，然后運(yùn)行人員根據(jù)需要可以將“閥位控制”模式切換成“功率控制”或“壓力控制”模式[3]。

輸電線路跳閘時(shí)，發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘，DEH系統(tǒng)始終監(jiān)視到機(jī)組處于“并網(wǎng)”狀態(tài)。此時(shí)，因機(jī)組甩負(fù)荷，DEH“功率控制”或“壓力控制”模式實(shí)際值與目標(biāo)值偏差而切換至“閥位控制”模式，“孤島”頻率會因廠用電用波動而波動。因此必須增加DEH“孤島”判據(jù)邏輯，維持“孤島”頻率[3]。

具體思路：優(yōu)化軟件控制邏輯，快速判斷孤網(wǎng)狀態(tài)，快速平衡孤網(wǎng)負(fù)荷，穩(wěn)定“孤島”頻率。在DEH系統(tǒng)中增加“孤島”判據(jù)，系統(tǒng)進(jìn)入孤島模式時(shí)，DEH系統(tǒng)自動切換為“轉(zhuǎn)速控制”模式，維持孤島額定轉(zhuǎn)速(頻率)運(yùn)行，如圖3所示。該判據(jù)可以是線路側(cè)斷路器跳閘等硬邏輯信號，也可以是機(jī)組甩負(fù)荷速率等軟邏輯判據(jù)[3]。

圖3 孤網(wǎng)初期快速識別孤網(wǎng)邏輯圖

在孤網(wǎng)功能投入的情況下，機(jī)組正常并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)檢測到下列任意信號，自動將傳統(tǒng)的DEH控制切換為孤網(wǎng)控制。

因線路故障或其他因素造成出線開關(guān)斷開，快速孤網(wǎng)系統(tǒng)檢測到轉(zhuǎn)速與加速度大于預(yù)設(shè)值之后即判定孤網(wǎng)運(yùn)行?？焖俟戮W(wǎng)系統(tǒng)檢測到此信號之后就會立即切換運(yùn)行模式。

轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速偏差大且加速度大，即機(jī)組脫網(wǎng)瞬間，用電與發(fā)電負(fù)荷不平衡造成機(jī)組轉(zhuǎn)速與加速度的變化，快速孤網(wǎng)系統(tǒng)檢測到轉(zhuǎn)速與加速度大于預(yù)設(shè)值之后即判定孤網(wǎng)運(yùn)行[3]。

轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速偏差大，即在并網(wǎng)情況下，若檢測到轉(zhuǎn)速偏差大，判斷機(jī)組已進(jìn)入孤網(wǎng)。

綜上所述，垃圾發(fā)電廠輸電線路跳閘時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速、電壓完全可以自動穩(wěn)定運(yùn)行，主蒸汽和環(huán)保參數(shù)采取一定措施可以穩(wěn)定運(yùn)行，DEH系統(tǒng)經(jīng)過增加“孤島”邏輯也可以穩(wěn)定孤島頻率。因此輸電線路跳閘時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)帶廠用電孤島運(yùn)行是完全可行的。

4.4 汽輪發(fā)電機(jī)組帶廠用電與電網(wǎng)并列

汽輪發(fā)電機(jī)組帶廠用電孤島運(yùn)行，線路故障消除后由電網(wǎng)側(cè)重新恢復(fù)送電，具備并網(wǎng)條件時(shí)，可以直接從輸電線路電廠側(cè)斷路器處將“孤島”與電網(wǎng)并列運(yùn)行，因此需在電廠側(cè)線路斷路器處新增同期并列點(diǎn)。該并列點(diǎn)可以選擇主變高壓或低壓側(cè)斷路器。優(yōu)缺點(diǎn)如下。

當(dāng)并列點(diǎn)選擇線路斷路器時(shí)：優(yōu)點(diǎn)是全廠只需增加1個(gè)同期點(diǎn)，改造簡單，且孤島并網(wǎng)時(shí)操作簡單，缺點(diǎn)是系統(tǒng)改造后試驗(yàn)時(shí)必須兩臺機(jī)組同時(shí)參與，試驗(yàn)期間風(fēng)險(xiǎn)較大。

當(dāng)并列點(diǎn)選擇主變高壓側(cè)斷路器時(shí)：優(yōu)點(diǎn)是可以單臺機(jī)組分別試驗(yàn)，缺點(diǎn)是需增加2個(gè)同期點(diǎn)，線路跳閘時(shí)需將主變高壓側(cè)斷路器斷開，35 kV母線送電后再進(jìn)行并網(wǎng)，且兩臺機(jī)組只能逐一并網(wǎng)，此過程需進(jìn)行一系列倒閘操作。

主變低壓側(cè)斷路器：優(yōu)缺點(diǎn)同主變高壓側(cè)并網(wǎng)。

新增同期并列點(diǎn)改造基本思路如下(以某垃圾焚燒發(fā)電廠為例)。

某垃圾焚燒發(fā)電廠目前配置兩臺套自動準(zhǔn)同期裝置，每一臺自動準(zhǔn)同期裝置配置一套自動同期選線器，每一套自動同期選線器配置8個(gè)同期點(diǎn)。新增35 kV線路斷路器同期點(diǎn)可以“借用”該兩套自動準(zhǔn)同期裝置任一套，不需新增自動準(zhǔn)同期裝置。新增電纜接線及DCS系統(tǒng)配置如下：

1)新增35 kV線路側(cè)電壓互感器電壓量至自動準(zhǔn)同期裝置自動選線器。

2)新增35 kV母線電壓互感器電壓量至自動準(zhǔn)同期裝置自動選線器。

3)新增自動準(zhǔn)同期裝置自動選線器至35 kV線路斷路器合閘回路。

4)在DCS系統(tǒng)中，新增線路斷路器檢同期并網(wǎng)選擇點(diǎn)控制邏輯功能，還要增加“檢同期”和“檢無壓”選擇，正常倒送電時(shí)選擇“檢無壓”，孤島并網(wǎng)時(shí)選擇“檢同期”。

5)自動準(zhǔn)同期裝置新增同期點(diǎn)并網(wǎng)時(shí)的頻率和電壓調(diào)節(jié)：發(fā)電機(jī)組帶廠用電進(jìn)入孤島運(yùn)行期間，機(jī)組DEH系統(tǒng)進(jìn)入“轉(zhuǎn)速控制”模式，其轉(zhuǎn)速目標(biāo)值始終保持3 000 rpm，因此待并孤島系統(tǒng)的頻率不可調(diào)，但自動準(zhǔn)同期裝置允許頻差為±1.5 Hz，非特殊情況可以滿足要求，如遇系統(tǒng)頻率過高或過低超過允許值，可以調(diào)整DEH目標(biāo)值滿足要求；自動準(zhǔn)同期裝置允許壓差為±0.5%，電壓調(diào)節(jié)可以隨時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)無功滿足要求。

綜上所述，垃圾焚燒發(fā)電廠輸電線路跳閘帶廠用電孤島運(yùn)行方式下，通過新增輸電線路同期并網(wǎng)點(diǎn)，做到不停機(jī)直接與電網(wǎng)并列運(yùn)行是完全可行的。

5 討論

當(dāng)外線路跳閘導(dǎo)致發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，當(dāng)前汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性可滿足汽輪發(fā)電機(jī)不跳閘的條件。通過DEH系統(tǒng)邏輯優(yōu)化升級，系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整，投入輔助燃燒器，在保證環(huán)保排放的情況下，機(jī)組可連續(xù)帶廠用電運(yùn)行。利用現(xiàn)有兩套準(zhǔn)同期裝置，增加線路同期檢測信號，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組帶廠用電運(yùn)行時(shí)不停機(jī)直接與電網(wǎng)并列運(yùn)行。這種方法投資很小，適宜推廣實(shí)施。線路跳閘，機(jī)組進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行，鍋爐必須具備以下條件：1)鍋爐要迅速壓火，爐膛溫度低于850 ℃時(shí)，輔助燃燒器聯(lián)鎖投入助燃，維持環(huán)保參數(shù)；2)鍋爐主蒸汽向空排氣門可以迅速打開，開度可控，以便控制鍋爐不超壓。

在孤網(wǎng)條件下，改善調(diào)速系統(tǒng)的性能是實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的DEH并沒有專門的孤網(wǎng)控制邏輯，只有一次調(diào)頻功能，一次調(diào)頻功能調(diào)整模糊達(dá)不到精確控制，必須在傳統(tǒng)的DEH基礎(chǔ)上開發(fā)專用于孤網(wǎng)運(yùn)行的控制模式；當(dāng)發(fā)生孤網(wǎng)瞬間，通過邏輯迅速識別孤網(wǎng)狀態(tài)，切換DEH運(yùn)行模式，由傳統(tǒng)的閥位、功率或者壓力控制切換到孤網(wǎng)控制模式，快速判斷孤網(wǎng)狀態(tài)，快速平衡孤網(wǎng)負(fù)荷，穩(wěn)定孤網(wǎng)頻率,使孤網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。

單臺機(jī)組運(yùn)行，帶廠用電時(shí)突然發(fā)生孤網(wǎng)運(yùn)行，處理相對比較簡單，孤網(wǎng)運(yùn)行也比較容易實(shí)現(xiàn)。兩臺機(jī)組正常運(yùn)行為并網(wǎng)運(yùn)行，帶廠用電時(shí)，由于單臺機(jī)組容量12 MW，兩臺機(jī)組突然發(fā)生孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，每臺機(jī)組需要甩80%左右的負(fù)荷，并且存在機(jī)組之間的協(xié)調(diào)擾動，孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電帶來困難，因此建議雙臺機(jī)組運(yùn)行時(shí)由單臺機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電，優(yōu)選哪臺機(jī)組作為孤網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組，采取邏輯判斷還是運(yùn)行人員決策值得商榷。另外一臺機(jī)組直接跳停，來消除機(jī)組之間的協(xié)調(diào)擾動。

孤網(wǎng)運(yùn)行熱機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)整顯得尤為重要，汽機(jī)旁路與鍋爐向空排汽門的配合調(diào)整，確保鍋爐不超壓，還要確保汽包不發(fā)生虛假水位以致MFT動作，建議汽機(jī)旁路為氣動調(diào)節(jié)閥以便快速調(diào)整。運(yùn)行人員技術(shù)水平也是決定孤網(wǎng)運(yùn)行是否成功的關(guān)鍵，所以當(dāng)前運(yùn)行人員技術(shù)培訓(xùn)工作迫在眉睫。

制定孤網(wǎng)運(yùn)行事故處置預(yù)案和確保孤網(wǎng)安全運(yùn)行的技術(shù)措施，定期組織孤網(wǎng)運(yùn)行事故應(yīng)急演練，更是確保小型垃圾發(fā)電項(xiàng)目孤網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。

本研究有一定的局限性，只是通過機(jī)組的100%甩負(fù)荷試驗(yàn)檢驗(yàn)了機(jī)組動態(tài)甩負(fù)荷特性滿足孤網(wǎng)運(yùn)行條件，主要思路是增加輸出線路和發(fā)變組同期并列點(diǎn)和DEH孤網(wǎng)判讀邏輯，屬于可行性研究。目前還未實(shí)施具體項(xiàng)目，應(yīng)該制定孤網(wǎng)技術(shù)方案現(xiàn)場做機(jī)組甩負(fù)荷廠用電中斷試驗(yàn)，以驗(yàn)證孤網(wǎng)運(yùn)行特性。

6 結(jié)束語

本文從垃圾發(fā)電工藝特點(diǎn)和小型發(fā)電項(xiàng)目電氣主接線方式及廠用電薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，提出新增輸出線路和發(fā)變組同期并列點(diǎn)和優(yōu)化升級DEH控制邏輯(增設(shè)DEH孤網(wǎng)判斷邏輯)等技術(shù)改造新思路，為小型發(fā)電項(xiàng)目預(yù)防全廠停電造成事故擴(kuò)大指出了新方向，值得業(yè)界借鑒參考。