某電廠(chǎng)5號(hào)機(jī)鍋爐主控波動(dòng)原因分析及預(yù)控措施

符濤

【摘要】針對(duì)某電廠(chǎng)5號(hào)機(jī)鍋爐主控波動(dòng)問(wèn)題的原因進(jìn)行詳細(xì)的討論和研究，并提出相應(yīng)的預(yù)控措施，希望為電廠(chǎng)企業(yè)的鍋爐設(shè)備的問(wèn)題解決和維護(hù)日常正常運(yùn)轉(zhuǎn)的工作提供一些借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】電廠(chǎng)鍋爐主控波動(dòng);原因;預(yù)控措施

1.某電廠(chǎng)5號(hào)機(jī)鍋爐主控波動(dòng)事件發(fā)生過(guò)程

某電廠(chǎng)5號(hào)機(jī)組的運(yùn)行方式為AGC，機(jī)組的負(fù)荷為332MW，正常運(yùn)行參數(shù)為：5C/5D/5E磨運(yùn)行;B-MAST指令：58.20%;總煤量可達(dá)138t/h，熱值修正0.98，主汽壓力12.7Mpa，汽包水位±10mm。自00點(diǎn)30分00這個(gè)時(shí)刻開(kāi)始，一直到00點(diǎn)34分00，5號(hào)鍋爐主控機(jī)組發(fā)生了如圖1的波動(dòng)變化：

圖1 5號(hào)機(jī)組工作狀態(tài)曲線(xiàn)

從圖1可以看出，自時(shí)間00點(diǎn)30分26左右，機(jī)組的AGC運(yùn)行負(fù)荷指令變?yōu)?67MW，機(jī)組開(kāi)始以1.5%的速率增加負(fù)荷量;在00點(diǎn)32分11左右，機(jī)組的B-MAST指令為69%，達(dá)到了輔機(jī)的最大輸出力值;在時(shí)刻00點(diǎn)32分20機(jī)組的負(fù)荷變?yōu)?55MW，而B(niǎo)-MAST開(kāi)始發(fā)生大幅度的上下波動(dòng)情況，期間B-MAST指令最大為72.03%，最小低至58.06%，從而導(dǎo)致過(guò)量的煤量產(chǎn)生了很大的波動(dòng)。此時(shí)，運(yùn)行維護(hù)人員將AGC負(fù)荷的上限設(shè)置為355MW，但是依然沒(méi)有解決B-MAST波動(dòng)的問(wèn)題。在00點(diǎn)33分36運(yùn)行維護(hù)人員果斷的采取了解除CCS措施，將機(jī)組的煤量穩(wěn)定在150t/h，機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)才逐漸呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì)，機(jī)組汽包水位和爐膛負(fù)壓等參數(shù)也保持正常水平;在后續(xù)的00點(diǎn)41分48運(yùn)行維護(hù)人員啟動(dòng)了5F，是煤機(jī)正常工作后，在投入CCS和AGC，整個(gè)機(jī)組恢復(fù)到了正常的運(yùn)行狀態(tài)。

2.5號(hào)機(jī)鍋爐主控波動(dòng)原因分析

針對(duì)上述的鍋爐主控波動(dòng)事件進(jìn)行全面的了解和分析可知：運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了兩個(gè)比較突出的問(wèn)題，首先，5號(hào)機(jī)鍋爐的機(jī)組的熱值修正系數(shù)為0.98，保持當(dāng)時(shí)3臺(tái)磨運(yùn)行的情況下機(jī)組是完全可以維持在370MW運(yùn)行的，但是，加負(fù)荷達(dá)到355MW時(shí)，就已經(jīng)發(fā)生了鍋爐主控的最大輸出力就已經(jīng)超出了輔機(jī)的最大值，是什么原因?qū)е碌倪@種問(wèn)題的發(fā)生呢？第二，當(dāng)鍋爐主控大于最大輔機(jī)的輸出力后，通常情況下都會(huì)觸發(fā)RB，而就當(dāng)時(shí)的情況來(lái)看機(jī)組的輔機(jī)最大輸出力達(dá)到了69%，卻沒(méi)有觸發(fā)RB。

2.1 鍋爐主控超出輔機(jī)最大出力值原因分析

綜合該電廠(chǎng)的機(jī)組的鍋爐控制模式來(lái)看，外界的負(fù)荷指令變化會(huì)使主控模塊依據(jù)功率的偏差情況調(diào)整調(diào)門(mén)的開(kāi)度，以便增加進(jìn)氣量，適應(yīng)負(fù)荷的變化;而汽機(jī)的進(jìn)氣量變化會(huì)引起機(jī)前氣壓的變化，從而使實(shí)際的壓力值和設(shè)定的壓力值產(chǎn)生偏差，引發(fā)鍋爐主控模塊的快速改變鍋爐燃燒率和給水量的動(dòng)作，以保證鍋爐的蒸發(fā)量同汽機(jī)的需氣量盡量保持一致。燃燒量的改變就會(huì)使煤量存在過(guò)調(diào)量，過(guò)調(diào)量和變負(fù)荷量又是正比例關(guān)系，速率變化越大，過(guò)調(diào)量就會(huì)越大，AGC控制機(jī)制下的變負(fù)荷量都會(huì)固定在1.5%，過(guò)調(diào)量的增加同機(jī)組的定壓-滑壓-定壓的運(yùn)行方式相互作用就會(huì)導(dǎo)致最終的機(jī)組在加負(fù)荷過(guò)程中鍋爐主控輸出值大于輔機(jī)最大值的問(wèn)題。

2.2 鍋爐主控輸出力超出輔機(jī)最大值之后，沒(méi)有觸發(fā)RB的原因分析

這個(gè)問(wèn)題的具體原因還要配合RB的回路圖進(jìn)行分析，鍋爐主控與輔機(jī)最大出力比較觸發(fā)RB的邏輯圖如圖2所示。

圖2 鍋爐主控與輔機(jī)最大出力比較觸發(fā)RB的邏輯示意圖

從圖2中我們可以看出：鍋爐主控線(xiàn)路的設(shè)計(jì)原理通常是要與最大計(jì)算出來(lái)進(jìn)行確定，并會(huì)在計(jì)算出的結(jié)果上減掉一個(gè)常數(shù)1，并通過(guò)一個(gè)限速塊的設(shè)計(jì)，也就是我們說(shuō)的RB速率塊，RB期間是一直跟蹤輔機(jī)的最大出力信息的，當(dāng)升速達(dá)到100%時(shí)，鍋爐的主控下降速率就會(huì)通過(guò)限速塊中的KML實(shí)現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)主控輸出力大于輔機(jī)的最大值時(shí)，就會(huì)觸發(fā)RB。也就是說(shuō)觸發(fā)RB需要三個(gè)條件，首先，鍋爐主控輸出力大于輔機(jī)最大值;其次，輔機(jī)的最大出力發(fā)生突降情況;最后是機(jī)組的負(fù)荷要大于50%。上述的電廠(chǎng)5號(hào)機(jī)鍋爐主控只是滿(mǎn)足了其中的個(gè)別條件，因此不會(huì)觸發(fā)RB。

3.針對(duì)鍋爐主控波動(dòng)問(wèn)題建議采取的預(yù)控措施

從某電廠(chǎng)的鍋爐主控波動(dòng)事件和具體院校分析可知，在加負(fù)荷之前，鍋爐的實(shí)際主汽壓力和壓力指令的偏差還是比較小的，當(dāng)開(kāi)始加負(fù)荷后，汽機(jī)主控和鍋爐主控差距的不斷加大，會(huì)導(dǎo)致煤量的逐漸增加，最終導(dǎo)致壓力偏差的上下波動(dòng)，引發(fā)鍋爐主控波動(dòng)的問(wèn)題。該電廠(chǎng)的5號(hào)機(jī)鍋爐主控采用了PID的入口偏差回路設(shè)計(jì)方式，雖然從一定程度上來(lái)講，該預(yù)控措施是可以避免在加負(fù)荷過(guò)程中出現(xiàn)的機(jī)組的燃料量超出輔機(jī)最大計(jì)算出力值，但是，由于鍋爐燃料總量的快速降低，也會(huì)導(dǎo)致PID入口偏差的增大，從而引發(fā)鍋爐主控的增加，鍋爐主控的快速增加就會(huì)帶動(dòng)煤機(jī)的不斷加煤，增加了鍋爐的總?cè)剂狭浚側(cè)剂蟻?lái)那個(gè)同最大計(jì)算出力的偏差就會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，此時(shí)，鍋爐主控PID入口不得不采取主控突降措施，因此引發(fā)鍋爐主控的振蕩和失衡。

因此，我們建議采用PID入口偏差回路設(shè)計(jì)的鍋爐主控，應(yīng)該做到兩方面的工作：首先，確保熱值的修正值設(shè)定不要過(guò)低;其次，盡量避免鍋爐主控接近或者大于輔機(jī)最大出力值。在實(shí)際的工作中，出現(xiàn)機(jī)組加負(fù)荷的情況時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)鍋爐主控出力接近機(jī)組輔機(jī)最大值，就應(yīng)該迅速設(shè)定AGC負(fù)荷上限，觸發(fā)鍋爐主控的自動(dòng)回調(diào)機(jī)制，然后，在逐漸增加負(fù)荷，避免出現(xiàn)鍋爐主控產(chǎn)生震蕩問(wèn)題后，再別動(dòng)尋找接觸協(xié)調(diào)措施的現(xiàn)象。

除了上述針對(duì)鍋爐主控波動(dòng)原因的預(yù)控措施之外，還要做好以下幾方面的工作：

（1）大力開(kāi)展以人為本的電業(yè)安全管理規(guī)范的普及工作，深化改革，強(qiáng)化安全管理，降低電業(yè)的人身傷亡事故的發(fā)生。

（2）危險(xiǎn)的主體承擔(dān)者是人，危險(xiǎn)因素的控制方法不單單要從物質(zhì)的角度出發(fā)，消除缺陷、發(fā)現(xiàn)隱患，攻克工作中遇到的危險(xiǎn)點(diǎn)。同時(shí)，還要從管理的角度出發(fā)，發(fā)揮工作人員的主觀(guān)能動(dòng)性，將危險(xiǎn)意思呢的控制和消除方法普及到電力生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，根據(jù)不同人員的作業(yè)內(nèi)容、工作范圍和環(huán)境條件等因素，分析和發(fā)現(xiàn)潛在的可能危及人身或者設(shè)施安全的不安全因素，再根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，采取可行、有效的防控措施，防止事故的發(fā)生。

（3）建立健全電廠(chǎng)的安全臨檢和監(jiān)督機(jī)制。對(duì)于高發(fā)和易于發(fā)生危險(xiǎn)的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并嚴(yán)格規(guī)范工作人員上崗要求，相關(guān)崗位必須具有專(zhuān)業(yè)人員從事資格證，并且開(kāi)展定期的安全教育和培訓(xùn)工作，提高工作人員的自我安全管理意識(shí)，加強(qiáng)自我保護(hù)能力。監(jiān)督機(jī)制是一種有效的危險(xiǎn)預(yù)想式工作方式，能夠時(shí)刻提醒工作人員，要時(shí)刻注意不安全行為和不安全因素，可以有效降低事故的發(fā)生率，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電廠(chǎng)的鍋爐機(jī)組的波動(dòng)情況比較復(fù)雜，且發(fā)生迅速，在實(shí)際的工作中還要不斷的結(jié)合日常管理、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，不斷的總結(jié)和學(xué)習(xí)先進(jìn)的電廠(chǎng)鍋爐機(jī)組維護(hù)和安全預(yù)控措施。強(qiáng)化管理和監(jiān)督工作，切實(shí)提高電廠(chǎng)鍋爐機(jī)組的運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

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