660 MW燃煤机组一次风机跳闸的工况分析

0　概　述

芜湖发电有限责任公司2号机组锅炉为超超临界、螺旋炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的螺旋炉膛的SWUP型锅炉。锅炉采用一次风机正压直吹式制粉系统，每台锅炉配置6台中速磨煤机。燃烧设计煤种时，5台磨煤机运行、1台备用。燃烧校核煤种时，运行6台磨煤机。锅炉配备2台动叶可调轴流式一次风机，额定功率为 2 500 kW。系统设计时，2台一次风机出力为700 MW，6台磨煤机的出力为810 MW(每台磨煤机的出力为135 MW)。汽轮机为超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机，最大出力为 709.872 MW，额定出力 为660 MW。锅炉的主要设计参数，如见表1所示。

表1　锅炉主要设计参数

名称BMCRBRL过热蒸汽流量/(t·h-1)20911985过热蒸汽温度/℃585585过热蒸汽压力/MPa26.1526.03再热蒸汽流量/(t·h-1)16861596再热蒸汽进口压力/MPa5.345.05再热蒸汽出口压力/MPa5.134.85再热蒸汽进口温度/℃346340再热蒸汽出口温度/℃603603

2号机组采用单元制机、炉、电网络集中控制方式，控制系统为DCS。DCS采用I/A’S 系 统，实现机组数据采集(DAS)、模拟量调节(MCS)、顺序控制(SCS)、炉膛安全监控(FSSS)等功能。同时，还配置了小汽轮机电液控制系统(MEH)、汽轮机数字电液控制(DEH)、汽轮机危急跳闸(ETS)、汽轮机安全监控(TSI)、汽轮机旁路控制(BPS)、吹灰程控等系统，构架了完整的自动化控制系统。在机组协调控制系统中，设计有RB功能(减负荷功能)。

1　RB功能

当机组高负荷运行时，若由于某种原因造成部分重要辅机跳闸，导致机组不能维持高负荷运行时，RB控制功能将根据跳闸的辅机类型、故障程度及机组运行现状，自动计算当前机组保持安全运行的最大负荷，并依据最大负荷值，协调机组的各个控制系统，快速地降低机组负荷。而且，在快速减负荷过程中，将维持机组主要参数仍运行在安全范围内，不会引发机组保护动作，确保机组的稳定运行。RB控制功能的投运及控制方式，将直接影响机组的稳定运行。因此，RB控制的投用效果，也是考核机组控制性能的重要指标[1]。

2　RB控制的基本思路

2.1　控制特点

从控制过程分析，RB 控制属于机组联锁保护控制范畴。当机组辅机发生故障时，为防止故障扩大而联锁相关设备动作，是机组在异常工况下的负荷控制。因此，RB 控制既有负荷模拟量的控制性质，又具有联锁保护控制的开关量控制性质的复合控制系统[2]。

2.2　控制系统的组成

RB控制的系统的架构，如图 1 所示。 RB控制系统的逻辑、RB 控制方式、汽机主控以及锅炉主控，实际上是 MCS 的机组负荷协调控制系统中的一部分，可实现 RB 动作的判定、机组的减负荷速率计算、机组的目标负荷计算等功能。MCS、FSSS、DEH 是 RB 控制系统中的执行层，可实现快减负荷、切换燃烧器、投等离子等功能[3]。与MCS相关的子系统，是锅炉燃料量控制、给水流量控制、总风量控制等系统。

图1　RB控制系统的架构

3　一次风机的RB逻辑回路

3.1　触发条件

若机组处于协调控制方式，且RB功能已投入。此时，若机组负荷指令大于350 MW、或有任1台一次风机跳闸，均形成一次风机RB的触发条件。

3.2　控制方法

(3)在风烟MCS的执行程序中，将跳闸一次风机的电动调阀超驰指令，设为零。

在SCS执行程序中，也需按相关顺序进行。

(1)关闭已跳闸一次风机出口处的风门挡板。

(2)联动关闭空预器进、出口处的一次风门挡板。

当一次风机跳闸报警或一次风机RB报警，机组负荷目标值将降至350 MW，主汽压力按一定速率，下滑至压力目标值17 MPa。此时，将锅炉主控切为手动，按照250 t/min速率下滑，至RB动作后锅炉主控输出目标值。燃料主控将每台给煤机的给煤量，按输出量的上限值，闭锁22 s。给水主控及水燃比控制保持自动，并根据实际燃料量，计算给水流量。汽机主控保持自动运行方式。此时，机组的运行方式，由协调方式切换为汽机跟随方式(TF方式)。汽机主控由调节负荷，改为调节主汽压力。主汽压力的设定值自动切为实际压力与RB压力目标值的较大值，即当主汽压力实际值>RB动作时对应的压力目标值，主汽压力设定值跟踪主汽压力的实际值。当RB发生时，且磨煤机出力限制>辅机最大出力，RB跳磨煤机的顺序，为A、B、E磨煤机跳闸，最后仍保持3台磨煤机运行。跳闸磨煤机的间隔时间为10s(燃烧器的顺序，为前墙 A、F、D，后墙 B、E、C)。当RB被触发，且D磨煤机运行时，等离子电弧启动顺序为1→3→5→2→4→6。每隔2s，启动1台等离子电弧。在 RB过程中，汽机主控闭锁增加。 RB结束后，自动切换汽机主控至手动方式，机组进入基本方式运行。

3.3　动作结束的条件

杨放整理的是“《梅葛》（正腔）”，演唱者是后来历次整理都参与的歌手郭开元，也是新版《中国彝族梅葛史诗丛书》主编、音乐学者郭晓炜的曾祖父。郭开元是当地有名的大毕摩，因此也是梅葛的重要传唱者。

当RB发生40 s后，且负荷指令小于磨煤机的出力限制(3×135=405 MW)，可手动切除RB功能，此时，机组的运行方式切为基本方式。

4　一次风机RB的动作过程

4.1　跳闸过程

(1)在2017-06-27的11:26:45之前，2号机组的2A一次风机润滑油站内，1号油泵工作，2号油泵停运。2A一次风机润滑油站的压力，为0.7 MPa。

顺便再说一句，那天火车没有停运，却晚点了整整一个半小时；本来应在晚上十一点钟发车，却一直等到了后半夜十二点半才正式发车。

对单元概念认识的另一个角度是单元的内容。按照这种认识，初中数学单元教学又可以分为以下几种类型：第一，以重要的数学核心内容为主进行组织的核心内容类单元；第二，以数学思想方法为主线，知识之间的关系架构等进行组织的方法类单元；第三，以综合性、实践性问题为主的问题类单元。

(2)即日的11:26:45，启动了2号机组2A一次风机润滑油站的2号油泵，此时1号油泵继续运行，2A一次风机润滑油站的压力，为0.7 MPa。

1.现场总线技术实现了电力工程施工现场的设备以及装置的智能化连接，其特点在于实现了计算机与智能传感器以及数字通讯之间的连接，并且保证了其多向性和串行性。现场总线技术作为电力工程自动化技术的重要内容在之一，应用十分广泛。现场总线技术在节省硬件数量与投资安装、维护等方面表现突出，这种技术通越相关设备和传感器，工作人员根据数学模型对数据进行分析整理，将电流、电阻等信息参数传递到主机上，并最终将指令发送到控制设备上。近年来通过对 35kV 级变电站等一系列的自动化改造表明，给予用户高度的系统集成主动权，该项技术具备巨大市场潜力，让用户自主选择设备品牌。

(2)在11:26:58，2C、2D、2E、2F磨煤机进口处的一次风压参数，分别为6.656 3 kPa、5.741 3 kPa、6.833 8 kPa、5.695 9 kPa。在11:27:05，2C、2D、2E、2F磨煤机进口处一次风压被降至最低，分别为4.245 4 kPa、3.61 kPa、4.196 8 kPa、4.116 2 kPa。由于2A一次风机跳闸，2B一次风机电动调节阀，通过平衡回路超驰开至闭锁位 80%，才使磨煤机进口一次风压缓慢回升，并逐渐趋于稳定。

(4)在11:26:53， 2号油泵运行，2A一次风机润滑油站压力，由0.7 MPa降至0.08 MPa，延时5 s后，2A一次风机跳闸。因2号油泵出力不够，油站压力低于0.1 MPa，从而触发2A一次风机跳闸。

(5)在11:26:59，一次风机RB。

②充分利用水库水面、库区水资源增加水库产值。厅直水电站有广阔的水库水面和丰富的水资源。有的水库水质很好，发展网箱养鱼，探索通过水库确权，出租水面，收取租金。有的水库是水利风景区，可以研究探索旅游业的发展。有的水库可以利用相关政策，对从库区取水的单位收取水资源费。还可以探索利用水库资源发展其他的项目。

4.2　RB动作前的机组工况

2017-06-27的11:26:57，机组的实际负荷为500.86 MW，主汽压力为20.31 MPa，燃料量为204.20 t/h，总风量1 925.25 t/h，炉膛负压为-186.37 Pa，给水流量为1381.49 t/h。锅炉的主控指令为198.25 t/h，汽机的主控指令为97.12%。机组为协调方式运行。控制系统的RB功能、AGC为投入状态，C、D、E、F磨煤机运行。

4.3　动作时参数的变化趋势

在11:27:00，将AGC切除，锅炉主控切为手动，汽机主控为自动，协调控制切除，机组运行方式为TF方式。实际负荷为500.38 MW，实际主汽压力为20.31 MPa，燃料量为204 t/h，总风量为1921.01 t/h，炉膛负压为-189.38 Pa，给水流量为1379.67 t/h，汽机主控指令为97%，锅炉主控指令为198.25 t/h。

在一次风机RB的动作过程中，机组主要参数的变化趋势，如图2所示。

1.锅炉主控　2.燃料量　3.实际负荷　　　4.炉膛负压　5.给水流量　6.水燃比　7. 一次风机RB　8.一次风压

图2 机组RB时的参数变化

4.4　动作后主控输出及速率限制

(1)RB动作后，锅炉主控目标值= 辅机出力限制值/RB动作前机组实际负荷×RB动作前锅炉主控输出。RB动作前，锅炉主控输出值为198.25 t/h，辅机出力限制值为350 MW，机组实际负荷为500.86 MW。由此得出，在11:27:16时，锅炉主控输出值目标值为350/500.86×198.25=138.54 t/h，与锅炉主控实际输出值140.12 t/h基本吻合。由此说明，在RB动作过程中，系统的逻辑运算正常。

对于股份制企业而言，股权激励是可以实现股东及员工利益持恒，促使组织管理人员更加高效关注组织发展，有效的约束及激励制度的安排，来提升自身的核心竞争力，这一点在众多国内外商业银行中得到了良好的验证。而笔者通过对农村商业银行的调研发现，在吸引银行领域中高端人才、激励员工工作积极性、正视经营者自身短视行为及完善相应的治理机制等层面，农村商业银行均处于方案设计阶段，在实践中没有具体的策略进行执行，难以发挥自身效果。

(1)主蒸汽温度由576.34℃降至566.68℃、左侧再热汽温由584.80℃降至578.69℃、右侧再热汽温由578.94℃降至566.68℃，主蒸汽温度、再热汽温的变化幅度，均在正常运行范围。

(2)一次风机RB的速率为250 t/min。一次风机RB动作后，锅炉主控输出值由198.25 t/h降至140.12 t/h，降值为58.13 t/h。粗略计算为58.13/250=13.95 s。从图2可知，从RB发生到锅炉主控输出值为140.12 t/h，所需时间约为15 s。下降速率与正常值较为吻合，说明逻辑动作正确。

4.5　动作后等离子电弧的启动

一次风机RB发生时，运行的磨煤机为2C、2D、2E、2F，2A、2B磨煤机为停运备用。磨煤机的出力限制为540 MW，大于辅机最大出力限制(350 MW)。在11:27:00，磨煤机2E跳闸。2E磨煤机冷风及热风隔绝门、热风调整门、2E磨煤机出口煤粉排出阀的关闭动作正常。此时，运行的磨煤机为2C、2D、2F，停运的磨煤机为2A、2B、2E。因磨煤机停运数量≥3台，RB动作。当RB发生时，2D磨煤机正在运行。从11:27:06开始，按等离子序号1→3→5→2→4→6，每隔2s，启动1台等离子电弧。

研究结果显示,研究组中,血清1,25(OH)2 D3水平为71.62±7.80 nmol/L,对照组血清1,25(OH)2 D3水平为98.26±5.38 nmol/L,两组比较,研究组水平显著低于对照组水平,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

4.6　RB动作结束

在11:29:33，启动了2A一次风机，实际负荷为465.48 MW，主汽压力为18.43 MPa，燃料量为143.2 t/h，总风量为1 498.54 t/h，炉膛负压为-220.31 Pa，给水流量为1 052.08 t/h，锅炉主控指令为140.12 t/h，汽机主控指令为96.59%。在11:29:36， 汽机主控切除自动，机组进入基本方式运行，一次风机RB结束。RB的动作过程，历时155 s。

4.7　动作时机组参数的变化

向晚去宫里赴宴，皇帝满心欢喜迎出来，看到名满天下的美人已经衰老如斯，周身也不是少妇淡雅的兰香，而是隐约透出秋冬林木中的腐败气味，一时兴味索然，举箸难食，又命雨鸾弹琴唱曲。雨鸾叮咚奏琴，吟唱当日流行坊中的《洛阳女儿行》，嗓音固然是如黄莺在谷，乳燕啼林，婉转好听，但由一名“老妇”唱出来，更见荒唐无聊。好在李隆基自命风流，涵养不错，硬着头皮听完，也叫了几声好，才带着他一身的鸡皮疙瘩走掉了。

表2　2A一次风机RB时机组的主参数

控制参数最低最高实际负荷/MW465.48500.23燃料量/(t·h-1)143.2204.1总风量/(t·h-1)1491.92034.9一次风压/kPa5.257.11炉膛负压/Pa-809.3-220.3主汽压力/MPa18.4320.31主汽温/℃565.69575.76再热汽温/℃578.59585.63给水流量/(t·h-1)1052.081416.32过热度/℃5.3511.21水燃比7.36959.5069负荷指令/MW466.1500.6

5　RB动作后系统的相关控制

5.1　炉膛负压的变化

(2)RB动作前，2台引风机电动调阀均处于自动状态，其中2A引风机电动调节阀的开度指令，为44.58%，反馈值为44.91%。2B引风机电动调节阀的开度指令，为48.58%，反馈值为49.10%。炉膛负压为-189.38 Pa，炉膛负压的设定值为-74.98 Pa。2A引风机电流为279.35 A, 2B引风机电流为279.83 A。

(3)在11:26:58，2A一次风机跳闸后，一次风机RB动作，一次风压由8.1 kPa降至5.3 kPa。在11:27:00，一次风机RB跳2E磨煤机。在11:27:05，燃料量从204 t/h降至154.42 t/h，由于一次风压迅速下降，因此，燃料量也迅速减少，使炉膛内燃烧工况劣化，导致负压急剧下降。在11:27:26，炉膛负压最低降至-808.83 Pa，此时，2A引风机电动调节阀的开度指令，为34.11%，反馈值为35.25%。2B引风机电动调节阀的开度指令，为38.11%，反馈值为38.34%。炉膛负压的设定值，为-74.98 Pa。2A引风机电流下降至209.25 A, 2B引风机电流下降至211.65 A,随后，在PID自动调节的作用下，炉膛负压逐渐上升趋于稳定。

5.2　总风量的变化

(1)RB动作前，总风量调节系统处于自动状态，2A送风机电动调节阀的开度指令，为29.96%，反馈值为30.17%。2B送风机电动调节阀的开度指令，为29.96%，反馈值为29.42%。总风量为1 925.25 t/h，总风量的设定值，为1 855.66 t/h。

(2)2A一次风机RB动作后，氧量修正系数始终稳定在1.149 8。总风量的设定值，由1 855.66 t/h降至1 428.14 t/h。2A、2B送风机电动调节阀均处在自动状态。在PID调节作用下，2A送风机电动调节阀的开度指令，由29.96%降至18.03%，反馈值从30.17%降至18.20%。2B送风机电动调节阀的开度指令，由29.96% 降至18.03%，反馈值从29.36%降至17.30%。总风量由1927.11t/h降至1494.39t/h后，才趋于稳定。

5.3　主蒸汽温和再热汽温及给水的变化

康复新液联合疮疡灵、明胶海绵对2型糖尿病患者阻生牙拔除术后干槽症发生的影响 …………………… 张则明等（4）：516

(2)主汽压力由 20.31 MPa 降至18.43 MPa，并逐渐趋于稳定。

在一次风机RB过程中，机组的主要参数变化，如表 2 所示。

(3)RB动作的时间，从11:26:59至11:29:34，在这段时间内，锅炉主控从198.25 t/h降至140.12 t/h。给水控制一直处在自动状态。焓值由2 552.32 kJ/kg升至2 569.18 kJ/kg。一级过热器减温器前的蒸汽温度，由409.44℃降至405.39℃。给水流量的设定值，由1 356.05 t/h降至906.68 t/h，在给水控制PID调节作用下， 2A小机的转速，由4 636.84 r/min降至4 247.60 r/min，2B小机转速由4 633.28 r/min降至4 238.71 r/min，给水流量由1 382 t/h降至1 060 t/h。给水流量下降约320 t/h。随后，在PID调节作用下，给水流量慢慢趋于稳定。

(4)过热度由8.84℃升至11.18℃，然后降至6.08℃。过热度随之上升后又下降，主要是由于炉膛内存在大量蓄热所致，经迅速增加给水量后，温度开始回落。

(5)水燃比由6.808 2升至9.506 9，然后又下降至7.369 5。由于燃料量减得较快，而给水量的下降相对较慢，所以，在RB过程中，水燃比略微有所上升，再慢慢趋于稳定。

5.4　一次风压及磨煤机风量的变化

(1)2A一次风机RB动作后，一次风压的设定值，为8.2 kPa，一次风压的测量值，由8.136 9 kPa降至 5.25 kPa。将2A一次风机电动调节阀的指令超驰，设为关，反馈值迅速降为零。在11:27:01，2A一次风机电流由118.68 A降至零。2B一次风机电流由119.34 A升至184.04 A。2B一次风机电动调节阀一直处在自动状态。根据一次风自动控制逻辑，在11:27:05， 2B一次风机电动调节阀的开度指令，由58.29%上升至80%(开度上限闭锁位)。在11:27:11，反馈值从57.76%升至79.44%。在11:27:28，手动调节2B一次风机电动调节阀，此时，设定一次风的压力跟踪值，为6.78 kPa。在11:31:29，手动缓慢打开2A一次风机电动调节阀。在11:35:52，将 2A一次风机电动调节阀投自动。在11:35:54，将2B一次风机电动调节阀投自动。2A一次风机电流为103.10 A，2B一次风机电流为103.17A。一次风压设定值为8.3 kPa。在PID调节作用下，一次风压最终稳定在8.3 kPa。在一次风机启动过程中，2台风机未出现超电流或失速等现象。

(3)时间到了11:26:49， 2号机组2A一次风机润滑油站的1号油泵停运(根据DCS组态逻辑，同侧一次风机的第2台润滑油泵运行,延时4 s后，停运第1台油泵)，由2号油泵接替运行。2A一次风机润滑油站的压力，为0.7 MPa。

(3)在11:27:00，RB跳闸2E磨煤机，RB联关2E磨煤机冷风和热风隔绝门、热风调整门以及2E机出口煤粉排出阀。在RB动作过程中，3台运行磨煤机进口一次风量最低降至90.55 t/h，在DCS逻辑设计中，磨煤机进口一次风量报警值和磨煤机进口一次风量低跳闸值，分别为≤71.46 t/h和≤65 t/h。在RB动作过程中，运行中的磨煤机进口一次风量，均没有达到报警值和跳闸值。

步骤3：进入段模式，如果发射机有可用的邻居，那么使用算法2中的贪婪机会转发GOF策略选择中继跳转，根据上述的公式计算递交率.

6　结　语

在RB动作过程中，机组的CCS控制方式，从协调自动切为TF方式，并使负荷指令自动跟踪实际值。压力设定值自动切为实际压力与RB压力目标值的较大值。经验证，锅炉主控目标值与实际锅炉主控的输出值一致。RB动作后，机组控制系统能及时作出响应，各系统的运行正常，动态特性良好，主控系统及设备能够满足RB动作的要求 [4]。由于控制系统中RB功能的投入，避免了停机事故的发生，也减少了因辅机跳闸导致机组的MFT，提高了机组自动化运行的水平。

参考文献：

[1] 尹峰，朱北恒，项谨，罗志浩.火电机组全工况自动 RB 控制策略的研究与应用[J]. 浙江电力，2008，27(4)：5-8.

[2] 王永建.火电厂热工保护原理及应用[M]. 北京：中国电力出版社，2009.

[3] 张磊.浅析荆门热电厂 600 MW 超临界机组 RB 动作策略[J]. 华中电力，2011，24(5)：17-19.

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[4] 田均明，吴经.600 MW超临界机组直流炉RB试验研究[J]. 河南电力，2006(4)：13-14.

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摘自上海电气电站设备有限公司电站辅机厂技术部《信息简讯》第232期