鄭少鵬廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司，廣東廣州 510080

1 000MW級發(fā)電機組FCB動作分析

鄭少鵬
廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司，廣東廣州 510080

針對大容量發(fā)電機組FCB的難點，介紹機組實現(xiàn)FCB功能在控制策略上的優(yōu)化，分析了FCB動作后控制系統(tǒng)的動作過程，重點闡述了某電廠FCB試驗結(jié)果。同時，探討了FCB動作后過程、主要參數(shù)變化范圍及相關(guān)邏輯優(yōu)化調(diào)整等。最終結(jié)果表明，發(fā)電機組在通過系統(tǒng)優(yōu)化和邏輯優(yōu)化后滿負荷工況下的FCB過程完滿成功，達到預(yù)期效果。

百萬兆瓦；發(fā)電機組；FCB功能；動作過程

1 概況

FCB（Fast Cut Back）是指機組在高于某一負荷之上運行時（如35%ECR），因內(nèi)部或外部（電網(wǎng)或線路）故障與電網(wǎng)解列，瞬間甩掉全部對外供電負荷時，根據(jù)不同故障原因，分別實現(xiàn)機組快速減出力維持“機組與電網(wǎng)解列自帶廠用電運行”、或“停電不停機”、或“停機不停爐”的自動控制功能。

某發(fā)電機組是功率為1 000MW的超超臨界燃煤機組，鍋爐采用上海鍋爐有限公司的SG-3091/27.46-M541型超超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，使用了單爐膛塔式布置方式，四角切圓燃燒、擺動噴嘴調(diào)節(jié)汽溫、平衡通風(fēng)、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、露天布置、采用機械刮板撈渣機固態(tài)排渣的鍋爐。鍋爐的后尾上部設(shè)置有單臺SCR 脫硝反應(yīng)設(shè)備，其下部設(shè)置2臺三分倉容克式空氣預(yù)熱設(shè)備。鍋爐的制粉系統(tǒng)使用中速磨冷一次風(fēng)機直吹式制粉方式，每一臺鍋爐都設(shè)置了6臺對應(yīng)的中速磨煤機，在額定負荷下運行時，其中5臺用于運行，另外1臺留作備用。汽輪機采用了上海汽輪機有限公司生產(chǎn)的1 000MW超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機；機組則使用八級回?zé)岢槠绞健０l(fā)電機是上海汽輪發(fā)電機有限公司生產(chǎn)的THDF125/67型三相同步、水—氫—氫冷汽輪發(fā)電機。

2 FCB功能控制策略優(yōu)化

1）增加FCB觸發(fā)邏輯：鍋爐負荷大于40%BMCR，電氣FCB請求信號為真、汽機轉(zhuǎn)速大于2 950r/min或汽輪機跳閘，則觸發(fā)FCB，F(xiàn)CB動作60s后或鍋爐MFT發(fā)生，復(fù)位FCB信號。

2）增加FCB動作顯示畫面。

3）增加FCB動作后，小機汽源切換功能。

4）FCB觸發(fā)后，各高、低加危急疏水調(diào)節(jié)門聯(lián)鎖打開一定開度。

5）根據(jù)低旁容量，修改FCB后鍋爐快速減負荷目標(biāo)負荷并對邏輯進行調(diào)整，目標(biāo)負荷在40%～50%之間。

6）修改凝泵控制邏輯。為滿足FCB發(fā)生后，凝結(jié)水消耗的增加，增加FCB凝泵變頻切工頻邏輯，或者啟動備用泵運行邏輯。

7）修改旁路壓力設(shè)定值回路，在FCB動作后旁路壓力設(shè)定值適當(dāng)提高。

3 FCB功能設(shè)計方案實現(xiàn)

3.1 100%負荷FCB動作過程

FCB觸發(fā)信號由電氣側(cè)送來3個FCB觸發(fā)硬接點，進行3取2，觸發(fā)FCB：

1）自動觸發(fā)機組快速甩負荷RB，目標(biāo)負荷480MW，負荷變化率1 000MW/min。

2）鍋爐主控切至手動，跟蹤目標(biāo)值48%。

3）RB動作后馬上跳閘最下層磨煤機，10s后跳閘第二次磨煤機，保留三臺磨煤機運行。

4）旁路直接快開5s，快開結(jié)束后進入C模式，自動控制壓力，壓力設(shè)定值由高壓缸轉(zhuǎn)子溫度計算得到的設(shè)定值疊加上偏置，當(dāng)FCB動作結(jié)束后，該偏置值取消。

5）聯(lián)鎖啟動備用的凝結(jié)水泵，同時將在運行凝結(jié)水泵的頻率強制提升到最大（50Hz），然后由運行人員手動控制。

6）自動啟動未運行的真空泵。

7）FCB動作30s后，如果輔汽壓力比除氧器壓力大0.1MPa，則自動將輔汽至除氧器關(guān)斷門開至30%的位置10s，10s后保持30%的位置，由運行人員控制。

8）自動打開輔汽至給水泵用汽關(guān)斷門，將小機汽源由四段抽汽且至輔助蒸汽。

9）6號冷再至輔汽聯(lián)箱調(diào)閥自動開至30%，然后自動投入自動，壓力設(shè)定值自動設(shè)定為1.1MPa。

10）如果凝結(jié)水母管壓力小于2.9MPa時，閉鎖除氧器上水主、副調(diào)門開，保證除氧器上水主、副調(diào)門無法開啟，但可以關(guān)閉，避免凝結(jié)水母管壓力過低導(dǎo)致凝結(jié)水壓力無法滿足低旁減溫水的要求。

11）高加三通保持原狀，同時2A、2B高加電動門自動關(guān)閉到10%。

12）以最高權(quán)限“保護開”打開凝汽器水幕噴水門。

13）聯(lián)鎖啟動備用的凝補水泵，并將凝汽器正常補水調(diào)節(jié)閥設(shè)定值自動在原設(shè)定值上提高100mm，提前補水，確保凝汽器水位。

14）3A、3B高加危急疏水閥自動打開到50%，根據(jù)水位自動調(diào)節(jié)。

15）FCB動作10s后，汽封供汽調(diào)節(jié)閥強制開啟到

35%，然后自動投入自動進行調(diào)節(jié)。

16）屏蔽1、3號高加水位高連鎖切除2號高加的保護7min。

17）自動修改給水二階慣性時間為75s。

18）自動打開精處理混床旁路閥和過濾器旁路閥至35%。

19）RB觸發(fā)后，自動將給水泵再循環(huán)門自動開至18%，并切手動。

FCB動作420s后或鍋爐MFT，F(xiàn)CB自動復(fù)位。

3.2 100%負荷FCB功能試驗

機組滿負荷1 000MW的FCB試驗于2013年11月7日10時38分開始，試驗前機組的工況：B、C、D、E、F等5臺磨運行，機組控制方式為CCS方式，當(dāng)前機組負荷998MW，利用A套安穩(wěn)裝置動作切除電網(wǎng)側(cè)開關(guān)5041和5042，F(xiàn)CB動作，同時觸發(fā)機組甩負荷RUNBACK；FCB動作后，機組負荷在2s內(nèi)減到30MW左右，并維持在低負荷穩(wěn)定運行9min后重新并網(wǎng)，試驗過程中動作正常。

4 試驗結(jié)論

通過6號機組的100%FCB試驗，對100%FCB相關(guān)邏輯進行完善，控制參數(shù)進行了優(yōu)化整定。在100%機組負荷發(fā)生FCB工況時，機組主參數(shù)能夠按照預(yù)定的目標(biāo)實現(xiàn)控制，系統(tǒng)穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)重要參數(shù)異?；蛭＜皺C組穩(wěn)定運行的情況，100%FCB試驗成功。

［1］馮偉忠.1000MW超超臨界機組FCB試驗［J］.中國電力，2008，10.

［2］陳小強，尹峰，羅志浩.1000MW超超臨界機組RUNBACK功能試驗及其分析.浙江電力，2008，27（1）：23-26.

［3］羅志浩，尹峰，陳小強，等.國產(chǎn)600MW超臨界直流機組實現(xiàn)FCB功能的可行性研究［J］.浙江電力，2009，28（1）：16-19.

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1674-6708（2016）168-0214-01

鄭少鵬，廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司。