runback功能设计与试验

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1、RUNBACK功能设计与试验,浙能技术研究院 郑渭建,RUNBACK的概念,当发生主要辅机故障跳闸时，机组不能满负荷运行，必须迅速减负荷，协调控制系统将机组负荷快速降低到机组实际所能达到的相应出力，并控制机组在允许参数范围内继续运行的过程称为RUNBACK(辅机故障减负荷也叫负荷快速返回，简称 RB)； 与（负荷快速切回）FCB的不同，FCB是机组发生严重故障（如与电网解列，发电机故障，汽机跳闸），机组带部分负荷或带厂用电运行或停机不停炉的运行方式 RB试验是通过真实的辅机跳闸来检验机组故障下的运行能力和协调控制系统的调节性能，RB功能的实现为机组在高度自动化运行方式下提供了安全保障。,2,2

2、019/10/17,RUNBACK主要功能设计,火电厂RB功能一般包括磨煤机、送风机、引风机、一次风机、给水泵、空预器及炉水循环泵等设备的故障跳闸快速减负荷; 每种辅机故障对应不同的RB速率及负荷目标值, 当发生几种设备RB时,所有设备RB速率与RD（有关运行参数偏差超过允许值，同时相关的控制输出已达极限位置，不再有调节余地，对实际负荷进行迫降，使偏差回到许可范围，以缩小故障危害）速率比较 ,取最大者为最终减负荷速率,同理目标负荷取小，控制机组减负荷, 直到新的负荷指令等于或小于单台辅机的最大承受能力; 在非协调方式下, 发生RB条件虽不能减机组负荷指令, 但可以发出类似RB的信号给FSSS,

3、 以便切除若干层给煤机。,3,2019/10/17,不同种类RUNBACK对应的降负荷率与目标负荷,不同种类RUNBACK对应的降负荷率与目标负荷（300MWW为例）,2019/10/17,4,RUNBACK主要功能设计,RB发生后，系统应始终处于全自动的状态，直至负荷稳定，RB过程结束，系统自动恢复到协调状态，接受负荷指令; 在RB动作过程中，协调系统内部自动切换为汽机控制主汽压力，锅炉控制目标煤量，并根据不同的初始及目标负荷确定合理的滑压目标值，根据不同的设备确定不同的滑压速率; 协调系统的闭锁功能（BI/BD，当设备工作异常时，负荷闭锁功能根据运行参数的变化方向，对实际负荷指令进行增加减

4、少的闭锁，直到偏差回到正常范围才解除闭锁）应设置在有利于负荷与汽压平衡与稳定的方向。,5,2019/10/17,RUNBACK主要功能设计,RB发生时，迫降（RUNDOWN）功能由于动作速率较快，在极端工况下容易产生附加干扰，建议在RB试验时适当屏蔽； RB目标负荷的确定应当通过设备的单侧最大出力试验获得，在最大出力基础上考虑适当余量作为目标值，最大发挥正常设备的工作能力，减少电量损失; RB过程若已接近稳定，且跳闸设备故障已排除或备用设备已启动，RB过程在40分钟后会自动复归，操作员亦可根据情况在CRT上手动复归，尽早恢复系统。,6,2019/10/17,RUNBACK主要功能设计,在RB试

5、验时发生的RD事件,7,2019/10/17,RB试验前应完成的工作,1. RB功能模拟试验 在机组停运的情况下，按设计的功能依次模拟RB产生的条件，进行RB功能模拟试验; 不同原因的RB发生时，DI通道应正确动作； 负荷运算回路、负荷指令变化速率等RB控制参数已正确设定； 协调控制系统输出至FSSS的DO通道应正确动作； FSSS跳磨煤机或给粉机的控制逻辑正确，满足技术规程的要求；,8,2019/10/17,RB试验内容,RB试验过程中的跳磨安排（300MW，四台磨行）,2019/10/17,9,RB试验前应完成的工作,协调控制系统内部应切换到TF（汽机跟随方式，由汽机控制主汽压力，锅炉控制

6、机组负荷）方式运行； RB时，主汽压采用的定压/滑压方式符合设计要求，一般应切换到滑压方式运行（滑/定压运行方式：滑压运行方式时，机组的主汽压力设定值是机组负荷的函数，随负荷的变化而变化，而汽机的调门开度不变，以减少节流损失。定压运行时，主汽压力设定值由运行手动设定，机组负荷的改变需要通过改变调门的开度来实现）； 滑压运行方式时，滑压的速率参数设定应根据不同RB的特点正确设定（正常时随负荷的变化速率大小而变（0.26-0.3MPa/Min）RB时一般设为0.3MPa/Min）。,10,2019/10/17,RB试验前应完成的工作,2. 试验记录准备 准备好机组重要参数的趋势记录：机组实际功率，

7、机组负荷指令，主蒸汽压力，调速级压力，主蒸汽温度，再热蒸汽温度，锅炉给水流量，主蒸汽流量，汽包水位，烟气含氧量，炉膛压力，总风量，总燃料量，除氧器水位； 准备好跳闸设备相关参数的趋势记录； 准备好试验过程记录表格。,11,2019/10/17,RB试验前应完成的工作,3. RB动态准备试验 协调控制系统在TF方式下的定值扰动试验，调节品质符合要求,参考指标：在0.60.8MPa定值扰动下，过渡过程衰减率=0.70.9、稳定时间6min; 必要的预知性试验，以确认协调控制系统在RB工况下能正确进行控制，并调整不同RB工况下的目标负荷、降速率的设置。,12,2019/10/17,RB试验内容,在9

8、0%Pe以上负荷工况下进行RB正式试验，以考核机组和协调控制系统在RB工况下的控制能力; 按设计的RB功能分项进行动态试验，如分别进行磨煤机、送风机、引风机、一次风机、给水泵等RB试验，记录各被调量的动态曲线。,13,2019/10/17,RB试验内容,1. 燃料（磨煤机）故障减负荷（RB）试验 根据给煤机运行台数确定系统最大带负荷能力，当超出能力一定余量后，系统触发燃料RB; 磨煤机RB就是燃料RB的极端表现，一般做完一台磨跳闸RB后，还应进行两台磨的RB，作为后续试验的预知性试验; 由于燃料量是经BTU修正的，且要加上燃油所能带的负荷，因此应在操作员站上显示修正后的实际带负荷能力，避免操作

9、员误操作。,14,2019/10/17,磨煤机RB试验过程,机组负荷275MW以上，4台磨煤机运行,将机组投入协调方式运行。 待负荷及汽压稳定，手动跳闸一台磨煤机。 光字牌报警显示“MILL TRIP”及“FUEL RUNBACK”。 机组负荷将自动降至240MW，“RUNBACK”报警复归。 观察机组运行情况，记录各系统曲线。 待机组运行稳定后，重新启动跳闸磨煤机，将负荷缓慢回升试验前位置。 手动跳闸一台磨煤机，10秒后手动跳闸第二台磨煤机，机组负荷将自动降至160MW，记录各系统曲线。,15,2019/10/17,磨煤机RB试验中应注意,注意监视锅炉燃烧情况，如燃烧迅速恶化应手动MFT。

10、监视汽包水位及蒸汽温度，如有必要可手动干预，以机组能维持运行为目的。 注意跳闸磨煤机相关设备是否动作（冷热风截门与调节挡板是否关闭，给煤机是否停止等），如可操作应尽快吹扫。 如运行磨煤机磨碗差压过高，运行不稳定，可进一步手动降低目标负荷。 如主汽压力无法维持，可进一步手动降低目标负荷,16,2019/10/17,RB试验内容,一台磨煤机故障跳闸时的RB过程曲线,17,2019/10/17,RB试验内容,二台磨煤机故障跳闸时的RB过程曲线,18,2019/10/17,RB试验内容,2. 送/引风机故障减负荷（RB）试验 由于大机组一般设计同侧送/引风机联跳逻辑，因此该RB可合二为一，同理空预器跳

11、闸也联跳同侧送、引风机，所以一般空预器RB试验也可免做; 由于各台机组设计的风机容量差异很大，可根据单侧带负荷情况确定跳磨数量，RB过程中还应注意风机间的匹配关系。,19,2019/10/17,送/引风机故障减负荷（RB）试验过程,机组负荷275MW以上，4台磨煤机运行，将机组投入协调方式运行。 待负荷及汽压稳定，手动跳闸一台送/引风机。 大屏报警显示“IDF TRIP”“FDF TRIP”及“RUNBACK”。 一台磨煤机自动跳闸（按E ,D顺序跳，保留3台磨运行），同侧引/送风机自动跳闸，油枪BC层自投，燃料量及总风量迅速减至50%负荷。 随主汽压下降及调门关小，机组负荷将以100%/mi

12、n的速率自动降至160MW，“RUNBACK”报警复归。,20,2019/10/17,送/引风机故障减负荷（RB）应注意,注意送引风机电流，防止工作风机超电流保护动作(限制调节挡板的最大开度)。 不能在CRT上手动停运风机。 注意监视锅炉燃烧情况，如燃烧迅速恶化应手动MFT。 监视汽包水位及蒸汽温度，如有必要可手动干预，以机组能维持运行为目的。 注意跳闸磨煤机，待机组负荷稳定后应尽快吹扫。 如运行送、引风机电流过大，可进一步手动降低目标负荷，直至降至安全电流。 如主汽压力无法维持，可进一步手动降低目标负荷。,21,2019/10/17,RB试验内容,送/引风机故障跳闸时的RB过程曲线,2019

13、/10/17,22,RB试验内容,3. 一次风机故障减负荷（RB）试验 一次风机RB风险较大，如果风机容量不够,有磨煤机全跳的危险（磨煤机PAF流量低延时跳磨）; 应特别确认跳闸磨煤机的出口门联锁关闭逻辑，还应确认冷热风隔离档板能否及时关闭，减少风量损失; 对风机出力较小的机组应适当降低目标负荷，加快降负荷速率； 一般设计跳两台磨煤机，且跳磨间隔为5s。,23,2019/10/17,一次风机故障减负荷（RB）试验过程,机组负荷275MW以上，4台磨煤机运行，将机组投入协调方式运行。 待负荷及汽压稳定，手动跳闸一台一次风机。 大屏报警显示“PAF TRIP”及“RUNBACK”。 一台磨煤机自动

14、跳闸， 5秒钟后第二台磨煤机自动跳闸（按E ,A,D顺序跳, 油枪BC层自投），燃料量及总风量迅速减至50%负荷。 随主汽压下降及调门关小，机组负荷将以200%/min的速率自动降至150MW，“RUNBACK”报警复归。,24,2019/10/17,一次风机故障减负荷（RB）试验中应注意,运行一次风机电流。 注意监视锅炉燃烧情况，如燃烧迅速恶化应手动MFT。 监视汽包水位及蒸汽温度，如有必要可手动干预，以机组能维持运行为目的。 注意跳闸磨煤机，待机组负荷稳定后应尽快吹扫。 如运行一次风机电流过大，可进一步手动降低目标负荷，直至降至安全电流。 如主汽压力无法维持，可进一步手动降低目标负荷。,2

15、5,2019/10/17,RB试验内容,一次风机故障跳闸时的RB过程曲线,26,2019/10/17,RB试验内容,4. 给水泵故障减负荷（RB）试验 可分为两项试验，一项是电泵热备自启动，则目标负荷较高，电泵启动后自动投入自动，与运行汽泵迅速建立平衡关系，汽包水位基本没有变化，RB过程也相对较短，根据目标负荷情况，可以不跳磨； 另一项是强制电泵自启逻辑，模拟电泵不能自启，则RB目标值进一步下降直至单台汽泵的最大容量，汽包水位下降较多，试验有一定的风险性; 判断逻辑应设置3秒延时，以待电泵的自启； 如试验趋势显示水位无法维持，应及时启动电泵进行补救，避免机组跳闸。,2019/10/17,27,

16、给水泵故障减负荷（RB）试验 （电泵参与给水）,机组负荷275MW以上，4台磨煤机运行。步骤如下： 将机组投入协调方式运行。 两台汽泵并列自动运行，将电泵投入热备用方式。 待负荷及汽压稳定，手动跳闸一台汽泵,延时3S，发生RB。 电泵自启动，液耦指令置为为60%，自动投入勺管自动参与给水控制。 随主汽压下降及调门关小，机组负荷将以100%/min的速率自动降至250MW，“RUNBACK”报警复归。,28,2019/10/17,给水泵故障减负荷（RB）试验 应注意（电泵参与给水）,电泵必须投入热备方式 确认汽泵跳闸电泵自启功能正常 检查电泵勺管的初始位置 电泵参与给水后勺管的位置，防止电泵出水被运行汽泵压住 如果水位不正常及时撤出勺管自动，手动控制电泵转速,29,2019/10/17,RB试验内容,给水泵跳闸、电泵自启时的RB过程曲线,2019/10/17,30,给水泵故障减负荷（RB）试验 过程（电泵不参与给水）,机组负荷275MW以上，4台磨煤机运行，将机组投入协调方式运行。 两台汽泵并列自动运行，将电泵投入旋转备用方式，操作员手动开启电泵出口旁路阀，随时