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1、百万千瓦机组给水泵百万千瓦机组给水泵 RB 过程过程 汽温控制策略汽温控制策略应用应用 1 引言引言 2 影响超临界机组蒸汽温度的因素影响超临界机组蒸汽温度的因素 3RB 过程的汽温控制策略过程的汽温控制策略 4 给水泵给水泵 RB 过程的汽温控制效果过程的汽温控制效果 5 结束语结束语 1 引言引言超超临界机组中的给水流量控制是控制锅炉出口主蒸汽温度的最重要手段。若给水控制超超临界机组中的给水流量控制是控制锅炉出口主蒸汽温度的最重要手段。若给水控制 调节品质欠佳，将会导致煤水比动、静态失调，引起主汽温和再热汽温的大幅波动。调节品质欠佳，将会导致煤水比动、静态失调，引起主汽温和再热汽温的大幅波
2、动。 在单台给水泵跳闸后，如何通过给水泵故障减负荷（在单台给水泵跳闸后，如何通过给水泵故障减负荷（RUNBACK, 简称简称 RB）控制作用，保）控制作用，保 持风、煤、水的静态和动态平衡，保证机组不跳闸及对进入锅炉的风、煤、水作进一步精持风、煤、水的静态和动态平衡，保证机组不跳闸及对进入锅炉的风、煤、水作进一步精 确控制，使给水泵跳闸后锅炉出口蒸汽温度波动范围尽可能缩小，是超超临界锅炉控制中确控制，使给水泵跳闸后锅炉出口蒸汽温度波动范围尽可能缩小，是超超临界锅炉控制中 的难点之一。的难点之一。为减少一次风机故障减负荷（runback,RB）过程中蒸汽温度的波动范围,针对百万千万超超临界机组,
3、对影响超超临界机组 RB 过程汽温波动的主要因素进行了研究,分析了燃水比、过剩空气系数等影响汽温波动的因素,阐述了机组正常运行时燃料、给水、总风量的调节控制关系,提出了 RB 过程中的燃料量、给水流量和总风量的控制关系及有效的 RB 过程汽温控制策略,给出了一次风机 RB 过程主汽温度、再热汽温度、机组负荷、主汽压力等机组参数的变化结果。大唐潮州电厂 4 号机组应用及试验结果表明,本文提出的 RB 控制策略对过热汽温、汽压等参数控制效果良好,对同类机组 RB 过程的实施具有重要的参考价值2、影响超临界机组蒸汽温度的因素、影响超临界机组蒸汽温度的因素1 ）燃水比）燃水比若若 hfw、Qnet 和
4、和 保持不变，则保持不变，则 hss 的值就取决于燃料量与给水流量的比值的值就取决于燃料量与给水流量的比值 F/W；一般来；一般来 说，只要说，只要 F/W 变化，过热汽温就会发生变化。变化，过热汽温就会发生变化。F/W 增加时，过热汽温会上升，增加时，过热汽温会上升，F/W 减少减少 时，过热汽温就会下降。若时，过热汽温就会下降。若 F/W 的值不变，则的值不变，则 hss 不变，过热汽温也保持不变。不变，过热汽温也保持不变。 2 ）过量空气系数）过量空气系数 当过量空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，炉膛水冷壁吸热减少，造成当过量空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，
5、炉膛水冷壁吸热减少，造成 过热器进口温度降低、屏式过热器出口温度降低；虽然对流过热器吸热量有所增加，但在过热器进口温度降低、屏式过热器出口温度降低；虽然对流过热器吸热量有所增加，但在 煤水比不变的情况下，末级过热器出口汽温有所下降。过量空气系数减少时，末级过热器煤水比不变的情况下，末级过热器出口汽温有所下降。过量空气系数减少时，末级过热器 出口汽温有所增加。因此，若要保持主汽温不变，则需要重新调整燃水比。出口汽温有所增加。因此，若要保持主汽温不变，则需要重新调整燃水比。 3 ）主汽压力）主汽压力net sswFQhhW34003250310029502800265025002350 10152
6、0253035压力/MPa500450400370374.1 360350临界点焓/ kJ/kg3 与蒸汽温度相关的与蒸汽温度相关的 RB 控制策略控制策略综合过去综合过去 RB 试验成功经验，针对机组风、煤、水设定值回路，我们提出了新的改进控制试验成功经验，针对机组风、煤、水设定值回路，我们提出了新的改进控制 策略，分别将燃料、给水流量和送风量中的锅炉主控输出的微分作用切除，同时，将策略，分别将燃料、给水流量和送风量中的锅炉主控输出的微分作用切除，同时，将 PID 校正作用保持为校正作用保持为 RB 触发前瞬间的值。触发前瞬间的值。 1 ）锅炉主控）锅炉主控2 ）燃料设定值的形成）燃料设定值
7、的形成ATPATPSPAMWSPTNYDIMARBBID 锅炉主控输出01020304PVSVPIDABIDdx/dtF(X)KMAFfuel 燃料量设定11TNYDIRB09006070810053 ）给水流量设定值的形成）给水流量设定值的形成4 ）风量设定值的形成）风量设定值的形成ABIDATmTmSPdx/dtF(X)KPVSVPIDAMAFfw 给水流量设定20TNYDIRB16TNYDIRB180131415191712ABIDAO2O2SPdx/dtF(X)KPVSVPIDAMAFair 送风量设定31TNYDIRB26TNYDIRB290232425272822301spBIDM
8、WBfuelfFK BID2fwfwFK BIDB从以上公式可看出，从以上公式可看出，RB 过程中，燃料量、给水流量和总风量的配比与机组正常运行时的过程中，燃料量、给水流量和总风量的配比与机组正常运行时的 静态配比基本一致，因而保证了机组静态配比基本一致，因而保证了机组 RB 过程和过程和 RB 结束后汽温的准确性和稳定性。结束后汽温的准确性和稳定性。 4 给水泵给水泵 RB 过程试验及结果分析过程试验及结果分析 1）设备概况）设备概况 大唐国际潮州发电厂大唐国际潮州发电厂 3、4 号机组是哈尔滨三大动力集团（由三菱重工业株式会社提供技术号机组是哈尔滨三大动力集团（由三菱重工业株式会社提供技术
9、 支持）生产的支持）生产的 1000 MW 超超临界燃煤发电机组。超超临界燃煤发电机组。 机组配备机组配备 2 台满足机组台满足机组 50%ECR 连续运行的汽动给水泵和连续运行的汽动给水泵和 1 台台 30%ECR 连续运行的电动连续运行的电动 给水泵。当单台给水泵跳闸后，为快速提升运行的给水泵出力和快速降低机组的负荷设定给水泵。当单台给水泵跳闸后，为快速提升运行的给水泵出力和快速降低机组的负荷设定 值至运行给水泵允许的最大出力以下，机组设置了给水泵值至运行给水泵允许的最大出力以下，机组设置了给水泵 RB 功能。给水泵功能。给水泵 RB 目标为目标为 550MW，RB 速率为速率为 1000
10、MW/min。 2）给水泵）给水泵 RB 试验结果试验结果 2010 年年 1 月月 19 日，日，4 号机组通过号机组通过 168h 考核试运后，完成了给水泵的满负荷考核试运后，完成了给水泵的满负荷 RB 试验。试验。 17:28:00，机组负荷，机组负荷 944MW, A、B、C、E、F 共共 5 台磨运行。台磨运行。17:28:15, 运行人员手动跳运行人员手动跳 闸闸 A 给水泵，给水泵给水泵，给水泵 B 转速快速提升以减少给水流量与设定值的偏差。转速快速提升以减少给水流量与设定值的偏差。BIDKKFairOair232BKO2010/01/19 17:21:002010/01/19
11、17:31:002010/01/19 17:40:59线标时刻：2010/01/19 17:39:36123425 67891-RB4-给水流量给水流量 7-A 侧主蒸汽温度侧主蒸汽温度 2-BID5-总然料量总然料量 8-B 侧主蒸汽温度侧主蒸汽温度 3-给水流量给水流量 指令指令6-总风量总风量9-A 侧再热汽温度侧再热汽温度RB 发生后，负荷指令以发生后，负荷指令以 1000MW/min 的速率下降到的速率下降到 500MW，给煤量由，给煤量由 352t/h 迅速最低迅速最低 下降至下降至 156t/h 后稳定至后稳定至 176t/h，给水流量由，给水流量由 2937t/h 快速下降至快
12、速下降至 1753t/h 后稳定至后稳定至 1700t/h. 总风量由总风量由 2916t/h 下降至下降至 2181t/h。17:33:28，给水泵，给水泵 RB 自动复位。整个自动复位。整个 RB 过程，风、煤、过程，风、煤、 水过渡平稳，水过渡平稳，A 侧主汽温变化范围侧主汽温变化范围 562592，B 侧主汽温变化范围侧主汽温变化范围 566596，A 侧再侧再 热汽温变化范围热汽温变化范围 570585，B 侧主汽温变化范围侧主汽温变化范围 569583，主汽温度波动幅度在，主汽温度波动幅度在30以内，再热汽温波动幅度在以内，再热汽温波动幅度在 15以内，控制效果良好。以内，控制效果
13、良好。 5 结束语结束语 RB 过程中燃料流量、给水流量和总风量的动、静态是否匹配，均可通过主蒸温和再热汽过程中燃料流量、给水流量和总风量的动、静态是否匹配，均可通过主蒸温和再热汽 温的变化最终反应出来。因此，采取有效策略减少温的变化最终反应出来。因此，采取有效策略减少 RB 过程中主汽温度和再热蒸汽温度的过程中主汽温度和再热蒸汽温度的 波动是火电机组波动是火电机组 RB 控制的关键问题之一控制的关键问题之一 提出的提出的 RB 控制策略对过程汽温、汽压等参数控制效果良好，对同类机组控制策略对过程汽温、汽压等参数控制效果良好，对同类机组 RB 过程的实施过程的实施 具有较好的参考价值。具有较好的参考价值。
