300mw火電機組主汽調(diào)門異常跳閘原因分析及處理

300mw火電機組主汽調(diào)門異常跳閘原因分析及處理

夜班家庭（rb）是一個大型熱能裝置的燃料跑向負荷，并減少部分設備的觸發(fā)和系統(tǒng)輸出，以減少大規(guī)模浙本機械的負荷命令。同時，提高了系統(tǒng)的負荷能力，減少了主要機車和渦輪機的負荷。在RB過程中,汽機主汽調(diào)門開度要減少才能使機組負荷降低;但是,華能福州電廠二期機組某次燃料RB中,主汽調(diào)門卻異常急劇增大。本文對該次異常情況做一介紹,分析其原因,并介紹解決過程。1機組控制回路華能福州電廠二期機組正常運行時,若一套制粉系統(tǒng)跳閘且機組最大能力負荷小于機組實際負荷,則燃料RB動作。燃料RB動作后,機組運行方式由協(xié)調(diào)切為汽機跟蹤,RB控制回路中的機組最大能力負荷指令發(fā)送至機組控制回路、再至鍋爐主控回路,最后通過燃料主控至制粉系統(tǒng),迅速增加出力至能力極限以保證鍋爐維持其最大可能出力;機組控制側(cè)的主汽壓力設定器跟蹤實際壓力3s后自動切為手動,使機組壓力保持不變,避免非強制循環(huán)鍋爐汽包水位隨汽包壓力變化而劇烈波動;汽機側(cè)壓力調(diào)節(jié)的限壓方式切為初壓方式,汽機側(cè)負荷設定由遠方轉(zhuǎn)為就地,汽機側(cè)壓力控制器由于其壓力設定升高了1MPa,因而在約30s后接替汽機側(cè)負荷控制器,對主機調(diào)門進行控制,維持機前壓力、汽包水位的穩(wěn)定,同時降低機組負荷輸出。華能福州電廠二期機組調(diào)節(jié)主回路框圖見圖1。2自動運行方式2005年1月10日19∶44,#4機組在協(xié)調(diào)方式下帶350MW負荷運行,4A/4B/4D3臺給煤機均以自動方式運行。19∶44∶45,4A給煤機因故障跳閘,#4機組發(fā)生燃料RB:限壓方式切為初壓、機組運行方式切為汽機跟蹤、壓力設定切為手動,同時伴有RB報警。但是,汽機側(cè)負荷設定值卻從350MW跳升至370MW后再落至361MW,主機高壓調(diào)門開度由45%快開至70%再至100%。見圖2。3rb回路運行情況#4機RB發(fā)生后,汽機側(cè)負荷設定器輸出由350MW先升至370MW后降至361MW,這種異常現(xiàn)象在同型號的3號機上也發(fā)生過,可見,這是控制回路設計缺陷造成的。根據(jù)汽機側(cè)負荷設定器輸出值異常跳變這一現(xiàn)象,可將缺陷的查找范圍縮小至汽機側(cè)負荷設定值的生成環(huán)節(jié)。此次RB發(fā)生前數(shù)月,西門子專家為了優(yōu)化機組協(xié)調(diào)功能,對汽機主控回路中“主汽壓力設定/實際大偏差前饋作用于汽機主控”環(huán)節(jié)進行修改,增強了其前饋控制功能,使得當主汽壓力設定值與實際值相差太大時,在鍋爐側(cè)增減燃料的同時,先小幅動作主機調(diào)門,以保持主汽壓力穩(wěn)定。很有可能是這一改變,造成了異常動作。RB發(fā)生前,機組最大能力負荷為115%;RB發(fā)生后,按每套投自動運行的制粉系統(tǒng)的最大出力為118%,RB發(fā)生后尚有兩套制粉系統(tǒng)投自動運行計算,機組最大能力負荷為118%÷3×2=78.7%。RB動作瞬間汽機主控回路框圖見圖3。從圖1及圖3可以看出,RB發(fā)生時,若控制系統(tǒng)工作正常,則汽機側(cè)控制方式將為初壓方式下的壓力調(diào)節(jié),而且壓力設定值跟蹤實際壓力3s后切為手動(若進行手動調(diào)節(jié),其值基本等于實際值),以保證機前壓力,維持汽包水位穩(wěn)定。RB后鍋爐供應能力減少,機組輸出負荷降低又有個過程,主汽調(diào)門本應關(guān)小。但這次的RB卻出現(xiàn)異常,控制系統(tǒng)在壓力設定回路(西門子的KKS碼為40CJA04DU001)的運算周期(400ms)內(nèi),就接收到了RB標志信號(KKS碼為:40CJA02DU001-XV04);RB回路計算后將鍋爐主控輸出的機組最大能力負荷指令由原來的115%降至78.7%;同時新的鍋爐主控指令78.7%卻進入了主汽壓力設定回路,且經(jīng)過其中的函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生了新的機組自動壓力設定值(13.2MPa),因壓力實際值為(16.5MPa),所以產(chǎn)生了一個較大的壓力偏差,該壓力偏差前饋給汽機主控,汽機側(cè)的負荷設定值因此升高,主機調(diào)門只能快開,以滿足要求。由于上述較大壓力偏差在運算周期內(nèi)就前饋給了汽機主控,汽機主控回路的輸出突升。處于遠方控制的汽機側(cè)負荷設定值隨之升高,從350MW升到370MW,主機高壓調(diào)門快速由45%開啟至70%(350MW時,該汽輪機的調(diào)門開度從50%至100%基本為空行程)。即,在一個運算周期內(nèi)負荷快減指令經(jīng)過主汽壓力設定回路“溜”到了汽機主控回路,并最終作用到了主機調(diào)門上,使調(diào)門快開。上述運算周期結(jié)束后,壓力設定值轉(zhuǎn)為跟蹤實際壓力,壓力偏差大幅減小,汽機側(cè)負荷設定值也逐漸回落至361MW,這時機組的汽機跟蹤運行方式已確立,限壓方式也切至初壓,汽機側(cè)負荷設定器由遠方控制轉(zhuǎn)為就地控制,汽機側(cè)負荷設定器不再跟蹤汽機主控來的指令而變?yōu)橛蛇\行人員手動設定,由于運行并沒有對其進行操作,所以該值就固定在361MW。事實上,在汽機壓力控制器起作用前,汽機側(cè)負荷設定器的設定值有效,主機調(diào)門在短暫的停歇后接著快速上升至100%。RB過程中,實際負荷最高升至357MW。此后,運行人員手動關(guān)調(diào)門,但是負荷僅在調(diào)門克服100%至50%的空行程后才開始降低,延誤了處理時機。19∶45∶05,汽機側(cè)壓力控制器取代負荷控制器來控制主機調(diào)門,但是1s后,運行人員將燃料主控切為手動,之后又于19∶45∶19將汽機側(cè)壓力調(diào)節(jié)由初壓切回限壓,然后開始手動點開燃料主控輸出指令。此后的80s內(nèi),機組實際負荷不僅沒有降低,反而從350MW升至357MW。最后,運行人員采用快速關(guān)小主機調(diào)門、手動關(guān)角閥等措施,控制住了汽包水位、穩(wěn)定了機組負荷,避免了機組跳閘。4rb動作時鍋爐主控指令突變針對邏輯中存在的缺陷,在圖3中的RB信號到PT1一階延時環(huán)節(jié)的直通指令線路上增加一個1s的閉合延時塊。有了這個延時塊,即使RB動作時壓力設定回路中的鍋爐主控指令突變,1s內(nèi)鍋爐主控指令還是要經(jīng)過這個PT1一階延時運算環(huán)節(jié)(而且延時塊的時間參數(shù)為180s),在壓力設定的一個運算周期(400ms)內(nèi),壓力設定的自動值輸出不會有大的變化,而其它控制功能不會受到影響。邏輯修改后,華能福州電廠二期機組燃料RB又動作了數(shù)次。RB動作后,主機調(diào)門急劇開大的現(xiàn)象沒有再出現(xiàn)過,問題得到了解決。5前提邏輯測試,將邏輯嘴唇打造成模型原邏輯設計中沒有考慮邏輯元件運算的先后順序以及邏輯運算周期的影響,造成了燃料RB時主機