300mw火電機(jī)組主汽調(diào)門異常跳閘原因分析及處理

300mw火電機(jī)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(fù)荷，并減少部分設(shè)備的觸發(fā)和系統(tǒng)輸出，以減少大規(guī)模浙本機(jī)械的負(fù)荷命令。同時(shí)，提高了系統(tǒng)的負(fù)荷能力，減少了主要機(jī)車和渦輪機(jī)的負(fù)荷。在RB過程中,汽機(jī)主汽調(diào)門開度要減少才能使機(jī)組負(fù)荷降低;但是,華能福州電廠二期機(jī)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(jī)組控制回路華能福州電廠二期機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),若一套制粉系統(tǒng)跳閘且機(jī)組最大能力負(fù)荷小于機(jī)組實(shí)際負(fù)荷,則燃料RB動作。燃料RB動作后,機(jī)組運(yùn)行方式由協(xié)調(diào)切為汽機(jī)跟蹤,RB控制回路中的機(jī)組最大能力負(fù)荷指令發(fā)送至機(jī)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(jī)組控制側(cè)的主汽壓力設(shè)定器跟蹤實(shí)際壓力3s后自動切為手動,使機(jī)組壓力保持不變,避免非強(qiáng)制循環(huán)鍋爐汽包水位隨汽包壓力變化而劇烈波動;汽機(jī)側(cè)壓力調(diào)節(jié)的限壓方式切為初壓方式,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定由遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)為就地,汽機(jī)側(cè)壓力控制器由于其壓力設(shè)定升高了1MPa,因而在約30s后接替汽機(jī)側(cè)負(fù)荷控制器,對主機(jī)調(diào)門進(jìn)行控制,維持機(jī)前壓力、汽包水位的穩(wěn)定,同時(shí)降低機(jī)組負(fù)荷輸出。華能福州電廠二期機(jī)組調(diào)節(jié)主回路框圖見圖1。2自動運(yùn)行方式2005年1月10日19∶44,#4機(jī)組在協(xié)調(diào)方式下帶350MW負(fù)荷運(yùn)行,4A/4B/4D3臺給煤機(jī)均以自動方式運(yùn)行。19∶44∶45,4A給煤機(jī)因故障跳閘,#4機(jī)組發(fā)生燃料RB:限壓方式切為初壓、機(jī)組運(yùn)行方式切為汽機(jī)跟蹤、壓力設(shè)定切為手動,同時(shí)伴有RB報(bào)警。但是,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定值卻從350MW跳升至370MW后再落至361MW,主機(jī)高壓調(diào)門開度由45%快開至70%再至100%。見圖2。3rb回路運(yùn)行情況#4機(jī)RB發(fā)生后,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定器輸出由350MW先升至370MW后降至361MW,這種異?，F(xiàn)象在同型號的3號機(jī)上也發(fā)生過,可見,這是控制回路設(shè)計(jì)缺陷造成的。根據(jù)汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)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(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)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(jī)組協(xié)調(diào)功能,對汽機(jī)主控回路中“主汽壓力設(shè)定/實(shí)際大偏差前饋?zhàn)饔糜谄麢C(jī)主控”環(huán)節(jié)進(jìn)行修改,增強(qiáng)了其前饋控制功能,使得當(dāng)主汽壓力設(shè)定值與實(shí)際值相差太大時(shí),在鍋爐側(cè)增減燃料的同時(shí),先小幅動作主機(jī)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(jī)組最大能力負(fù)荷為115%;RB發(fā)生后,按每套投自動運(yùn)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(yùn)行計(jì)算,機(jī)組最大能力負(fù)荷為118%÷3×2=78.7%。RB動作瞬間汽機(jī)主控回路框圖見圖3。從圖1及圖3可以看出,RB發(fā)生時(shí),若控制系統(tǒng)工作正常,則汽機(jī)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(shè)定值跟蹤實(shí)際壓力3s后切為手動(若進(jìn)行手動調(diào)節(jié),其值基本等于實(shí)際值),以保證機(jī)前壓力,維持汽包水位穩(wěn)定。RB后鍋爐供應(yīng)能力減少,機(jī)組輸出負(fù)荷降低又有個過程,主汽調(diào)門本應(yīng)關(guān)小。但這次的RB卻出現(xiàn)異常,控制系統(tǒng)在壓力設(shè)定回路(西門子的KKS碼為40CJA04DU001)的運(yùn)算周期(400ms)內(nèi),就接收到了RB標(biāo)志信號(KKS碼為:40CJA02DU001-XV04);RB回路計(jì)算后將鍋爐主控輸出的機(jī)組最大能力負(fù)荷指令由原來的115%降至78.7%;同時(shí)新的鍋爐主控指令78.7%卻進(jìn)入了主汽壓力設(shè)定回路,且經(jīng)過其中的函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生了新的機(jī)組自動壓力設(shè)定值(13.2MPa),因壓力實(shí)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(jī)主控,汽機(jī)側(cè)的負(fù)荷設(shè)定值因此升高,主機(jī)調(diào)門只能快開,以滿足要求。由于上述較大壓力偏差在運(yùn)算周期內(nèi)就前饋給了汽機(jī)主控,汽機(jī)主控回路的輸出突升。處于遠(yuǎn)方控制的汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定值隨之升高,從350MW升到370MW,主機(jī)高壓調(diào)門快速由45%開啟至70%(350MW時(shí),該汽輪機(jī)的調(diào)門開度從50%至100%基本為空行程)。即,在一個運(yùn)算周期內(nèi)負(fù)荷快減指令經(jīng)過主汽壓力設(shè)定回路“溜”到了汽機(jī)主控回路,并最終作用到了主機(jī)調(diào)門上,使調(diào)門快開。上述運(yùn)算周期結(jié)束后,壓力設(shè)定值轉(zhuǎn)為跟蹤實(shí)際壓力,壓力偏差大幅減小,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定值也逐漸回落至361MW,這時(shí)機(jī)組的汽機(jī)跟蹤運(yùn)行方式已確立,限壓方式也切至初壓,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定器由遠(yuǎn)方控制轉(zhuǎn)為就地控制,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定器不再跟蹤汽機(jī)主控來的指令而變?yōu)橛蛇\(yùn)行人員手動設(shè)定,由于運(yùn)行并沒有對其進(jìn)行操作,所以該值就固定在361MW。事實(shí)上,在汽機(jī)壓力控制器起作用前,汽機(jī)側(cè)負(fù)荷設(shè)定器的設(shè)定值有效,主機(jī)調(diào)門在短暫的停歇后接著快速上升至100%。RB過程中,實(shí)際負(fù)荷最高升至357MW。此后,運(yùn)行人員手動關(guān)調(diào)門,但是負(fù)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(shí)機(jī)。19∶45∶05,汽機(jī)側(cè)壓力控制器取代負(fù)荷控制器來控制主機(jī)調(diào)門,但是1s后,運(yùn)行人員將燃料主控切為手動,之后又于19∶45∶19將汽機(jī)側(cè)壓力調(diào)節(jié)由初壓切回限壓,然后開始手動點(diǎn)開燃料主控輸出指令。此后的80s內(nèi),機(jī)組實(shí)際負(fù)荷不僅沒有降低,反而從350MW升至357MW。最后,運(yùn)行人員采用快速關(guān)小主機(jī)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(jī)組負(fù)荷,避免了機(jī)組跳閘。4rb動作時(shí)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(shí)環(huán)節(jié)的直通指令線路上增加一個1s的閉合延時(shí)塊。有了這個延時(shí)塊,即使RB動作時(shí)壓力設(shè)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(shí)運(yùn)算環(huán)節(jié)(而且延時(shí)塊的時(shí)間參數(shù)為180s),在壓力設(shè)定的一個運(yùn)算周期(400ms)內(nèi),壓力設(shè)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(jī)組燃料RB又動作了數(shù)次。RB動作后,主機(jī)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(shè)計(jì)中沒有考慮邏輯元件運(yùn)算的先后順序以及邏輯運(yùn)算周期的影響,造成了燃料RB時(shí)主機(jī)