600MW机组环保改造后的RB试验措施分析

600MW 机组环保改造后的RB 试验措施分析 摘 要 燃煤电厂脱硫脱硝改造是国家环保部和社会的要求，各火电运行机组这两年进入环保工艺密集改造阶段：如改造低氮燃烧器，增加 SCR 脱硝单元， 将脱硫旁路挡板拆除等，以及后续的除尘、脱汞系统改造。改造后需进行RB试验的调整，并进行控制策略的优化。RB试验是协调控制系统乃至整个热控系统在调试及投运过程中的一个综合性的重要试验项目，RB 控制功能可以有效减少不必要的停机事故，减少机组的经济损失。本文对600MW 机组环保改造后的 RB 试验措施进行了分析，主要包括典型RB 试验、单台设计的增压风机RB 试验和浆液循环泵全停RB 试验。 关键词 RB 试验措施环保改造中图分类号： TK39文献标识码： A 文章编号：1009-914X （ 2014）19-0102-021、引言国家环保部“十二五”规划中要求：“持续推进电力行业污染减排，未安装脱硫设施的现役燃煤机组要加快淘汰或建设脱硫设施，烟气脱硫设施要按照规定取消烟气旁路。加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设，单机容量 30 万千瓦以上（含）的燃煤机组要全部加装脱硝设施。”为了满足环保要求，各火电运行机组这两年进入环保工艺密集改造阶段： 如改造低氮燃烧器， 增加 SCR 脱硝单元， 将脱硫旁路挡板拆除等，以及后续的除尘、脱汞系统改造。经过改造后的锅炉工艺流程变得更加复杂，系统流通阻力增大，对各大辅机快速变负荷能力有了更高的要求。但是由于改造经费的限制，不可能将现役设备全部重新设计更换，而这些设备往往会成为“木桶原理”中的“短板”，给机组的安全运行带来较大隐患，尤其是在重要辅机故障等机组异常工况下，如何能够快速切除不稳定设备对应负荷，确保机组安全运行，是摆在每个改造电厂面前的问题。机组在旁路挡板拆除后，增压风机作为烟气外排的必经通道，尤其是设计单台增压风机运行的机组，只要发生增压风机故障，就会触发锅炉 MFT ，增加机组非停次数， 严重影响公司运营指标，产生数额不菲的考核。对此，各发电企业积极讨论研究实现增压风机 RB 试验的可能性。同样如果在高负荷时，发生浆液循环泵全停，则会造成吸收塔入口烟温升高，为避免设备损坏，就需要触发锅炉MFT 。但如果能通过 RB 快速切除一部分负荷，通过喷淋来控制出口烟温的变化，则可以避免机组非停，给设备故障处理留出一段时间，具有相当重要的现实意义。本文对 600MW 火力发电机组在经过脱硫脱硝改造后的RB 试验措施进行分析，主要包括机组典型RB 试验、单台设计的增压风机RB 试验和浆液循环泵全停RB 试验。2、机组 RB 试验据不完全统计由于主要辅机故障引起的机组非停次数占很大比例，尤其是给水泵、一次风机跳闸，运行人员很难通过手动调整来实现负荷平稳，而如何提高机组自动应对辅机故障的能力是体现机组自动化水平的重要标志。当机组主要辅机故障跳闸造成机组实发功率受到限制时（协调控制系统在自动状态） ，为适应设备出力，协调控制系统强制将机组负荷减到尚在运行的辅机所能承受的负荷目标值。协调控制系统的该功能称为辅机故障减负荷（RUNBACK ），简称 RB。检验该功能的试验简称RB 试验。机组辅机故障快切负荷 （ RB ）功能是当发生部分主要辅机故障跳闸时，机组自动降低功率，维持机组主要参数在安全范围内。基于电网及电厂高度的安全性及经济性要求，RB 功能成为机组不可或缺的一个环节。根据相关要求，机组大修或经过重大改造后，必须要进行 RB 试验。通过 RB 试验检验其控制功能、逻辑、时序等设计的合理性，当 RB 发生时，能否在运行人员不干预的情况下完成自动减负荷，满足机组稳定运行的要求。同时也考验机组整体的适应能力，在现有设计的控制模式下（联跳其他辅机、投油助燃等） ，当一台主要辅机跳闸时机组能否平稳地从大负荷过渡到低负荷状态，保证机组安全运行。通过RB 试验取得机组正常运行时不易取得的工况数据，借RB试验机会完成机组协调的深度优化，对机组安全运行具重要意义。3、环保改造后的RB 试验措施分析环保改造后的 RB 试验项目主要包括： 一次风机 RB 、给水泵 RB 、增压风机 RB 和浆液循环泵全体 RB 四类辅机 RB 。本文的分析内容主要包括以下几点：1）统计国内其他发电企业在给水泵、一次风机 RB 触发后，其成功概率大约在 50%左右，其主要原因是由于：亚临界机组单台 50%给水泵跳闸后，为了减少主蒸汽流量，则需快速关闭主蒸汽调门，但关闭调门会造成主蒸汽压力升高，运行给水泵不能快速增加负荷以满足运行要求，造成汽包水位下降， 触发 MFT 。快速联启的电动给水泵由于给水母管压力太高，不能实现快速并泵。但如主蒸汽阀门关闭缓慢，会造成主蒸汽压力迅速下降，汽包产生虚假水位，再加上给水泵迅速增加负荷，造成汽包高水位保护动作，由于整个过程非常短暂，如何进行调整，给运行调节带来极大困惑。 通过优化主汽压力控制函数，找准电泵并入系统的时机和出力，是 RB 试验成功的关键。2）单台一次风机跳闸后，由于系统漏风、密封风等因素，造成一次风母管压力迅速下降，造成未跳闸磨煤机内部煤粉，不能迅速吹入炉膛，引起负压降低，当一次风压恢复的过程时，磨内煤粉大量吹入炉膛，引起锅炉爆燃，容易引起引风机失调起负压保护动作。通过各种措施减少漏风，保证一次风压力稳定；通过风机动静叶超前动作，保证炉膛压力可控。3）国外由于没有这么严格的环保要求，所以不存在增压风机 RB 和浆液泵全停RB 这方面的案例，而国内只有南方某国产 200MW 超高压燃煤机组完成该项RB 试验。但600MW 级亚临界和超临界机组都没有成功先例，在增压风机 RB 后，新的负荷平衡点该定在多少，需要通过试验来确定。在跳闸后，引风机静叶该如何预动作，试验前该把负压定值定在多少，都需要认真分析计算。如果不能通过提前预判动作，则在短时间内很难通过闭环调节稳定负压，进而引起负压保护动作，造成机组停运。在RB 成功后，在什么样工况下，才能够再次启动增压风机，也是该试验需要完成的工作。在保证增压风机入口烟道压力不超限的情况下，最大可能提高负荷定值，以提高锅炉燃烧稳定性和负压调节余量。增压风机动叶在启动时保持多大开度，也需要经过研究分析和试验验证。动叶开度太小，则会造成入口烟道压力超限，开度太大，则会造成风机启动电流太大，容易发生二次跳闸，而此时多各设备处于手动状态，给运行人员在机组参数稳定方面带来很大难度。通过多次试验求证，实现增压风机 RB 的成功进行。