摘要：辅机故障减负荷功能是大型火电机组不可缺少的重要安全保障。文章针对马鞍山当涂发电有限公司一期工程的两台660MW超临界直流燃煤机组的RB功能不全，如一次风机RB动作不成功，造成机组非计划停机等问题，提出了一次风机RB控制系统的优化控制策略，并通过450MW和600MW一次风机RB试验，证明了一次风机RB控制系统优化后取得良好的效果。

关键词：超临界机组；辅机故障减负荷；一次风机；优化控制；RB试验 文献标识码：A

中图分类号：TK323 文章编号：1009-2374（2015）23-0031-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.017

1 概述

马鞍山当涂发电有限公司一期为两台660MW超临界直流燃煤机组，锅炉为SG-2090/25.4-M968型直流炉；汽轮机为CLN660-24.2/566/566型凝汽式汽轮机，机组控制系统采用上海美卓自动化公司生产的MAXDNA DCS。煤粉燃烧器布置为自下而上A-F层六层四角切圆燃烧，A层布置等离子，一次风机控制系统包含两台50%的一次风机，当运行中的两台一次风机任一台跳闸，且RB功能投入，机组负荷大于350MW，即发一次风机RB动作，依次从上向下跳闸磨煤机：磨煤机F→磨煤机E→磨煤机D，直至三台运行的给煤机切至手动状态带原有煤量

运行。

2 机组RB功能设计

2.1 RB功能

RB（RUN BACK）功能即辅机故障减负荷功能，主要是指机组设备能力突然部分丧失，即实际负荷大于机组设备发电能力后，机组控制系统自动快速减负荷达到新的平衡的功能。

2.2 RB功能组成

目前我公司两台660MW机组设计包含了机组辅机故障后自动减负荷（RB）功能。通过现场试验，我们已成功实现了送风机、引风机、给水泵、燃料的RB功能。通过对一次风机RB存在问题的分析，对一次风机RB控制策略进行优化，实现一次风机RB功能的可靠投入。

3 机组一次风机RB功能试验

3.1 一次风机RB控制策略

当一次风机RB动作，锅炉主控自动切至手动，CCS切至TF控制方式，自动投入等离子，F磨跳闸，延时5秒后E跳闸，再延时5秒D磨跳闸，送、引风自动调节，至机组400MW，RB信号结束。

3.2 一次风机RB试验

优化前一次风机RB试验，在机组负荷550MW时，RB试验开始，一次风机A停止，炉膛压力迅速拉至炉膛压力低低跳闸值，触发炉膛压力低保护动作，锅炉MFT，一次风机RB试验失败。

3.3 一次风机RB存在的问题

（1）单台一次风机的参数和裕度，大型机组，单台一次风机一般按50%机组负荷设计。设计容量越大，对实现一次风机RB功能越有利，但对节能不利，运行参数证明，一次风机设计容量偏小；（2）运行中，当一次风机跳闸时，一次风压力迅速下降至3.54kPa，一次风机出口电动门关闭时间过长；（3）送风机风量控制指令采用跟负荷控制方式，在一次风机RB动作时，风量减小比较缓慢，而送风控制指令作为引风控制的前馈，相应也减小缓慢；（4）一次风机RB动作后，炉膛负压维持不住，迅速下降至锅炉保护值，造成锅炉MFT，试验不能成功。

4 一次风机RB功能控制策略优化

4.1 一次风机RB控制策略优化

针对一次风机RB存在问题，经过详细分析和研究，对原控制策略进行优化：（1）一次风机出口增加气动快关隔绝门，防止风机停止后出现倒转，并增加一次风机出口气动快关隔绝门控制逻辑，气动门由全开到全开行程时间为4秒；（2）优化送风机风量控制指令，采用风跟煤控制方式。采用先加风后加煤，先减煤后减风，并加入适度延时，使锅炉风量和氧量控制更加精确、快速；（3）引风机控制前馈加入一个超驰控制算法，当一次风机RB动作，触发超驰控制算法动作，迅速超驰关小引风机静叶一定开度，该开度通过试验得到，由机组负荷通过折线函数对应相应开度；（4）磨煤机一次风量低时，原跳磨煤机的逻辑改为跳给煤机，且加入适量的延时，防止因风量测量管堵粉保护误动，提高系统稳定性；（5）当一次风机RB发生后，一次风压迅速减小，运行中的一次风机动叶超驰开大至95%。

优化后的一次风机RB控制策略，在一次风机RB动作时，根据当时负荷，通过折线函数算出一定的开度，该开度为引风机静叶超驰关小的指令，即一次风机RB动作时，引风机静叶超驰关小一定开度，防止炉膛负压迅速拉至压力低低保护值，保证RB动作成功。

4.2 优化后一次风机RB试验

4.2.1 机组负荷460MW一次风机RB试验。70%负荷一次风机RB试验时，MCS自动全部投入，磨煤机A、B、C、D、E五台磨运行，机组负荷460MW，主汽压力19.84MPa，实际燃料量208.7T/H，给水流量1383.1T/H，总风量1783.9T/H，主汽温度562.3℃，炉膛压力-34.1Pa，A一次风机动叶执行器开度73.1%。B一次风机动叶执行器开度79.6%。A引风机静叶执行器开度50.2%，B引风机静叶执行器开度47.6%，一次风母管压力9.98KPa。手动跳闸A一次风机，待机组负荷稳定后，机组负荷310MW，主汽压力14.1MPa，煤量135.8T/H，给水流量953.5T/H，主汽温513℃，炉膛压力最低-956.8Pa。机组70%负荷一次风机RB试验成功。

4.2.2 机组负荷600MW时一次风机RB试验。90%负荷一次风机RB试验时，MCS自动全部投入，磨煤机A、B、C、D、E、F六台磨运行，机组负荷600MW，主汽压力23.4MPa，实际燃料量270.1T/H，给水流量1846.8T/H，总风量2304.7T/H，主汽温度563.2℃，炉膛压力-16.1Pa，A一次风机动叶执行器开度85.7%，B一次风机动叶执行器开度90.0%。A引风机静叶执行器开度68.0%，B引风机静叶执行器开度64.6%，一次风母管压力10.26KPa。手动跳闸B一次风机，待机组负荷稳定后，机组负荷315MW，主汽压力14.8MPa，煤量134.5T/H，给水流量1047.5T/H，主汽温495℃，炉膛压力最低-1333.7Pa。机组90%负荷一次风机RB试验成功。如图1，为600MW负荷时一次风机RB试验时参数曲线。

4.2.3 两次试验的结果分析。通过上述两次试验，结果均获得成功，在460MW和600MW工况下，当一台一次风机跳闸后，机组能快速降负荷至安全运行值，且引风机静叶超驰动作及时、正确，配合运行一次风机动叶进行调整炉膛负压和一次风母管压力，快速稳定值一次风机跳闸前的设定值，避免因一次风机跳闸而导致机组跳闸。但存在一次风机RB时炉膛压力下降较多、一次风母管压力降低较多等问题，针对这些问题，下一步对该方案进行深度优化，将参数控制得更为平稳，保证机组安全运行。

5 结语

通过加装一次风机出口气动门，实现出口门快关，并且优化了送风机风量控制指令和引风机负压控制前馈；增加一次风机RB时，运行的一次风机动叶超驰开至95%，引风机静叶超驰关小功能。在上述优化方式下，660MW超临界机组一次风机RB试验成功完成，实现一次风机RB功能可靠投入，此举在提高机组自动化水平的同时，也提高了机组运行的安全性及经济性，从热控专业角度为“降非停”提供一道有力的安全屏障。

参考文献

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作者简介：卫平宝（1981-），男，安徽六安人，马鞍山当涂发电有限公司高级工程师。

（责任编辑：周 琼）