CN101307756B - 火力发电机组辅机故障快减负荷给水泵跳闸工况可行性测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火力发电机组辅机故障快减负荷给水泵跳闸工况可行性测定方法，本发法包括下述三步：(1)给水泵跳闸快减负荷时锅炉汽包允许亏水量的确定；(2)快减负荷最小开始时间t₁的确定；(3)快速减负荷最小持续发生时间t₂的确定。本发明的有益效果是本方法可对给水泵RUNBACK的可行性进行测定和评估；提高给水泵RUNBACK的成功率，提高机组的安全运行水平。

Description

火力发电机组辅机故障快减负荷给水泵跳闸工况可行性测定方法

技术领域

本发明专利涉及火力发电机组辅机故障(跳闸)、机组快减负荷(以下简称RUNBACK)时(给水泵跳闸工况)，机组能否安全运行的一种测定方法。适用于大型发电机组的自动控制和保护系统。

技术背景

大型机组的汽包锅炉在实际运行中，水位过高、过低都会导致恶性事故的发生，为保证机组的安全运行，对锅炉汽包水位控制具有严格的要求。尽管国内、外对许多机组的给水泵RUNBACK工况进行了实验和分析，但大型机组在给水泵发生RUNBACK工况时经常发生汽包水位过低而造成机组跳闸事故。对于600MW的大型机组，在一台组水泵跳闸时，即使备用泵联启，也很难及时地调整汽泵、电荷的负荷分配，造成短时间内上水严重不足。所以对给水泵RUNBACK的可行性进行测定，以便采用有针对性的自动控制策略，对保证机组的安全运行，具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供大型机组给水泵RUNBACK工况时，机组能否安全运行的一种火力发电机组辅机故障快减负荷给水泵跳闸工况可行性测定方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

火力发电机组辅机故障快减负荷给水泵跳闸工况可行性测定方法，其特征在于：

(1)给水泵跳闸快减负荷时锅炉汽包允许亏水量的确定：

a、从汽包正常水位至其下-250mm处的汽包容积V的确定：

v≈0.25L.r

式中：v：从汽包正常水位至其下-250mm处的汽包容积，单位为m³；汽包正常水位即0mm水位为锅筒中心线下100mm处；

L：锅筒的筒身直段长度，单位为m；

r：锅筒内径，单位为m；

b、汽包允许亏水量Δm的确定：

式中 $\mathrm{\Δm}=v/r=\frac{0.25L\·r}{1.855}$

式中：Δm汽包允许亏水量，单位为kg；

v：当额定工况时的汽包压力为P_b＝18.2MP_a时，对应的饱和水比容，v＝0.001855m³/kg；

(2)快减负荷最小开始时间t₁的确定：

$t_1=\frac{2\mathrm{\Δm}-t^{\′}(Q_{\max }-Q_0)}{2Q_0-Q_{\max }}$

式中：t₁：从给水泵快减负荷发生时刻到汽包水位降至-250mm处的时间，即快减负荷最小开始时间，单位为s；

t′：未跳闸给水泵升速时间，单位为s；

Q₀：一台给水泵初始流量，单位为t/s；

Q_max：未跳闸给水泵最大出力，单位t/s；

(3)快速减负荷最小持续发生时间t₂的确定：

$t_2=\frac{b^2{t}_1+2\mathrm{a\Δm}}{2\mathrm{ab}}$

其中：a＝G₀-Q_max

      b＝Q_max-G_min

式中：t₂：汽包水位由-250mm处回升到汽包水正常水位的时间，即块减负荷最小持续发生时间；

G₀：初始主蒸汽流量，单位t/s；

G_min：最小主蒸汽流量，单位t/s。

本发明的理论根据是依据物质平衡原理，即锅炉的蒸发量、给水泵最大出力时所提供的给水流量、锅炉汽包在机组安全范围内所能提供的蓄水量三者之间的平衡关系。

本发明的有益效果是本方法可对给水泵RUNBACK的可行性进行测定和评估；确定了降负荷量最小开始时间、RUNBACK最小持续发生时间；本方法可以作为给水泵RUNBACB工况出现后汽轮机控制系统负荷降速率(最大降速率)的理论依据，同时也作为锅炉热负荷降速率的重要参考，以便从机组控制角度增加控制策略的针对性和有效性，提高给水泵RUNBACK的成功率，以提高机组的安全运行水平。

具体实施方式

按照上述发明内容部分中的技术方案操作即可完成。

Claims (1)

1.火力发电机组辅机故障快减负荷给水泵跳闸工况可行性测定方法，其特征在于：

(1)给水泵跳闸快减负荷时锅炉汽包允许亏水量的确定：a、从汽包正常水位至其下-250mm处的汽包容积V的确定：

V≈0.25L.r

式中：V：从汽包正常水位至其下-250mm处的汽包容积，单位为m³；汽包正常水位即0mm水位为锅筒中心线下100mm处；

L：锅筒的筒身直段长度，单位为m；

r：锅筒内径，单位为m；

b、汽包允许亏水量Δm的确定：

式中 $\mathrm{\Δm}=v/r=\frac{0.25L\·r}{1.855}$

式中：Δm汽包允许亏水量，单位为kg；

v：当额定工况时的汽包压力为P_b＝18.2MP_a时，对应的饱和水比容，v＝0.001855m³/kg；

(2)快减负荷最小开始时间t₁的确定：

$t_1=\frac{2\mathrm{\Δm}-t^{\′}(Q_{\max }-Q_0)}{{2Q}_0-Q_{\max }}$

式中：t₁：从给水泵快减负荷发生时刻到汽包水位降至-250mm处的时间，即快减负荷最小开始时间，单位为s；

t′：未跳闸给水泵升速时间，单位为s；

Q₀：一台给水泵初始流量，单位为t/s；

Q_max：未跳闸给水泵最大出力，单位t/s；

(3)快速减负荷最小持续发生时间t₂的确定：

$t_2=\frac{b^2{t}_1+2\mathrm{a\Δm}}{2\mathrm{ab}}$

其中：a＝G₀-Q_max

b＝Q_max-G_min

式中：t₂：汽包水位由-250mm处回升到汽包水正常水位的时间，即快减负荷最小持续发生时间；

G₀：初始主蒸汽流量，单位t/s；

G_min：最小主蒸汽流量，单位t/s。