CN109974028B - 一种660mw超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，其特征在于，具体优化方法如下：步骤一，控制方式优化；步骤二，厂用电源快切功能优化；步骤三，汽源优化；步骤四，给水系统优化；步骤五，旁路功能优化。一方面，本发明中停机不停炉逻辑并未直接采用ETS中汽机跳闸信号，而是采用根据电负荷、燃料量、MFT信号以及AST油压信号判断汽轮机的实际状态的方式，判断汽机是否在运行状态，安全性、可靠性更高；另一方面，本发明弥补了大部分ETS无法获取手动打闸停机状态的设计缺陷，相比之下判断的准确性、可信度更高。此外采用RS触发器和延时继电器组合判断，还消除了判断条件临界区域、动作信号不断闪烁的问题。

Description

一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法

技术领域

本发明涉及发电厂控制系统方法技术领域，尤其涉及一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法。

背景技术

目前，对于未设计100％BMCR容量旁路的660MW超临界燃煤机组，在DCS控制系统中不设计停机不停炉的控制组态。机组大联锁保护功能投入，机组负荷在高于旁路容量的情况下，如果汽机跳闸，则触发锅炉MFT保护，锅炉切断燃料。如果机组想再次启动并网，需要重新点火，无形之中延长了启动时间，也浪费了燃料。如果大联锁保护功能不投入，机组负荷在高于旁路容量的情况下，如果汽机跳闸，运行人员人为判断机组状态，调整锅炉出力，不仅需要经验丰富的运行人员，而且需要在汽机跳闸后，反应迅速操作熟练，否则造成锅炉超温超压事故。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，包括控制方式优化、厂用电源快切功能优化、汽源优化、给水系统优化、旁路功能优化，其特征在于，具体优化方法如下：

步骤一，控制方式优化：

利用电负荷、燃料量、AST压力、MFT信号和手动投切按钮设计660MW超临界机组停机不停炉的DCS逻辑功能，便于所有品牌DCS系统的组态工作；

步骤二，厂用电源快切功能优化：

故障状态下为了保证锅炉侧和汽机侧主要辅机的安全稳定运行，改用具备两路或两路以上输入电源且具备通过静态试验和动态切换试验合格的动态快切功能的厂用电源；对于油站电源采用一路电源，柜内实现冗余配置的设计进行优化和完善，增加一路外置UPS电源，保证油站电源的双输入；

步骤三，汽源优化：

汽泵的低压主汽源来自辅汽联箱和#4抽汽，高压汽源取自冷再蒸汽，高、低压汽源均采用外切换方式实现，高低压侧均设有逆止门，并对电动阀门逻辑进行优化；

步骤四，给水系统优化：

汽机跳闸后#4抽汽量消失，汽泵的汽源由#4抽汽切换至辅汽，单一汽源不利于机组的安全稳定运行，影响给水流量，甚至触发MFT最小流量保护。为了保证锅炉的安全稳定运行，减少运行人员的操作，设计电泵的自动并泵功能，当触发停机不停炉功能后，转为一台汽泵运行，电泵自动联锁启动，根据总煤量对应的压力函数持给水母管压力，汽泵控制给水流量，保证煤水比的动态平衡；锅炉汽水分离器水位控制由原来的PID定值闭环控制方案，改为曲线开环控制，并增加超驰开和关的功能；

步骤五，旁路功能优化：

旁路容易出现超温，导致旁路闭锁从而触发MFT，可通过调整减温水来源的方式提高减温水压力的稳定性，旁路减温水取自凝结水泵出口调节门后，当除氧器水位调节过程中影响减温水的流量和压力，从而影响减温效果，将减温水的提取位置由凝结水调节门后调整至凝结水泵与凝结水调节门之间。

优选的，步骤一中设计的DCS逻辑功能具体如下：

＞50％额定负荷的信号输出端连有RS触发器一，＞50％额定负荷的信号输出端与RS触发器一的S端相连，＜48％额定负荷的信号输出端通过5S延时继电器与RS触发器一的R端相连，RS触发器一的Q端连有与门一，RS触发器一的Q端与与门一的一个输入端相连，与门一的另一个输入端连有非门，非门的输出端与与门一相连，非门的输入端与AST压力正常信号的输出端相连，与门一的输出端连有与门二，与门一的输出端与与门二的一个输入端相连，与门二的另一个输入端与功能投入信号的输出端相连，与门二的输出端连有RS触发器二，与门二的输出端与RS触发器二的S端相连，

RS触发器二的R端连有或门二，或门二的输出端与RS触发器二的R端相连，或门二的一个输入端与功能切除信号的输出端相连，或门二的另一个输入端连有或门一，或门一的输出端与或门二相连，或门一的一个输入端与＜48％额定燃料量信号的输出端相连，或门一的另一个输入端通过3S脉冲模块与MFT跳闸信号的输出端相连，RS触发器二的Q端即为停机不停炉功能的开启和关闭信号的输出端。

优选的，步骤二中锅炉侧和汽机侧主要辅机包括送风机、一次风机、引风机、三台磨煤机、三台给煤机、火检冷却风机、密封风机。

优选的，步骤三中对电动阀门的优化具体如下：

1)在汽泵运行期间联锁开启辅汽至小机的供汽电动门，以保证汽源的动态冗余配置；

2)在汽泵运行期间禁止关闭主汽门前电动门，以避免操作人员的误操作导致汽源中断的情况；

3)通过性能计算和动态试验并结合高压调节门的开关特性，对MEH系统中汽泵的高压供汽调门流量曲线进行修正，在低压汽源缺少或中断时，保证了高压调节气门和低压调节汽门的叠加控制的平稳性和快速性，从而满足给水控制系统对给水流量的控制需求。

优选的，步骤五中减温水的提取位置位于凝结水泵与凝结水调节门之间的中点。

本发明的有益效果是：一方面，本发明中停机不停炉逻辑并未直接采用ETS中汽机跳闸信号，而是采用根据电负荷、燃料量、MFT信号以及三个AST油压信号判断汽轮机的实际状态的方式，能保障在ETS系统故障情况下，判断汽机是否在运行状态，相比之下安全性、可靠性更高；另一方面，本发明弥补了大部分ETS无法获取手动打闸停机状态的设计缺陷，相比之下判断的准确性、可信度更高。此外采用RS触发器和延时继电器组合判断，还消除了判断条件临界区域、动作信号不断闪烁的问题。

附图说明

图1为本发明的DCS逻辑功能图；

图2为本发明旁路功能优化前的示意图；

图3为本发明旁路功能优化后的示意图；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，包括控制方式优化、厂用电源快切功能优化、汽源优化、给水系统优化、旁路功能优化，其特征在于，具体优化方法如下：

步骤一，控制方式优化：

利用电负荷、燃料量、AST压力、MFT信号和手动投切按钮设计660MW超临界机组停机不停炉的DCS逻辑功能，便于所有品牌DCS系统的组态工作；

步骤二，厂用电源快切功能优化：

故障状态下为了保证锅炉侧和汽机侧主要辅机的安全稳定运行，改用具备两路或两路以上输入电源且具备通过静态试验和动态切换试验合格的动态快切功能的厂用电源；对于油站电源采用一路电源，柜内实现冗余配置的设计进行优化和完善，增加一路外置UPS电源，保证油站电源的双输入；

步骤三，汽源优化：

汽泵的低压主汽源来自辅汽联箱和#4抽汽，高压汽源取自冷再蒸汽，高、低压汽源均采用外切换方式实现，高低压侧均设有逆止门，并对电动阀门逻辑进行优化；

步骤四，给水系统优化：

汽机跳闸后#4抽汽量消失，汽泵的汽源由#4抽汽切换至辅汽，单一汽源不利于机组的安全稳定运行，影响给水流量，甚至触发MFT最小流量保护。为了保证锅炉的安全稳定运行，减少运行人员的操作，设计电泵的自动并泵功能，当触发停机不停炉功能后，转为一台汽泵运行，电泵自动联锁启动，根据总煤量对应的压力函数持给水母管压力，汽泵控制给水流量，保证煤水比的动态平衡；锅炉汽水分离器水位控制由原来的PID定值闭环控制方案，改为曲线开环控制，并增加超驰开和关的功能；

步骤五，旁路功能优化：

旁路容易出现超温，导致旁路闭锁从而触发MFT，可通过调整减温水来源的方式提高减温水压力的稳定性，旁路减温水取自凝结水泵出口调节门后，当除氧器水位调节过程中影响减温水的流量和压力，从而影响减温效果，将减温水的提取位置由凝结水调节门后调整至凝结水泵与凝结水调节门之间。

优选的，步骤一中设计的DCS逻辑功能具体如下：

＞50％额定负荷的信号输出端连有RS触发器一，＞50％额定负荷的信号输出端与RS触发器一的S端相连，＜48％额定负荷的信号输出端通过5S延时继电器与RS触发器一的R端相连，RS触发器一的Q端连有与门一，RS触发器一的Q端与与门一的一个输入端相连，与门一的另一个输入端连有非门，非门的输出端与与门一相连，非门的输入端与AST压力正常信号的输出端相连，与门一的输出端连有与门二，与门一的输出端与与门二的一个输入端相连，与门二的另一个输入端与功能投入信号的输出端相连，与门二的输出端连有RS触发器二，与门二的输出端与RS触发器二的S端相连，

RS触发器二的R端连有或门二，或门二的输出端与RS触发器二的R端相连，或门二的一个输入端与功能切除信号的输出端相连，或门二的另一个输入端连有或门一，或门一的输出端与或门二相连，或门一的一个输入端与＜48％额定燃料量信号的输出端相连，或门一的另一个输入端通过3S脉冲模块与MFT跳闸信号的输出端相连，RS触发器二的Q端即为停机不停炉功能的开启和关闭信号的输出端。

优选的，步骤二中锅炉侧和汽机侧主要辅机包括送风机、一次风机、引风机、三台磨煤机、三台给煤机、火检冷却风机、密封风机。

优选的，步骤三中对电动阀门的优化具体如下：

1)在汽泵运行期间联锁开启辅汽至小机的供汽电动门，以保证汽源的动态冗余配置；

2)在汽泵运行期间禁止关闭主汽门前电动门，以避免操作人员的误操作导致汽源中断的情况；

3)通过性能计算和动态试验并结合高压调节门的开关特性，对MEH系统中汽泵的高压供汽调门流量曲线进行修正，在低压汽源缺少或中断时，保证了高压调节气门和低压调节汽门的叠加控制的平稳性和快速性，从而满足给水控制系统对给水流量的控制需求。

优选的，步骤五中减温水的提取位置位于凝结水泵与凝结水调节门之间的中点。

一方面，本发明中停机不停炉逻辑并未直接采用ETS中汽机跳闸信号，而是采用根据电负荷、燃料量、MFT信号以及采用三个AST油压信号判断汽轮机的实际状态的方式，能保障在ETS系统故障情况下，判断汽机是否在运行状态，相比之下安全性、可靠性更高；另一方面，本发明弥补了大部分ETS无法获取手动打闸停机状态的设计缺陷，相比之下判断的准确性、可信度更高。此外采用RS触发器和延时继电器组合判断，还消除了判断条件临界区域、动作信号不断闪烁的问题。

实施例

当机组电负荷大于50％额定负荷，运行人员根据实际情况进行该功能的投入，低于汽机挂闸油压开关定值7MPa时，RS触发器置位，停机不停炉功能建立；当燃料量小于48％额定给煤量或者MFT触发后，RS触发器复位，停机不停炉功能解除。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，包括控制方式优化、厂用电源快切功能优化、汽源优化、给水系统优化、旁路功能优化，其特征在于，具体优化方法如下：

步骤一，控制方式优化：

利用电负荷、燃料量、AST压力、MFT信号和手动投切按钮设计660MW超临界机组停机不停炉的DCS逻辑功能，DCS逻辑功能具体如下：

＞50％额定负荷的信号输出端连有RS触发器一，＞50％额定负荷的信号输出端与RS触发器一的S端相连，＜48％额定负荷的信号输出端通过5S延时继电器与RS触发器一的R端相连，RS触发器一的Q端连有与门一，RS触发器一的Q端与与门一的一个输入端相连，与门一的另一个输入端连有非门，非门的输出端与与门一相连，非门的输入端与AST压力正常信号的输出端相连，与门一的输出端连有与门二，与门一的输出端与与门二的一个输入端相连，与门二的另一个输入端与功能投入信号的输出端相连，与门二的输出端连有RS触发器二，与门二的输出端与RS触发器二的S端相连，

RS触发器二的R端连有或门二，或门二的输出端与RS触发器二的R端相连，或门二的一个输入端与功能切除信号的输出端相连，或门二的另一个输入端连有或门一，或门一的输出端与或门二相连，或门一的一个输入端与＜48％额定燃料量信号的输出端相连，或门一的另一个输入端通过3S脉冲模块与MFT跳闸信号的输出端相连，RS触发器二的Q端即为停机不停炉功能的开启和关闭信号的输出端；

步骤二，厂用电源快切功能优化：

故障状态下为了保证锅炉侧和汽机侧主要辅机的安全稳定运行，改用具备两路或两路以上输入电源且具备通过静态试验和动态切换试验合格的动态快切功能的厂用电源；对于油站电源采用一路电源，柜内实现冗余配置的设计进行优化和完善，增加一路外置UPS电源，保证油站电源的双输入；

步骤三，汽源优化：

汽泵的低压主汽源来自辅汽联箱和#4抽汽，高压汽源取自冷再蒸汽，高、低压汽源均采用外切换方式实现，高低压侧均设有逆止门，并对电动阀门逻辑进行优化；

步骤四，给水系统优化：

设计电泵的自动并泵功能，当触发停机不停炉功能后，转为一台汽泵运行，电泵自动联锁启动，根据总煤量对应的压力函数持给水母管压力，汽泵控制给水流量，保证煤水比的动态平衡；锅炉汽水分离器水位控制由原来的PID定值闭环控制方案，改为曲线开环控制，并增加超驰开和关的功能；

步骤五，旁路功能优化：

通过调整减温水来源的方式提高减温水压力的稳定性，将减温水的提取位置由凝结水调节门后调整至凝结水泵与凝结水调节门之间。

2.根据权利要求1所述的660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，其特征在于，步骤二中锅炉侧和汽机侧主要辅机包括送风机、一次风机、引风机、三台磨煤机、三台给煤机、火检冷却风机、密封风机。

3.根据权利要求1所述的660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，其特征在于，步骤三中对电动阀门的优化具体如下：

1)在汽泵运行期间联锁开启辅汽至小机的供汽电动门；

2)在汽泵运行期间禁止关闭主汽门前电动门；

3)通过性能计算和动态试验并结合高压调节门的开关特性，对MEH系统中汽泵的高压供汽调门流量曲线进行修正。

4.根据权利要求1所述的660MW超临界燃煤机组停机不停炉的优化方法，其特征在于，步骤五中减温水的提取位置位于凝结水泵与凝结水调节门之间的中点。

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