核心提示:
上應用變頻調速器。風機變速調節(jié)后,風機耗功降低、運行效率提高、廠用電率降低,節(jié)能效果顯著,但有些改造項目出現(xiàn)新的問題:如在機組大負荷時發(fā)生“搶風”現(xiàn)象;一次風機電機前側軸承過熱、損壞;一次風機RB時造成變頻器過負荷保護動作繼而導致機組MFT 動作,嚴重影響了風機及鍋爐的安全、經(jīng)濟運行。 針對一次風機RB的思考:相同的一次風機,為什么采用入口擋板調節(jié)時一次風機RB成功實現(xiàn)了,而變頻調速改造后一次風機RB卻失敗了?如何抑制RB后一次風壓大幅下跌?如何控制RB后汽溫急劇下降?機組RB時采用定壓方式好還是滑壓方式好?一、機組快速甩負荷的含義機組快速甩負荷(RB或RunBack)的含義:機組的主要輔機,如一次風機、送風機、引風機、空氣預熱器及鍋爐汽動給水泵、爐水循環(huán)泵等,有一臺發(fā)生故障時,協(xié)調控制系統(tǒng)(CCS)快速發(fā)出,按一定幅度減少機組實際負荷的指令。通過鍋爐、汽機主控制器分別對燃燒、給水、汽溫以及汽機DEH等控制調節(jié)系統(tǒng)進行調整,使機組的負荷及相關參數(shù)最終達到單臺輔機的能力工況,以保證安全運行。RB屬機組的安全功能之一,為實現(xiàn)RB功能,要求CCS和BMS 兩大控制系統(tǒng)協(xié)調動作。除一次風機的RB指令由BMS本身發(fā)出之外,其余的RB指令均由CCS發(fā)出,RB的邏輯示意圖見圖1。RB模塊根據(jù)其內部設定的降負荷速率及目標負荷指令動作,鍋爐負荷按預定的速率降低,燃料量的減少除由燃料調節(jié)器調節(jié)外,還由BMS系統(tǒng)按一定邏輯停相應的給煤(粉)機,或投相應的油槍共同配合完成。RB過程中,機前壓力由汽機自動控制。當BM S 接受RB指令后,首先發(fā)出報警信號并送出數(shù)據(jù)記錄(DL)信號到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)。與此同時,停掉最上面一層運行的磨煤機。接著,由CCS降低各運行層給煤機轉速,在F層煤粉停掉10s后,如RB命令繼續(xù)存在,則BMS停止E層磨煤機,而CCS繼續(xù)降低給煤機轉速。10s過后,如RB指令仍然存在,則BMS將D層磨煤機停掉,最后保留A、B、C三層磨煤機運行。單臺送、引風機事故跳閘后,同側的引、送風機通過聯(lián)鎖而自動跳閘停運。若D、E、F三層磨煤機停掉后RB指令依然存在,則表明另一臺功能相同的輔機亦出故障,其結果導至MFT動作。二、一次風機變速調速時實現(xiàn)RB功能能否實現(xiàn)一次風機RB功能,需考慮以下兩點因素。1.一次風機及其系統(tǒng)設備特性(1)單臺一次風機的參數(shù)和裕度大型機組,單臺一次風機一般按50機組負荷設計。設計容量越大,對實現(xiàn)一次風機RB功能越有利,但對節(jié)能不利。風機設計裕度過大,會造成一次風機單耗過大,特別是采取擋板調節(jié)時,大量能量白白浪費在風機節(jié)流損失上;即使采取變頻調速,選用過大的壓頭和流量裕度,也會造成低負荷時,風機運行在風機性能曲線最高點的左側,導致風機并聯(lián)困難,兩臺風機發(fā)生“搶風”現(xiàn)象。單臺一次風機帶負荷能力還應從減少空氣預熱器漏風;改進一次風系統(tǒng)管道和風門;完善熱控聯(lián)鎖保護邏輯幾方面入手,采取對策。(2)系統(tǒng)漏風采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)的電廠,普遍反映一次風機RB成功得不多,單臺一次風機帶負荷能力不足,常導致全部磨煤機跳閘或MFT動作。究其原因,往往不是選型小,而是系統(tǒng)漏風嚴重,這是問題的根本原因所在。一次風機RB過程中,單臺一次風機運行時,負荷逐漸降低,空氣預熱器(下稱空預器)漏風會不斷增大;運行磨煤機臺數(shù)系統(tǒng)切換過程中,一次風系統(tǒng)管網(wǎng)阻力發(fā)生變化,一次風走捷徑,通過兩臺空預器及一次風聯(lián)絡門旁路大量的風量,跳閘風機入口反竄出大量漏風。①一次風管道漏風對一次風管道中的人孔、法蘭等處進行查漏,消除漏點,減少漏風量。必要時對制粉系統(tǒng)進行打壓、煙霧彈查漏。②空預器漏風影響空預器漏風的因素有一次風壓、煙氣溫度、制造工藝等?疹A器漏風率與一次風漏風率屬不同概念,前者是指一、二次風總的漏風情況,三分倉回轉式空預器,其設計漏風率一般為6~10。其中一次風漏風量占總漏風量的絕大部分,高達80 以上。低負荷時一次風漏風率占總一次風量的30~40 ,或更高?疹A器的漏風率作為機組達標投產(chǎn)的一項主要考核指標,在投產(chǎn)初期,一般都能達到。而在機組長周期運行中,則普遍存在漏風率超標現(xiàn)象?疹A器密封間隙增大與空預器低溫腐蝕以及轉子變形、密封片磨損等因素密切相關。隨著機組負荷的不斷降低,一次風系統(tǒng)漏風率呈增加趨勢;相同負荷下一次風漏風率與運行方式有關,如運行一次風風壓、磨煤機運行臺數(shù)等因素?疹A器堵灰會增加一次風系統(tǒng)管網(wǎng)阻力,限制風機的出力。(3)未投運磨煤機RB邏輯中沒有考慮未投運磨煤機的通風情況,僅跳閘上層運行磨煤機,只保留運行磨煤機中下層2~3臺磨煤1)一次風機出、入口門風機出、入口門嚴密性差;一臺風機運行,另一臺停運搶修或啟動時風機反轉,造成風機啟動困難。在一次風機采用變頻調速時,此現(xiàn)象更突出。為消除此不利因素,建議一次風機出口加裝氣動嚴密速斷門或止回門。風機出、入口門關閉時間長:如某600MW機組一次風機出口、入口擋板關閉時間長,分別為65s、95s,事故跳閘的一次風機停運中,從風機入口反竄大量漏風。將一次風機出口擋板改為氣動速關門,而且必須關閉嚴密。這是保證一次風壓迅速恢復正常,一次風機變頻器不跳閘的最有效手段。風機出口截止門邏輯中,應設計為“風機跳閘應無延時聯(lián)鎖關,風機啟動時不聯(lián)鎖開”。有利于風機跳閘和并列時防止反竄漏風現(xiàn)象發(fā)生。防止反竄漏風的另一項措施是跳閘風機出口的調溫風門在RB觸發(fā)后聯(lián)鎖關閉,減少一次風回流。2)空預器的一次風機側進、出口擋板有經(jīng)驗的運行人員,在發(fā)生一次風機RB情況下,如若一次風壓降得太低,適時將跳閘側的煙道上空預器的一次風機側進、出口擋板關閉,盡快地建立一次風壓,維持爐內正常燃燒,可以有效地防止鍋爐滅火。因此“空預器運行時一次風機側進出口擋板禁關”這一條是不可取的,應設計為“關允許可操作”,以為運行調節(jié)提供方便和手段。3)冷一次風管道及其聯(lián)絡門此聯(lián)絡風門建議在兩臺風機運行時,處于嚴密全關位;RB邏輯中,應設計有聯(lián)鎖關風門的邏輯。一次風機RB成功后,再根據(jù)需要考慮是否打開,F(xiàn)在已有許多新建機組業(yè)已取消一次風機出口聯(lián)絡風道及聯(lián)絡風門。對于托可托電廠一期600MW機組一次風機出口設計有聯(lián)絡風道但沒有設計聯(lián)絡風門,在其對一次風機變頻改造后存在隱患,建議增加一次風聯(lián)絡風門,機組啟動時在全關位,機組一次風機RB后待一次風壓穩(wěn)定后,根據(jù)停運一次風機側空預器排煙溫度情況打開此門對空預器進行冷卻。1)一次風機出、入口門風機出、入口門嚴密性差;一臺風機運行,另一臺停運搶修或啟動時風機反轉,造成風機啟動困難。在一次風機采用變頻調速時,此現(xiàn)象更突出。為消除此不利因素,建議一次風機出口加裝氣動嚴密速斷門或止回門。風機出、入口門關閉時間長:如某600MW機組一次風機出口、入口擋板關閉時間長,分別為65s、95s,事故跳閘的一次風機停運中,從風機入口反竄大量漏風。將一次風機出口擋板改為氣動速關門,而且必須關閉嚴密。這是保證一次風壓