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某机组给水流量低MFT时间分析及优化

  • 来源: 大发彩票华中电力试验研究所
  • 作者: ​袁世通
  • 发布时间: 2017-06-21

一、过程描述

2015年11月1日04:47,某厂#3机组负荷为270MW,锅炉给水流量为698t/h,主汽温度565℃,选择后中间点温度360.6℃,设定值为364.2℃。给水控制在自动方式正常调节,A、B侧分离器出口温度偏差为15℃左右。

4:49:42,选择后中间点温度为369.88℃,运行人员将中间点设定值的偏置由-3.85℃改为-7.05℃,中间点温度设定值变为357.43℃,设定值和测量值偏差为12.45℃,给水控制切手动(逻辑为偏差大于10℃,延时10秒给水切手动),此时给水统操指令为55.26%,锅炉给水流量为731.5t/h,此后运行人员开始手动操作给水指令。

4:51:47,锅炉燃料量为118t/h,运行员手动将给水统操指令增加至57.05%,将锅炉给水流量调整为992.92t/h,控制逻辑中给水流量参考值为797.45t/h,中间点温度设定值为375.67℃, 选择后中间点温度为377.59℃,运行人员将给水控制投入自动调节,此时A、B侧分离器出口温度偏差为25℃左右。

4:52:07,给水统操指令为56.4%,锅炉给水流量为999.2t/h,中间点温度设定值为376℃, 选择后中间点温度为372.5℃,运行人员将给水控制切手动,开始手动减小给水流量,此时A、B侧分离器出口温度偏差为29℃左右。

4:52:47,运行员手动将给水统操指令减为48.83%,锅炉给水流量为763t/h,控制逻辑中给水流量参考值为808.49t/h。此时A汽泵转速指令3402.69r/min,实际转速为3804.72r/min,; B汽泵转速指令3470.63r/min,实际转速为3878.67r/min,两台汽泵的转速指令和实际转速相差400r/min左右,此时运行员投入给水自动,给水统操指令在48.83%的基础上开始增加。

4:53:06,给水统操指令增至53.27%,锅炉给水流量541.9t/h,此时A汽泵转速指令3612.37r/min, A汽泵实际转速为3745.32r/min; B汽泵转速指令3675.37r/min, B汽泵实际转速为3802.7r/min,运行员将给水控制切手动,开始增加给水统操指令。

4:53:09,给水统操指令增至53.84%,A汽泵转速指令3662.37r/min, A汽泵实际转速为3746.8r/min; B汽泵转速指令3725.4r/min, B汽泵实际转速为3800.8r/min,锅炉给水流量522.9t/h ,B汽泵进口流量为296.52(低于300t/h),B汽泵最小流量阀超驰开启。

4:53:37,锅炉给水流量为424.8t/h,给水流量低MFT保护动作。


二、原因分析

由于锅炉燃烧受热不平衡,炉膛内温度场不均匀造成A、B分离器出口汽温出现严重偏差(在4:51:47时,偏差达29.4℃),超出给水自动正常调节能力。

运行人员手动操作时,大幅度增减锅炉给水量,导致B汽泵最小流量阀因泵入口流量低超驰全开,锅炉给水流量降低,给水流量低MFT保护动作。

1、给水控制切手动原因分析

4:49:42,由于运行人员将中间点设定值的偏置由-3.85℃改为-7.05℃,导致设定值和测量值偏差大于10℃,给水控制切手动,之后运行员开始手动调整给水流量。

2、锅炉给水流量低MFT原因分析

给水控制切手动后,由于运行员手动大幅增减锅炉给水流量,导致B汽泵最小流量阀因为B汽泵入口流量低于300 t/h超驰联开,锅炉给水流量下降,最终导致给水流量低MFT保护动作。

4:49:42,给水统操指令为55.26%,锅炉给水流量为731.5t/h。

4:52:07,手动增加给水统操指令至56.4%,锅炉给水流量为999.2t/h。

4:52:47,运行员手动减小给水统操指令至48.83%,锅炉给水瞬时流量为763t/h,此时由于给水统操指令降速过快,并且汽泵正常转速调节需要一定时间,两台汽泵的转速指令比实际转速低400r/min左右,此时给水指令对应的给水流量远低于763t/h。此后虽然给水指令开始增加,但转速指令仍然低于泵当前转速,因此泵出力继续下降,锅炉给水流量继续降低。

4:53:09,由于此前给水统操指令降的太低,虽然给水统操指令已增至53.84%,但此时对应的汽泵转速指令仍低于汽泵实际转速(A汽泵转速指令3662.37r/min、实际转速为3746.8r/min; B汽泵转速指令3725.4r/min、实际转速为3800.8r/min),因此汽泵出力并无增加,此时B汽泵进口流量降为296.52 t/h(低于300t/h),B汽泵最小流量阀超驰开启。此后,虽然给水统操指令继续增加,但由于B汽泵最小流量阀超驰全开,锅炉给水流量继续降低。

最终在4:53:37,锅炉给水流量降为424.8t/h,给水流量低MFT保护动作。

3、A、B分离器出口汽温偏差大原因分析

2015年11月1日,04:47:00,机组负荷270MW,A、B分离器出口汽温偏差为15.7℃,两侧低过出口汽温偏差29.6℃、屏过出口汽温偏差达15.2℃。

4:51:47,机组负荷274MW,此时A、B分离器出口汽温偏差为24.3℃,两侧低过出口汽温偏差34.6℃、屏过出口汽温偏差达16.9℃。

4:52:07,机组负荷275MW, A、B分离器出口汽温偏差为29.3℃,两侧低过出口汽温偏差34.6℃、屏过出口汽温偏差达20.8℃。

查阅2015年11月1日历史数据发现磨煤机驱动端和非驱动端容量风门开度出现偏差大时,A、B分离器出口汽温偏差增大,

分离器出口汽温偏差,在00:00至2:30,偏差在10℃以内。2:30至4:53(MFT)偏差在10℃以上,其中在4:52:07最高偏差达29.4℃。

在2:30至MFT期间,B磨两侧容量风门开度不平衡严重,造成锅炉内的燃烧受热不均匀,导致A、B两侧分离出口汽温出现严重偏差。

三、建议

1. 分离器出口温度“三取中值”的问题。

控制逻辑中,选择后的分离器出口温度选取为A、B侧分离器出口温度的“三取中”(A2和B2取平均后,与A3、B3取中值)。

分离器出口温度采用“三取中值”的逻辑是比较科学合理的,若改用其他取值方式,可能会导致选择后的值在A、B分离器出口温度出现大幅偏差时,更不能反映真实A、B侧汽温的情况,关键要避免出现分离器出口汽温偏差大。

解决办法:通过优化锅炉燃烧和调整燃烧器出力等方式进行运行工况调整,减少分离器出口及受热面左右侧的汽温偏差。

2. 分离器出口汽温设定值与实际值偏差大,给水控制切手动问题。

控制逻辑中,当水冷壁出口温度设定值与选择后分离器出口温度大于10℃时,将A、B汽泵控制切手动,联锁给水总操切手动。

建议:分离器出口汽温设定值与实际值偏差大时,将给水总操切手动,取消切除A、B汽泵控制手操站至手动。

这样可以保证在给水控制切手动后,运行人员可以通过总操对A、B汽泵同时进行操作,保证A、B汽泵出力一致,同时保证操作及时。

3. 汽泵最小流量阀手自动运行方式。

建议机组正常运行中,将汽泵最小流量阀投运自动方式运行,在汽泵入口流量低时,可以及早调节,避免入口流量降至联锁值时,最小流量阀超驰全开,造成锅炉给水流量大幅减少。


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