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火力發電機組輔機故障減負荷技術規程


 
DL
中華人民共和國電力行業標準
DL/T 1213 — 2013

火力發電機組輔機故障減負荷
技術規程
Technical code for run back in fossil iuel power plant






2013-03-07 發布
國家能源局發布


前言
本標準按照GB/T 1.1—2009的規則起草。
本標準由中國電力企業聯合會提出。
本標準由電力行業熱工自動化與信息標準化技術委員會歸口。
本標準起草単位:西安熱工研究院有限公司、神華國華(北京)電力研究院有限公司、浙江省電力公司電力科學研究院。
本標準主要起草人:賈強邦、張秋生、尹峰。
本標準為首次發布。
本標準在執行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業聯合會標準化管理中心(北京市白廣路二條一號,100761 )。


 

火力發電機組輔機故障減負荷技術規程
1范圍
本標準規定了煤粉鍋爐火力發電機組輔機故障減負荷(run back)功能要求及測試和驗收的內容、方法,以及應達到的品質指標。
本標準適用于300MW及以上等級煤粉鍋爐火力發電機組,其他類型的火力發電機組可參照執行。
2規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改単)適用于本文件。
DL/T 655火力發電廠鍋爐爐膛安全監控系統驗收測試規程 DL/T 657—2006火力發電廠模擬量控制系統驗收測試規程 DL/T 701—2012火力發電廠熱工自動化術語
3術語、定義和縮略語
DL/T 701中界定的以及下列術語、定義和縮略語適用于本標準。
3.1
協調控制系統 coordinated control system (CCS)
對動態特性差異較大的鍋爐和汽輪發電機組進行整體負荷平衡控制,使機組盡快響應調度的負荷變化要求,并保持主蒸汽壓カ和機爐各主要運行參數在允許的范圍內;在一些特定的工況下,通過保護控制回路和控制方式轉換保持機組的穩定和經濟運行;主要包括機組負荷指令控制、鍋爐主控、汽輪機 主控、壓力設定、頻率校正、輔機故障減負荷等控制回路;它直接作用的執行級是鍋爐控制系統和汽輪機控制系統。[DL/T 657—2006 3.2]
3.2
汽輪機跟隨方式 turbine follow mode (boiler base) (TF)
功率開環控制,汽輪機自動控制主蒸汽壓力,使機前主蒸汽壓カ保持穩定。
3.3
輔機故障減負荷run back (RB)
當機組發生部分主要輔機故障跳閘,使機組最大理論出力低于當前實際負荷時,機組協調控制系統將機組負荷快速降到所有輔機實際所能達到的相應出力,并能控制機組參數在允許范圍內保持機組繼續運行。
注1:RB試驗是通過真實的輔機跳閘來檢驗機組在故障下的運行能力和CCS的控制性能,RB功能的實現為機組在:高度自動化運行方式下的安全性提供了保障。
注2:“主要輔機”是指機組配置2臺3臺、容量在50%左右的輔機。
[DL/T 657—2006 3.7 部分修改]
4 RB的類型和功能要求
4.1   RB的類型
4.1.1鍋爐側RB
4.1.1.1空氣預熱器RB:任一空氣預熱器主電機停運、輔電機未成功聯啟,且機組負荷大于單臺空氣預熱器最大帶負荷能力,發生空氣預熱器RB。
4.1.1.2引風機RB:任一引風機停運,且機組負荷大于單臺引風機最大帶負荷能力,發生引風機RB。
4.1.1.3送風機RB:任ー送風機停運,且機組負荷大于單臺送風機最大帶負荷能力,發生送風機RB。
4.1.1.4    一次風機RB:任一一次風機停運,且機組負荷大于單臺一次風機最大帶負荷能力,發生一次風機RB。
4.1.1.5爐水循環栗RB (可選):兩臺運行的爐水循環泵任ー停運、備用爐水循環泵未成功聯啟,且機組負荷大于單臺爐水循環泵最大帶負荷能力,發生爐水循環泵RB (機組配三臺爐水循環泵,兩用一備)。
4.1.2汽輪機側RB
給水泵RB,可采用以下控制模式:
a)    兩臺運行的給水泵任一停運、電動給水泵未成功聯啟,且機組負荷大于單臺給水泵最大帶負荷能力,發生給水泵RB。
b)    對于配置兩臺50%容量汽動給水泵、一臺50%容量電動給水泵的機組,當兩臺運行的汽動給水泵發生一臺跳閘,若電動給水泵連鎖啟動成功吋,則不發生給水泵RB。
c)  汽動給水泵跳閘電動給水泵聯啟RB (可選):兩臺運行的汽動給水泵任一停運、電動給水泵成功聯啟,且機組負荷大于運行給水泵最大帶負荷能力,發生汽動給水泵跳閘電泵聯啟RB。(機組配2臺50%容量汽動給水泵及1臺30%容量電動給水泵)
4.2   RB的功能與設計要求
4.2.1各類型RB基本功能
4.2.1.1空氣預熱器RB:—臺空氣預熱器主電機跳閘,輔電機未成功聯啟,聯跳相應數量磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剰余空氣預熱器帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.1.2引風機RB:—臺引風機跳閘,聯跳相應數量的磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剰余送、引風機帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.1.3送風機RB:—臺送風機跳閘,聯跳相應數量的磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剰余送、引風機帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.1.4—次風機RB:—臺一次風機跳閘,聯跳相應數量的磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剩余一次風機帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.1.5爐水循環泵RB:兩臺爐水循環泵運行時,其中一臺跳閘,備用爐水循環泵未成功聯啟,聯跳相應數量的磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剩余爐水循環泵帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.1.6給水泵RB:—臺給水泵跳閘,電動給水泵(30%或50%容量)未成功聯啟,聯跳相應數量的磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剩余給水泵帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.1.7汽動給水泵跳閘電泵聯啟RB:—臺汽動給水泵跳閘,啟動用電動給水泵(30%容量)聯啟成功,自動并列,聯跳相應數量的磨煤機,機組切至TF方式,負荷自動減至剩余給水泵加電動給水泵帶負荷能力所對應的負荷目標值。
4.2.2 RB信號與通道設計要求
4.2.2.1用于觸發動作的設備狀態信號宜采取避免信號誤動的措施;對于空氣預熱器RB、爐水循環泵RB、給水泵RB等涉及后備設備啟動判斷的RB項目,應根據設備啟動時間設置延時,以確認后備設備啟動失敗。
4.2.2.2應采取措施保證MCS與SCS、FSSS、DEH、MEH系統間與RB功能相關信號交換的可靠性。
4.2.2.3 RB發生后,應在控制系統有狀態與報警顯示。
4.2.3 RB的投運條件
當下列各項都滿足時,可認為機組具備RB的投運條件:
a)    機組能夠在CCS、TF等方式下運行;
b)    DEH能夠獨立運行,或投入CCS遙控運行;
c)    機組爐膛壓力控制、風量控制、給水控制、燃料控制等系統能夠投入自動運行;
d)    FSSS燃燒器投運、停運正常。
4.2.4 RB的觸發條件
當下列條件同時具備時RB觸發:
a)    機組RB功能相關的重要輔機跳閘或停運。
b)    機組實際負荷超過某種輔機運行數量能帶的最大負荷以上。
4.2.5 RB過程中控制系統的技術要求
4.2.5.1 FSSS的技術要求如下:
a)  按照與RB減負荷速率相匹配的時間間隔依次進行磨煤機(給煤機)或給粉機(排粉機)的切除,直至保留鍋爐RB目標負荷對應的燃燒設備數量。
b)  根據不同爐型的燃燒器布置特點與汽溫控制要求采用合理的磨煤機停運順序。
c)  根據燃燒工況可以連鎖投入一層運行磨煤機(給粉機)對應的油燃燒器。
4.2.5.2 SCS的技術要求如下:
a) 根據不同類型的輔機RB自動連鎖相關設備動作。
b) 根據主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度的變化情況決定是否連鎖關閉減溫水調節門。
4.2.5.3 MCS的技術要求如下:
a) 協調控制系統切換至TF方式,鍋爐側根據不同類型RB將燃料量、風量、給水流量自動降低至目標值;汽輪機側按照預定的主蒸汽壓カ定值進行自動調節。
b) 根據RB類型,選擇定壓或滑壓方式運行,滑壓運行方式時,相關參數應設置合理。
c) 應根據輔機設備的設計裕量與單側最大出力試驗結果合理設置RB目標負荷,并根據設備單側運行時的參數維持能力設置合理的降負荷速率。
d) 當出現一種以上RB動作時,降負荷速率按照最大值、降負荷目標值按照最小值選取。
e) 在RB發生時,將自動控制系統偏差大切除自動或閉鎖指令等邏輯的偏差限值適當放寬,必要時可暫時解除。
f) 對于運行磨煤機與RB后單側運行的設備,要有防止過出力的最大指令限制。
g) 對于軸流式一次風機應有防止因磨煤機連續跳閘引起風機失速、喘振的設計。
4.2.5.4 DEH的技術要求如下:
a) DEH可以投入遙控方式,由CCS的汽輪機主控完成主蒸汽壓力的控制,DEH為執行機構; DEH也可獨立運行完成主蒸汽壓力的控制。
b) CCS至DEH的指令通道如采用脈沖信號類型時,應合理設置接口參數,保證DEH側的指令變化速率滿足RB動作要求。
4.2.6 RB的復位條件
當下列條件同時具備時RB復位:
a)    機組實際負荷不大于某種輔機運行數量能帶的最大負荷且基本穩定。
b)    主蒸汽壓力、主蒸汽溫度等主要參數基本穩定。
5 RB試驗
5.1   RB功能模擬靜態試驗
5.1.1試驗目的
在機組停運的情況下,可對協調控制系統的RB功能進行模擬試驗,以確認RB控制回路和參數整定合理,動作正確。
5.1.2試驗內容
試驗中,應按設計的功能依次模擬RB產生的條件,.主要檢查以下內容:
a)    不同類型的輔機跳閘或停運時,RB應正確動作。
b)    RB邏輯回路的相關控制參數已正確設定。
c)    CCS與FSSS、SCS、DEH等系統信號交換正常。
d)    在不同的磨煤機或者給粉機運行狀態與數量組合時,FSSS跳磨煤機或給粉機的控制邏輯正確,滿足DL/T655的要求。
e)    RB發生后,CCS宜切換到TF (汽輪機跟隨)方式運行。
f)     RB時,主蒸汽壓力采用的定圧/降壓方式符合設計要求。
g)    輔機的停運和跳閘應均能觸發RB動作。
h)    RB的觸發和復位條件正確。
5.2   RB動態試驗
5.2.1試驗條件
5.2.1.1單臺輔機最大出力試驗已完成,并正確設定RB動作速率、目標值,以及設備指令上限。
5.2.1.2機組協調控制系統及子控制系統的調節品質良好,經過了模擬量變負荷試驗及定值擾動試驗,滿足DL/T657的要求。
5.2.1.3機組保護系統己正常投入,鍋爐不投油的最低穩燃負荷滿足設計要求。
5.2.1.4    RB功能模擬試驗已完成,其結果滿足要求。
5.2.1.5機組能夠投入協調或汽輪機跟隨方式運行。
5.2.2試驗時間要求
5.2.2.1在以下情況下應進行RB動態試驗:
a)    新建機組正式移交生產前。
b)    有與RB功能相關的主要熱カ系統和熱力設備變更或改造后。
c)    MCS、FSSS或者DEH改造后。
d)    機組大修后。
5.2.2.2在以下情況下應進行RB靜態試驗:
對MCS、FSSS、DEH、SCS系統與RB功能相關的組態進行了修改。
5.2.3試驗內容
5.2.3.1    RB預備性試驗(選做)
a)    對于新建機組首次RB試驗時,宜先進行RB預備性試驗,以降低風險。
b)    預備性試驗可在較低負荷段進行,檢查確認控制系統動作過程和調節參數是否合理,并調整不同RB工況下的目標負荷、降負荷速率等參數設置。
c)    對于預備性試驗,可以采用等效遷移的方法適當改變試驗前被調量的設定值,以減少試驗的風險。
5.2.3.2    RB正式試驗:
a)    在90%額定負荷以上進行RB正式試驗,以考核機組和CCS在RB工況下的控制能力。
b)    按設計的RB功能分項進行動態試驗,試驗順序應遵循由易到難、風險遞增的原則,如分別進行送風機、引風機、一次風機、空氣預熱器、爐水循環泵、給水栗等RB試驗。
c)    兩臺及以上対稱布置的同類輔機設備,可選取進行其中一臺輔機進行RB試驗。
d)    風煙系統設計了空氣預熱器、引風機、送風機連鎖跳閘邏輯的,一個輔機的RB試驗可以等效為本次所聯停設備的RB試驗。
e)    RB試驗項目宜按設計的功能全部進行,也可按用戶要求根據現場條件選擇部分項目,但RB 功能模擬試驗應全部進行。
5.2.4試驗記錄
5.2.4.1 RB試驗過程中應對試驗相關的主要參數的趨勢曲線進行記錄,包括機組負荷、目標負荷、主蒸汽壓力、主蒸汽壓カ設定值、汽輪機調門指令、總燃料量、總風量、總給水量、主蒸汽流量、汽包水位(汽包鍋爐)、中間點溫度(直流鍋爐)、爐膛壓力、一次風壓、氧量、過熱汽溫度、再熱汽溫度、除氧器水位等。
5.2.4.2試驗過程應對與RB試驗相關的設備的運行狀態與重要參數進行監視,如電流、轉速、軸承溫度等,記錄變化峰值。
5.2.4.3試驗過程趨勢與試驗結果經過整理后,完成附錄A、附錄B、附錄C的記錄表格。
6 RB的驗收考核
6.1   RB的驗收條件
6:1.1機組能夠帶滿負荷穩定運行,模擬量控制系統定值擾動試驗及協調控制系統負荷變動試驗滿足DL/T657的要求。
6.1.2.機組無主要缺陷,鍋爐不投油穩燃負荷低于50%額定負荷,機爐主要保護全部投入。
6.1.3在RB正式試驗過程中,嚴禁采用諸如提前投油穩燃、改變保護定值、改變自動定值、改變機組運行參數等與正常運行狀態不符的方法來追求RB的成功率。
6.2   RB的驗收標準
6.2.1 RB驗收合格標準 '
滿足以下兩個條件,即認為該項RB試驗合格:
a)    重要輔機停運后,機組RB動作過程全部自動完成,在到達負荷目標值之前,未進行人工干預。
b)    機組參數波動范圍不危及機組安全和不引起機組保護動作跳閘。
6.2.2 RB試驗驗收
按照5.2的試驗內容和要求進行,按照附錄A、附錄B進行填寫,如果RB不成功還要填寫附錄C。
6.2.3對機組實際RB動作后的效果評價
.對機組實際RB動作后的過程與參數進行分析,宜參照附錄A、附錄B的表格進行填寫與評價,如果RB不成功還應參照附錄C的表格進行填寫。對于RB邏輯不合理導致的失敗,需要更改邏輯后再重做測試,直至成功為止。對于熱力系統或者熱力設備原因導致的失敗,應明確原因并寫入應急處理預案。

附錄A (規范性附錄)
RB動作過程中機組主要參數記錄表
A. 1 RB測試過程需記錄的機組主要參數見表A. 1。

表A.1 RB動作過程中機組主要參數記錄表
機組名稱: 觸發RB動作原因: RB觸發時間: RB結束時間: 機組是否跳閘:
機組參數名稱 單位 試驗前
數值
RB過程中最大值 RB過程中 最小值 RB結束后穩態值 參數是否 越限(參照運行規程)
RB觸發后時間 數值 RB觸發后時間 數值 RB觸發后時間 數值
有功功率 MW                
爐膛壓力 Pa                
主蒸汽壓力 MPa                
汽包水位(汽包爐) mm                
分離器水位(直流爐) mm                
給水流量 t/h                
左側主蒸汽溫度                
右側主蒸汽溫度                
左側再熱蒸汽溫度                
右側再熱蒸汽溫度                
一次風壓カ Pa                
總風量 t/h                
中間點溫度(直流爐)                
床溫(循環流化床鍋爐)                
除氧器水位 mm                
氧量 %                
爐水循環泵差壓(可選) kPa                


附錄B (規范性附錄)
機組總體RB動作/試驗情況ー覽表
B.1機組動作/試驗的情況見表B.1。
表B. 1機組總體RB動作/試驗情況一覽表
機組名稱  
RB項目 跳閘設備 動作/試驗時間 動作/試驗前機組負荷 備注
空氣預熱器RB 空氣預熱器A   I  
空氣預熱器B      
引風機RB 引風機A      
引風機B      
送風機RB 送風機A      
送風機B      
一次風機RB 一次風機A      
一次風機B      
給水泵RB 給水泵A      
給水泵B      
給水泵C      
爐水循環泵RB 爐水循環泵A      
爐水循環泵B ' -    
爐水循環泵C      
其他        


附錄C (規范性附錄)
RB動作不成功原因分析表
C.1 RB動作不成功原因的分析表見表C.1。
表C.1 RB動作不成功原因分析表
機組名稱:                              RB動作時間:
RB動作工程評價分量 詳細情況及分值
RB動作過程是否將觸發機組跳閘  
RB的復位過程中運行人員是否手動干預  
附錄A中機組主要參數是否越限  
RB過程中與MFT和ETS所有參數是否 接近保護定值的動作程度(≥85%)  
RB過程中主要自動是否切手動  
RB失敗的主要原因 分析及改進措施 控制邏輯 過程分析 改進措施
熱力系統及設備 過程分析 改進措施




中華人民共和國
電力行業標準
火力發電機組輔機故障減負荷
技術規程
DL/T 1213 — 2013
中國電力出版社出版、發行
(北京市東城IK北京站西街 19 號 100005 http://www.cepp.sgcc.com.cn)
北京九天眾誠印刷有限公司印刷
2013年8月第一版 2013年8月北京第一次印刷
880毫米X 1230毫米 16開本0.75印張18千字
印數0001 —3000冊
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統一書號155123.• 1569定價9.00元
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