机组快速切负荷策略

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1、机组快速切负荷(FCB)控制策略与应用王立地姚金环(珠海发电厂，广东珠海519050)摘要：针对当前人型火力发电厂实现机组快速切负荷(FastCutBack—FCB)控制功能的难点，采用锅炉压力控制阀(PressureControllingValve—PCV)泄放，汽机旁路疏导的协调减压方案，整合超驰控制、沁值随动、控制方式口动转换等控制策略，FCB功能得到成功应川，冇助丁•捉高电网和电厂的安全性。根据生产实践，阐述了实现FCB的难点、要点和实用价值。关键词：FCB；PCV；超驰；压力控制FCB(FastCutBack)是指机组在高于某一负荷之上运行时,因内部或外部(

2、电网)故障与电网解列，但未发牛锅炉MFT(MasterFuelTrip—主燃料跳闸)，瞬间甩掉全部对外供电负荷的情况下，用以维持“发电机解列带厂用电”或“停机不停炉”的自动控制功能。十几年來，国内业界受国外技术流派影响对大型(300MW以上)机组FCB功能的作川、实现方法一玄有着不同的理解。在FCB实现的作用方面基本上有一致的认识，通常都简单地认为是“一种提高电网安全的控制功能”。争论的焦点集屮在实现FCB功能的方法上，有的认为FCB过程屮不发生工质浪费才是真正的FCB,所以一定要配置10()%汽机旁路。有的则认为FCB最终实现的是“机组快速减负荷”，这是目的，至于具

3、体用什么方法、配置何种设备，那是于•段，可以有不同选择。在这种背景下，设i

4、FCB功能的电厂并不多，经历的实际试验就更少，加之FCB技术复杂、难度高，能在生产上发挥作用的屈指可数。不过，现实的情况提醒人们，现代化的电网要求人型机组具备FCB功能是必要和紧迫的。2003年8月14口美国和加拿大东部的大停电为全lit界电力系统的安全乂一次敲响了警钟,这次造成惨重经济损失的停电事故暴露出美国电网和发电厂在系统、结构、设备安全性能方面的种种隐患。就火力发电厂而言，在机纟II.遭遇出故吋，不论这些事故源于电网或来白电厂内部，美国设计的应对措施基木上是肓接停止机组运行而不考虑FC

5、B功能，这主要是因为美国电力行业认为自己电网的容量足够人，有充裕的机组后备容量，过高估计了电网系统的稳尬性。而事实上，这次“美加人停电”未能在短时间内恢复运行反映出发电厂FCB功能的缺失将对电网出故带来严重后果。自1980年代我国冇多家发电主机设备制造厂引进了美国大型火电机组的制造技术，安全控制方面存在的薄弱环节同样体现在我们制造的设备上，应当引起国内电力行业的关注。珠海发电厂700MW机组FCB的成功应用可能为今后准备采用此项功能的电厂提供一种全新的参考。1珠海发电厂机组简介装机容量700MWX2。锅炉为单炉膛、一次再热、平衡通风、I丿U角喷燃直流燃烧器、亚临界强制

6、循环汽包炉；蒸发量2028101；过热器出口额定压力18.5MPa；再热器入/出口额定压力4.5/4.7MPa；6台碗式屮速磨、胃吹式制粉系统。给水系统配置2X5()%BMCR调速汽动给水泵和1台25%BMCR(最大连续负荷)电动调速给水泵。汽机为一次屮间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式；额定压力17.5MPa；主汽/再热蒸汽额立温度538/566°Co汽轮机旁路为高、低压二级串联、容暈均为4()%BMCR0发电机冷却方式为水一氢一氢，励磁方式为静态可控硅口并励。2珠海发电厂FCB功能现状2.1调试及运行2.1.1机组调试阶段#1机组在1999年，#2机组在2000年分

7、别进行过5次FCB试验，最高负荷700MW,全部成功实现“发电机解列带厂用电”功能。2.1.2机组止式投产后多次在高于600MW负荷丁况下实现FCBo(1)2001年5月11口3：48时，因宙击输电线路发电机与电网解列，FCB功能将#1机组成功地转为“发电机解列带厂用电”方式,7：03时机组重新并网,运行时间长达195mino(2)2001年8月,因#1机组汽机顺控(T-SCS)系统CPU故障,#1汽轮机和发电机跳闸,厂用电切换成功，FCB成功地实现了“停机不停炉”。(3)2002年5月,因#2机组分布式计算机控制系统(DCS)网络通信故障,#2汽轮机和发电机跳闸，厂

8、川电切换成功，FCB成功地实现了“停机不停炉”。(4)2004年5刀29口，#2机组当时负荷640MW,因外部输电线路故障与电网解列，FCB动作，转为“发电机解列带厂用电”方式，机组维持厂用电负荷19.89MW,运行时间95mino(5)2004年8月13口，#2机组负荷650MW,发电机励磁系统故障，发电机解列，汽轮机跳闸，厂用电切换成功，FCB实现“停机不停炉”，维持锅炉运行。2.2逻辑功能FCB—经条件逻辑触发将超驰切换自动控制方式，转入对应的快速切负荷工况，逻辑条件如下(见图1)：(1)机纽负荷窩于245MW(35%BMCR),汽轮机因故障跳