FCB在电厂中的应用.doc

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1、1000MW超超临界机组控制系统新技术的应用作者：姚峻  发布日期：2009-3-3117:04:34  (阅694次) 关键词: 直流锅炉 超超临界机组 机组协调控制1000MW超超临界机组控制系统新技术的应用姚峻（华东电力试验研究院有限公司，上海200437）摘要：结合在上海外高桥三厂1000MW超超临界的工程实践，对1000MW机组的工艺系统的配置、机组控制系统的配置进行了介绍，并比较详细地分析了FCB功能的实施过程，还重点阐述了新型协调控制系统的设计与投用。关键字：超超临界机组、直流锅炉、机组协调控制、FCB1外高桥三厂1000MW

2、机组的主要设备与配置锅炉是上海锅炉厂引进ALSTOM技术，塔式，超超临界直流炉，采用一次再热、四角切圆燃烧、螺旋水冷壁变压运行。汽机是上海汽轮机厂引进SIEMENS技术，四缸四排汽、单轴、发动凝汽式、双背压汽轮机。机组配置发电机出口断路器（GCB）。旁路系统配置了100%BMCR高压旁路，同时兼做锅炉高压安全门，低压旁路容量是65%BMCR，另配100%再热安全门。采用单列高加。采用单台100%BMCR的ALSTOM进口的汽动给水泵，自带独立凝汽器和小凝泵，不设电动给水泵。2外高桥三厂1000MW机组的控制系统配置外高桥三厂1000MW机组

3、采用一体化的控制系统，DCS、DEH、旁路控制都采用了SIEMENS的T3000系统，仅仅是单台小汽机的MEH由小汽机供应商德国ALSTOM提供。控制器功能按照工艺分配，机组DCS+DEH共配置21+4对控制器，公用DCS配置3对控制器。最终的机组DCS的IO点在12500点左右。T3000系统基于windows的操作系统，逻辑组态与画面组态采用统一的工具，使用与维护很方便，历史数据处理的功能十分强大，具备灵活便捷的逻辑在线组态功能。3控制系统功能设计、调试的特点3．1热控设计与调试的规范化对机组调试前，对机组的控制功能进行了全面细致的规划

4、和确认，进行了大量的具体组态逻辑的优化，并编写DCS/DEH等所有系统的功能校验卡，使机组的热控设计具备高起点。在整个机组调试过程中，注重调试文档的规范化，这有利于及时有效地发现存在的问题。所用回路的调试都使用功能校验卡进行功能确认，并同步整理各类保护、控制、报警等的设定值清单，编写主要控制回路和系统的控制说明。3．2推进机组控制技术的创新在1000MW机组的功能设计与调试的过程中，积极推进机组控制技术的创新。比如在机组保护回路中大量采用了具有智能判断与处理功能的逻辑回路，又如配合机组特殊的启动方式而设计的旁路控制方式，又如全新的热值修正回

5、路的设计等等，下面重点对机组FCB功能的实现和新型协调控制系统的设计与实施进行介绍。41000MW机组FCB功能的实现FCB功能对电网的安全性和机组的可靠性具有十分重要的意义。在电网出现突发性故障时，具备FCB功能的机组可以快速减负荷并立刻转为带厂用电“孤岛运行”，成为故障电网中的“星星之火”，随时可以恢复对外送电，这样就会大大缩短电网的恢复时间。具备FCB功能的机组还降低了机组自身汽轮发电机故障时锅炉的停运率，能够实现停机不停炉，只要锅炉不停就容易比较快地恢复送电，这就大幅度提高了机组的可用率和经济性。[1]4．1有利于FCB成功的系统配

6、置从热力系统角度而言，维持机组的工质平衡和能量平衡是成功实现FCB的关键要点，外高桥三厂采用的大旁路设计有利于工质和能量的平衡，在除氧器容量、再热安全门的类型、#7高加的运行方式、给水泵汽源内切换的方式等方面也都有利于FCB工况下汽水工质的快速平衡。[2]（1）大容量旁路系统。配置100%高压旁路+65%低压旁路，非常有利于FCB发生时工质的平衡。（2）给水泵汽源采用内切换方式。外高桥三厂的单台给水泵的低压汽源（汽机第5级抽汽）和高压汽源（冷再蒸汽）分别经不同的调门引至与之参数匹配的调节级喷嘴组，两路汽源可以单独带至满负荷，也可同时运行，汽

7、源切换迅速。在FCB发生抽汽汽源失去时，冷再蒸汽能够快速跟上，从而使给水泵转速控制平稳，给水流量波动小。4．2FCB工况下机组的控制FCB功能是完全依赖于机组的控制系统而实现的，FCB工况是发电机组最大的工况扰动，是对整个机组所有的保护、调节和程控系统的综合检验。4．2．1梳理机组所有保护、调节和程控回路“细节决定成败”这句名言非常适用于FCB工况下机组的控制，机组众多的控制子回路在FCB工况下都要经受最大扰动的考验，任何回路的控制出现问题都可能导致FCB的不成功。对于单台汽动给水泵的控制，若给水泵保护或控制不当，出现跳闸，那么机组就MFT

8、了，FCB就无从谈起，而在FCB工况下由于扰动太大，又极易发生小汽机或给水泵的跳闸。再如凝泵及凝结水系统，会因为低旁喷水骤升、汽机抽汽的失去等的影响引起凝结水流量的大幅变化，水位