宝钢电厂4号机组重要辅机RB实验故障分析与解决策略研究

摘要

自1875年世界上首座火力电厂的建成以来，标志着全世界火力发电进入到一个新时代。随着发电机、汽轮机制造实验的完善，输变电实验的改进，特别是电网系统的扩展以及社会电气化对电能的需求，20世纪以后，火力发电进入大发展的时期，火力发电机组的容量由几个千瓦级提高到几十兆瓦，目前世界上最大的火电机组已达1750兆瓦（芬兰）。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低，高效、节能及环保已成为火力发电机组追求目标。
　　宝钢电厂4号机组是国际上首台BFG煤气混烧的直流正压炉，为亚临界、一次再热、直流、微正压、塔式锅炉单元制汽轮发电机组。锅炉采用日立德国巴布科克动力公司的产品。整个机组工艺特点、辅机配置状况国内外绝无仅有，其重要辅机故障解决功能（即RUNBACK功能）也就与常规机组截然不同，没有成熟的实验可以参考借鉴。本文在强化机组重要辅机状态管理的同时，基于机组快速减负荷自动控制功能（RUNBACK，简称RB功能）实验，重点进行机组重要辅机故障解决策略研究，在保证机组部分负荷安全稳定运行上取得了一些功能功能试验结果。RB逻辑采用了以重要辅机跳闸所引起的负荷瓶颈为中心，以能量平衡为基础的方式调节负荷。RB发生后机组进入汽机跟随模式，锅炉燃烧通过FSSS粗调，MCS不进行燃烧细调，汽轮机根据机前压力来调整机组负荷，使机组平稳地将负荷降低到与负荷瓶颈点相适应的水平，各参数自动调节，自动达到新的稳态。通过试验表明这种新的控制策略是非常成功的，达到了非常良好的控效果，试验过程和结果得到了运行人员的高度赞扬，基于新型的控制策略和良好的控制结果测算出非常可观的经济效益，此次RB功能达到了国内350MW机组的领先水平。今后需要投入机组所有5项RB功能，为机组安全稳定运行提供可靠保障。使4号机组具备了解决重要辅机故障的功能。同时在机组发生RB异常工况时，对燃烧器切除、燃料混烧比研究、高低热值切换、给水异常控制、减温水异常控制等方面取得了突破，在顺利完成机组RB功能开发的同时，也取得一系列的实验创新成果。