浅谈3号机组FCB试验全过程

浅谈3号机组FCB试验全过程
摘要：大型发电机组快速甩负荷（Fast Cut down,FCB）技术是电网稳定性
的一大保障。

FCB动作后,机组可以快速地与电网解裂并且甩负荷自带厂用电运行,在消除电网故障之后,可以迅速恢复对电网的供电。

本文介绍火电机组实现FCB
功能的主要过程及存在分风险，FCB动作后火电机组解列并能够不停机不停炉的
原理。

通过机组试验验证实现FCB功能的条件。

关键词：超超临界火电机组;FCB;甩负荷;
广东红海湾发电有限公司3号机组在攻克40%较少容量旁路、给水泵高转速
下如何控制给水流量等难题后FCB试验动作成功，发电机与系统解列自带厂用电孤岛运行，机组有功功率12秒降至20MW，汽轮机转速一次飞升至3092rpm后回
落至2919rpm，经62秒后稳定在3000rpm，主再热蒸汽温度均在允许范围内，20分钟基本稳定；3号机组FCB试验成功，下面简要介绍一下3号机组在实现FCB
功能试验的全过程。

一、机组FCB功能定义：
FCB主要功能指在外网或主变出线故障，只跳主变出口开关而不联跳锅炉、
汽机及发电机，此时汽机带厂用电负荷维持运行，待外网或主变故障解除后可快速升负荷并网发电。

该功能的实现前提为三大主机及相关辅机不发生故障。

二、FCB运行的工况条件的确定
FCB发生时的机组负荷运行范围。

一般为机组最低稳燃负荷至100％额定负
荷之间，在此机组运行负荷范围内，如产生了FCB动作的触发条件，则机组甩负荷转入带厂用电运行。

三、FCB运行过程的阶段划分
FCB运行可人为划分为3个阶段：
1.FCB过渡阶段。

即从机组FCB开始瞬时至FCB稳定运行的过渡过程，此阶
段锅炉、汽机的运行参数发生急剧变化调整，相应辅机的运行也随之发生急剧的调整。

2.FCB稳定运行阶段。

此阶段锅炉负荷稳定在锅炉不投油稳燃负荷或稍高，
汽机转速维持额定3000rpm，带厂用电运行。

3.FCB结束，机组升负荷并网。

FCB运行阶段的划分，有利于根据不同阶段的汽机、锅炉的运行要求及特点来对相应的辅机配置的运行及配置进行分析、核算。

汽机FCB带厂用电运行的方式。

根据不同的汽机技术流派，机组低负荷运行时可高、中压缸同时运行带厂用电运行；或高调门关闭，汽机中调门进汽，由中压缸运行带厂用电运行。

一般机组这两种运行方式均可，但有些机组对FCB此种低负荷工况高压缸运行的温度有严格要求，即高排压力极低（达0.828MPa），在此种压力下运行对高旁后管道系统、再热器系统及低旁系统的流通量要求极高，要维持FCB稳定运行是不可能的，故对于此类型汽机，FCB应采用中压缸进汽带厂用电的运行方式，在FCB结束后，采取一定手段来降低高排压力达到汽机厂要求，然后才能启动高压缸升负荷并网。

FCB稳定阶段锅炉维持负荷的确定。

一般均将此时锅炉负荷确定在最低稳燃负荷或稍高。

四、FCB触发后热力系统运行过程：
1.高、中压调门快关——汽轮机切换到转速（频率）控制；
2.高、低旁阀联锁开启，高、低旁减温水根据旁路阀开启信号，按出口温度
信号投用——给水泵小机汽源切换至高压汽源（冷段供汽）、冷段供汽至除氧器、辅汽及＃2高加——低旁排汽至凝汽器；
3.再热器出口安全阀（调节型）根据管系内压力信号打开——补水投用；
4.锅炉接FCB信号快速减负荷到稳燃负荷，并稳定在稳燃负荷运行——相应
辅机如给水泵等联锁调节-〉电网正常——机组升负荷并网，FCB结束。

五、FCB主要工作流程：
1.前期FCB调研收集资料
2.配合电科院进行FCB功能的可行性论证及前期试验工作
3.FCB相关方案讨论
4.FCB逻辑及风险预控讨论并编写运行风险预控措施
5.FCB相关逻辑梳理及讨论
6.FCB相关逻辑仿真试验并针对发现的问题进行讨论及完善
7.对运行人员进行FCB相关培训及讨论并收集建议
8.就FCB相关问题咨询电科院、设计院、相关设备厂家并形成会议纪要
9.FCB相关保护逻辑梳理并形成手动打闸条件清单
六、FCB正式试验前必须完成的机组试验：
汽机严密性试验、汽机OPC试验及超速试验、机组升降负荷试验、磨煤机RB 试验、50%负荷甩负荷试验、75%负荷甩负荷试验、100%负荷甩负荷试验。

七、FCB主要动作过程：
1.利用B套安稳装置动作切除5031和5032。

2.FCB触发，按B—E—D顺序，以2s跳闸间隔逐台跳闸磨煤机，直至剩下3
台磨煤机运行，锅炉保持最终燃料量80t/h, 给水流量620t/h，总风量1000t/h。

3.高、低压旁路自动控制主、再热蒸汽压力。

4.自动切换辅汽汽源。

5.给水泵自动切至冷再供汽。

6.自动启动备用凝结水泵和凝汽器热井补水系统。

7.自动关闭主、再热蒸汽减温水调门。

8.一次风机自动调整维持一次风压稳定，送风自动调整，引风自动调整维持
炉膛负压稳定。

9.高排通风阀自动打开。

10.机组FCB动作带厂用电30min后，利用5031开关同期并网升负荷。

11.恢复B套稳控装置，恢复机组及系统至正常运行方式。

八、FCB试验过程中手动打闸停机条件
试验过程中出现以下情况，应手动打闸停机，并启动FCB不成功应急预案
1.5031、5032切除后，FCB功能未正常触发。

2.FCB动作后，2.5min内汽机转速没有稳定到3000r/min（波动范围超出
2940~3060）。

3.FCB动作后，汽机跳闸。

4.主、再热汽温FCB后波动幅度达到规程要求停机值时。

5.如果旁路不能正常工作，导致锅炉过热器压力达到29.1MPa或再热器压力
5.5MPa，应立即停炉，汽机打闸。

6.FCB动作后，机组参数超过机组跳闸值后，保护拒动，应手动打闸。

九、FCB试验主要风险点
汽机超速、汽机振动大、汽机大轴抱死、试验不成功，汽机转速波动、凝汽器泄漏、汽温大幅下降、锅炉超压、锅炉燃烧不稳定、锅炉水冷壁和过热器管道因温度骤变爆裂、厂用电失去等。

十、FCB试验成功条件
FCB动作过程中和复位后，如果以下条件均满足，则FCB试验取得成功：
1.试验时，FCB相关逻辑动作正常。

2.小机汽源切换正常、小机工作正常，满足锅炉上水需要。

3.试验时，凝泵联锁动作正常，凝结水流量满足机组运行需要。

4.汽机未跳闸、锅炉未发生MFT。

5.高低旁路调节正常，且主蒸汽、再热蒸汽压力控制功能正常，压力值趋于
稳定。

6.高压调节汽门、中压调节汽门动作正常。

7.汽机转速稳定最终稳定在3000r/min。

8.发电机电压正常。

9.厂用电系统工作正常。

10.机组各辅机工作正常。

11.现场未发现异常情况。

通过此次3号机组FCB试验，验证3号机组FCB功能正常：机组主变出线开关跳闸、汽机和锅炉不联跳，汽机高、低压旁路快速开启，锅炉快速减少燃料量，实现发电机带厂用电运行。

参考文献
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