甩负荷带厂用电试验情况总结

印度二部甩负荷带厂用电试验情况总结

一、前言

印度二部大合同中要求，机组应该具有甩负荷带厂用电运行的功能（第二卷第八章运行、控制和保护2.01f)。在国内机组上通常只有甩负荷功能，而没有甩负荷带厂用电功能，因此没有成熟的操作规程和经验，要实现合同中的这个功能要求，必须在现场摸索试验，该试验是指机组在电网或线路出现故障而机组本身运行正常的情况下，机组主变出线开关跳闸，不联跳汽机和锅炉，发电机带机组的厂用电运行，汽机保持3000r/min，锅炉快速减少燃料量，高低压旁路快速开启，实现机组仅带厂用电的“孤岛运行”。为此，针对此试验，印度项目二部在大约半年多的时间里，根据机组的外网故障情况，进行了反复的摸索、探讨、研究、试验。

二、设备简介

印度二部锅炉型号：HG-2060/17.5-YM9 中国哈尔滨锅炉厂有限公司生产。为亚临界、单炉膛、中间一次再热、强制循环、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬Π型燃煤汽包炉，锅炉直流式燃烧器四角切园燃烧方式，设计燃料为烟煤制粉系统采用正压直吹式，设有两台50%容量的一次风机提供一次热、冷风输送煤。制粉系统共配有6台双进双出钢球磨，最差煤种时，五台运行，一台备用。24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆燃烧方式。每角燃烧器风箱中设有一层轻油枪及三层重油枪。燃烧器可上下摆动，最大摆角为±30º。

汽机为东方汽轮机厂生产的亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，设计额定功率为600MW。汽机采用高中压缸合缸结构，低压缸为双流反向布置。本体设有内部法兰螺栓加热系统。从机头向发电机方向看为逆时针方向旋转。本机共设有八段抽汽，分别供给三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热器。本机设有二个高压自动主汽门和四个高压调节汽门，布置在机头前的运转层下方；二个左右对称布置的中压联合汽门。

锅炉技术主要规范

汽轮机本体主要技术规范

三、方案实施

在#2机组调试阶段，项目部会同海外技术部、设计院、东汽、旁路厂家对甩负荷带厂用电控制方案进行了多次讨论，并修改了发电机、汽机的相关联锁与保护，总部也多

次组织设计院、东汽厂进行了专题分析与论证，东汽对DEH控制系统做了修改，调试单位编制了《甩负荷带厂用电试验措施》。实际实施过程均为在外电网突发故障的情况下进行的该试验，并没有人为的去做甩负荷工况。针对1号、2号机组在试运中，由于外电网故障造成的甩负荷所暴露出的问题，对每一次甩负荷，项目部都组织进行了认真的分析，并将情况反馈到总部。在各部门、设计院、厂家的共同协助下，成功解决了甩负荷后的低频、锅炉上水等关键问题。

（一）低频问题的解决

机组要实现甩负荷带厂用电功能，其保护、联锁与国内机组的设计有所不同，主要区别包括在以下方面：

1、发电机保护：发电机出口开关跳闸（解列）发电机灭磁开关不跳开，发电机可以继续带厂用电。

2、汽轮机ETS保护：当发电机出口开关跳闸后，信号通常直接送至ETS系统，连跳汽机。此信号在甩负荷带厂用电机组中不应保留，只保留发电机保护装置跳闸至ETS 的“电跳机”信号。

3、旁路系统的联锁：DEH系统判断机组进入甩负荷带厂用电模式后将信号送至旁路系统，旁路系统接到FCB信号时，快开并自动控制主汽、再热汽压力。

4、重要设备的保护方案：引风机、电泵、炉水循环泵不投低电压保护，或低电压保护延迟加长。

5、DEH判断进入FCB状态的条件：

（1）主变出口断路器跳闸；

（2）发电机功率大于30%（180MW）；

（3）发电机功率变化率大于120MW；

（4）负荷快速下降幅度大于10MW。

6、机组调门动作与转速控制：

发生甩负荷后，发电机负荷瞬间由正常负荷降至30~45MW左右，DEH判断进入甩负荷带厂用电工况，阀门阀位指令清零，高中压调门快关电磁阀带电，快速关闭，此信号维持1S（原为2S）后，DEH控制切换到转速PID控制回路，目标转速3000r/min，同时汽轮机在强大的惯性作用下转速飞升，当转速达到3060r/min触发加速度限制动作，调门阀位输出再次清零，高中压调门快关电磁阀再次带电，快速关闭，当转速低于3090r/min时延时2S后，快关电磁阀复位。如果转速飞升到3120r/min将造成OPC动作，调门阀位输出再次清零，高中压调门快关电磁阀再次带电，快速关闭，当转速低于

3090r/min时延时2S后，快关电磁阀复位，工作油压建立，转速PID控制回路开始调节（中调门参与调节）。

上述的程序与定值的修改克服了低频的问题,最后两次的甩负荷没有在出现低频问题。

（二）锅炉上水问题的解决

两台汽泵运行发生甩负荷以后，机组高、中压调阀关闭，四抽汽源压力迅速降低，同时汽泵汽源无法得到保障。此时维持汽包水位的方案有三个：

（1）将小机汽源切换至辅汽；

（2）将小机汽源切换至冷段；

（3）开启电泵保证供水。

1、小机汽源切换至辅汽

正常运行期间，辅汽联箱的汽源来至四抽，同时冷段至辅汽联箱调节门前后电动门在开启状态（调节门关闭），使此路汽源一直在热备用状态。甩负荷时辅汽联箱容积较大，辅汽压力降低速度比小机前四抽压力降低的慢，及时调整冷段至辅汽联箱调节门，由辅汽向小机供汽，压力、温度都比较平稳。

单台小机在550MW负荷期间，辅汽流量为26t/h。在出口压力16MPa，转速4066r/min,流量为430t/h时汽源流量为13t/h。因此在甩负荷后，辅汽可以保证一台小机的用气量。

总结以上因素现场认为采用辅汽存在以下优点：

（1）辅汽联箱容积大，温度、压力合适，切换后温度、压力波动较小；

（2）甩负荷后机组负荷骤减，小机汽源用量较少，根据估算219的管道可以满足小机甩负荷后的用汽需求。

备注：机组正常运行时也可采取辅汽联箱至小机阀门常开状态。

2、小机汽源切换至冷段

需要进行的改造项目：

（1）小机油动机改造。

（2）小机切换阀前需增加手动疏水门+节流孔板，运行期间，保持切换阀前、电动进汽门前疏水阀常开，使其处于热备用状态。

需进行的试验项目：

（1）试验条件：小机切换阀前电动门处于开启位置，电动门前疏水阀、切换阀后疏水阀处于开启，确保热备用。