摘要：本文主要介绍了330MW燃煤电厂孤网控制策略及试验验证，并对试验过程中出现的问题进行分析并给出解决方案和建议。确保机组在脱网情况下实现孤网运行，保护机组设备的安全，本文所取得的成果可以作为后续工程的参考和借鉴。
关键词：FCB，孤网运行，功率负荷不平衡，电网故障
A Research on FCB Test and Control Strategy of 330MW Coal Power Plant
Zhao Junfeng
（Emerson Xi’an Engineering Center.，Xi'an，Shaanxi，710032）
Abstract：In this paper，we researched and advanced the FCB control strategy and tested of 330MW power plant units. We propose solutions and suggestions to the problems of test. In order to protect the unit achieve performance of isolated network and safety of equipments in the case of grid off. The results obtained in this paper can be used as a reference for other projects.
Keywords：FCB，Performance of isolated network，Unbalance of power and unit load，Power system failure
FCB是指机组在高于某一负荷运行时，因内部或外部故障与电网解列，但未发生锅炉MFT，瞬间甩掉对外供电负荷的情况下，维持发电机解列带厂用电或停机不停炉的自动控制功能 [1][2]。
1 工程概况
本项目总装机容量3×330MW，锅炉为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、自然循环、平衡通风、前后墙对冲燃烧、汽包型燃煤锅炉。每台锅炉配六台中速磨，五台磨可满足锅炉MCR工况要求，一台备用。过热器出口额定蒸汽压力18.44MPa，温度543C˚；再热器出口额定蒸汽压力4.425MPa，温度543C˚。汽轮机额定出力330MW。额定主蒸汽压力17.74MPa、额定主蒸汽温度540 C˚。机组设高低压两级串联旁路，高旁容量为70%VWO主汽流量，低压旁路容量为2×40%VWO主蒸汽流量。机组采用中压缸启动方式。
2 FCB控制方案
FCB试验是一项较为复杂、风险大的剧烈扰动试验，机组大幅度甩负荷造成能量失衡，锅炉汽包水位调节波动；锅炉燃烧强度降低最大可达65%～70%，快速减少燃烧率可抑制压力上升，但可能引起炉膛灭火，因此要权衡稳压和稳燃。FCB动作后旁路转为压力控制，高旁快开2秒自动设定高旁设定值为15MPa，投入高旁减温水自动设定值不变。高旁快开联开低旁泄压，自动设定低旁设定值为2.0MPa保持60秒；投入低旁减温自动设定值不变。PCV阀动作快速，控制锅炉压力直接，在负荷大于198MW且发生FCB时，开启PCV阀，过热蒸汽直排大气。协调控制切基本控制，汽包水位由三冲量切单冲量。超驰关过热器、再热器减温水，一、二级减温水调阀快关35秒，防止锅炉气温下降过快。切两边留中间，先上后下自上而下的顺序，在10秒内切除投运磨组，保留三台运行。DEH系统OPC保护动作，抑制转速飞升，汽轮机所有调节阀关闭2秒后转为中压缸控制汽机转速。发电机从电网解列带厂用电运行。
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3.机组FCB试验
业主对FCB成功与否考核要求，机组孤网运行5分钟后方可进行再次并网带负荷，并且在孤网试验期间，不可人为干预，待重新并网后方可人为干预。
3.1 机组50%负荷FCB试验
机组负荷165MW，主汽压力10.5MPa，汽轮机转速为3010rpm，凝汽器真空6.39KPa。开始试验，运行拉发变组出口开关触发FCB动作，机组带厂用电20MW运行。高低旁快开，OPC动作，所有调门全关延时2秒转为转速控制，切F磨组保留三台。5分钟后再次成功并网带负荷试验成功。试验过程中高旁快开泄压，然后维持主汽压力为11MPa稳定运行，汽包水位波动为－97～-11mm。炉膛负压最低－230Pa。汽机OPC动作持续2s，汽机转速冲高至3041r/min后回落，在DEH调节下，经过18s过渡过程重新稳定在额定转速。锅炉主汽、再热蒸汽、汽机高低旁出口温度以及再热器压力等参数都未超出运行允许值。
3.2 机组100%负荷FCB试验
机组负荷为328MW，主汽压力为17.5MPa，汽轮机转速为3009rpm，凝汽器真空5.62KPa。开始试验，由运行拉发电机出口开关触发FCB，PCV阀快开1秒后回座，高低旁快开泄压。OPC动作，所有调门全关延时2秒后转为转速控制，机组带厂用电19MW运行，切除F和C磨，切磨间隔为5秒保留三台磨运行。12：17：58重新成功并网，试验顺利完成。主汽压力维持19MPa稳定运行，煤量109t/h，汽包水位波动为－117～-18mm。切磨过程炉膛负压最低－390Pa。汽机OPC动作持续2s，汽机转速冲高至3091r/min后回落，经过21s过渡过程重新稳定在额定转速。主蒸汽和再热蒸汽温度在2分钟之内分别下降了56 ̊C和57 ̊C。锅炉主汽、再热蒸汽、汽机高低旁出口温度以及再热器压力等参数都未超出运行允许值。
4 FCB控制方案实施过程中注意事项
FCB控制方案对机组的安全经济运行及电网的安全稳定运行具有重要的意义，是集模拟量和开关量控制于一体的多参数、多变量、非线性的复杂控制系统，经过本项目的不断试验和完善需要注意以下事项：
（1）高旁动作的可靠性，模拟量参数设置合理，FCB动作后，高旁阀快开后高旁减温水调阀的开启速度，确保高旁后温度超温。
（2）低旁快开可能石凝汽器瞬间受到大量蒸汽的冲击，真空下降过快导致汽轮机跳闸，触发MFT。低旁应根据再热器压力自动调节，定值经过限速后逐渐增加至2MPa，实现缓慢开启泄压。
（3）FCB动作后由于锅炉汽机负荷严重失衡，汽包大量蓄热，如果旁路不能完全泄压就会导致再热器、过热器压力过高。造成安全阀动作，对机组的安全运行产生不利影响。安全阀和高旁阀同时动作泄压，压力下降后，安全阀自动关闭，以确保主蒸汽压力不会飞升过高。
5 结论
本文主要结合具体工程对FCB控制方案进行分析和试验，验证了本文提出的方案的合理性和正确性，确保了机组在脱网时更快更准确的实现孤网运行，可以作为后续项目的参考和借鉴。
参考文献：
[1] 唐军，曲高君. 伊朗ARAK电站4X325机组的孤网运行试验[J].动力工程，2006.4，26（2）：238-240
[2] 陈楠. 孤立电网孤网运行问题研究[J].控制工程，2009（16）：197-215
[3] 侯瑞春，郭坚，段成群. 350MW汽轮发电机组甩负荷孤网试验[J]. 山西电力，2003，（3）：57-60
作者简介：
赵军锋（1980-），男，陕西乾县，硕士研究生，工程师，从事燃煤机组控制系统设计及调试。E-mail：Junfeng.zhao@Emerson.com
论文作者:赵军锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
标签：机组论文; 压力论文; 蒸汽论文; 负荷论文; 汽机论文; 锅炉论文; 转速论文; 《电力设备》2018年第15期论文;