摘要：停炉不停机操作量大，通过加长逆功率保护动作延时，可以提高停炉不停机成功率，使直流锅炉发电机组停炉不停机成为可能。
关键字：逆功率保护；停炉不停机；汽轮发电机
火力发电厂的事故中，部分事故是由于锅炉保护误动等偶然因素引起，这些事故可以迅速恢复。如果锅炉、汽轮机、发电机全停，必然会造成重新启动时间长、操作量大，影响电厂效益和电网稳定。停炉不停机的实施，可以减少启动时间，降低非停次数，减少电量损失。停炉不停机操作量大，操作时间短，对运行人员操作水平要求高，容易出现误操作或参数控制不当，造成停炉不停机失败。采用直流锅炉的发电机组，由于锅炉蓄热小，一般不实行停炉不停机。通过加长逆功率保护动作延时，可以提高停炉不停机成功率，使直流锅炉发电机组停炉不停机成为可能。
一、汽轮发电机组逆功率保护简介
汽轮发电机组逆功率保护又称功率方向保护。一般而言，发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，在汽轮机进汽调门误关等特殊工况下，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率，这就是逆功率。当逆功率达到一定值时，经过延时后，发电机的保护动作于跳闸。
汽轮发电机组发生逆功率运行，对发电机影响不大。对于汽轮机，由于蒸汽流量过少，不足以将鼓风摩擦损失产生的热量带走，将会引起汽轮机主要是末级叶片过热损坏。
对汽轮机逆功率保护的整定计算，就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t。动作功率一般取1%额定功率，逆功率保护动作延时一般取30s，程跳逆功率动作延时一般取5s。
二、逆功率保护对停炉不停机的影响
对于采用汽包锅炉的发电机组（以300MW为例），目前停炉不停机的普遍做法：锅炉MFT触发条件不变，锅炉MFT触发后，锅炉设备正常动作。取消锅炉MFT联跳汽轮机逻辑，保留手动MFT联跳汽轮机条件。如锅炉MFT触发后，如果出现锅炉汽包水位高高或者主蒸汽温度过热度小于110℃或低于460℃，汽轮机立即跳闸，逆功率保护动作发电机跳闸。锅炉触发MFT后汽轮机控制逻辑：DEH通过RB功能实现自动快速降负荷，负荷目标值10MW。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当主汽压力大于16MPa时，闭锁负荷降低，低于15.8MPa时，继续以设定速率降负荷。
汽机侧快速降低负荷，因为逆功率保护的存在，机组负荷不能降得过低。锅炉MFT动作后，没有热量输入，蒸汽压力温度持续降低。锅炉熄火到再次点火成功，至少需要5分钟，甚至更长，容易造成蒸汽温度低保护或过热度动作，停炉不停机失败。
对于采用直流锅炉的发电机组，由于直流锅炉蓄热量小，主汽温度在锅炉熄火后下降速度快，目前一般不实行停炉不停机。
三、汽轮发电机组逆功率状态运行分析
汽轮发电机组逆功率状态下运行，蒸汽鼓风摩擦损产生的热量，与汽轮机进汽量、凝汽器压力有关。当汽轮机高中压主汽门、调门全部关闭，进汽量接近于零的工况下，凝汽器压力越低，发热量越少。当凝汽器压力足够低时，即能保证汽轮机安全，汽轮机可以较长时间在此工况下运行。
国产部分汽轮机采用中压缸启动，在汽轮机转速冲至3000r/min之后至切缸之前，高压主汽门、进汽调门关闭、高排逆止门关闭，抽真空阀开启，高压缸内部压力与凝汽器保持基本一致，此时高压缸运行工况与汽轮机跳闸发电机变电动机逆功率运行工况接近。实践证明，该工况下高压缸排汽金属温度与中速暖机时温度相同，没有上升趋势，长时间运行，高压缸、高压转子是安全的。
由此可见，当汽轮机高中压主汽门关闭后，发电机变电动机运行，只要凝汽器压力足够低，汽轮机是安全的，可以较长时间运行，逆功率保护动作延时可以适当加长。
四、逆功率保护动作延时加长的意义
锅炉MFT触发后，在凝汽器压力足够低的情况下，可以通过关闭高压主汽门、进汽调门的方法，控制汽温降低速度，避免过热度保护或主汽温度低保护动作，使运行人员有足够的时间进行炉膛吹扫、点火，可以提高停炉不停机的成功率。采用此种方法，直流锅炉汽轮发电机组，停炉不停机将成为可能。
五、结论
汽轮机在高中压调门全关的工况下，鼓风摩擦的发热量与凝汽器压力有关。凝汽器压力越低，发热量越小。当凝汽器低于某一值时，即可保证该工况下汽轮机的安全，可以在此工况下较长时间运行，逆功率保护动作延时可以适当加长。对于采用汽包锅炉的发电机组，可以提高停炉不停机的成功率。对于采用直流锅炉的发电机组，停炉不停机将成为可能。
论文作者:王开晶,王奉沛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：汽轮机论文; 功率论文; 锅炉论文; 凝汽器论文; 机组论文; 动作论文; 工况论文; 《电力设备》2017年第34期论文;