汽包水位調(diào)節(jié)異常分析

1、汽包水位調(diào)節(jié)異常分析摘要：本文以某機(jī)組汽包水位調(diào)節(jié)異常事件為例，針對(duì)汽包水位波動(dòng)現(xiàn)象，分析了汽動(dòng)給水泵的調(diào)節(jié)特性，找出 了給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不足，并提出了優(yōu)化方案和具體的預(yù) 防措施。關(guān)鍵詞：汽包水位 調(diào)節(jié)異常 分析1 系統(tǒng)概述某電廠機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的 300MW 亞臨界、一 次中間再熱、雙缸雙排汽抽汽凝汽式汽輪機(jī)，配兩臺(tái)TGQ06/7-1型汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)300TSB n -JB型電動(dòng)給水泵。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵聯(lián)鎖投入，任一汽 泵運(yùn)行中跳閘，聯(lián)啟電泵。汽泵運(yùn)行中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍 3000-5300r/min，當(dāng)其出口流量w 160t/h時(shí)，聯(lián)開(kāi)再循環(huán)閥； > 330t/h

2、時(shí)，聯(lián)關(guān)再循環(huán)閥。采取全程給水控制方案。設(shè)計(jì)有給水電泵勺管自動(dòng)回 路、汽泵調(diào)速自動(dòng)回路，控制采用單沖量和三沖量切換的控 制方案（汽泵采用平衡方式） ，汽泵與電泵自調(diào)不能同時(shí)投 入，兩套自動(dòng)切換采用手動(dòng)切換。2 問(wèn)題的提出16：11 機(jī)組負(fù)荷 273.7MW ，主汽壓力 16.5Mpa ，汽包水位設(shè)定值35mm，測(cè)量汽包水位135.5mm，汽包水位測(cè)量值 與設(shè)定值偏差大于100m m,達(dá)到切除給水自動(dòng)調(diào)節(jié)條件，1號(hào)汽動(dòng)給水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)切除， 2號(hào)汽動(dòng)給水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)未自 動(dòng)切除，鍋爐“給水切自動(dòng)”光字牌未報(bào)警。16：14運(yùn)行人員手動(dòng)切除 2號(hào)汽動(dòng)給水泵自動(dòng)，此時(shí) 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速 4320r/m

3、in ， 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速 4744r/min ，運(yùn)行人員開(kāi)始手動(dòng)調(diào)節(jié) 1、2號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速 控制汽包水位，在減小 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵指令的過(guò)程中，16：15 1號(hào)汽動(dòng)給水泵再循環(huán)門打開(kāi)，此時(shí)汽包水位-44mm，并呈繼續(xù)下降趨勢(shì)，運(yùn)行人員手動(dòng)開(kāi)啟電泵維持汽包水位。電泵開(kāi)啟后， 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速降至 3983r/min 后開(kāi)始 減小 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵指令，16：51 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速出現(xiàn)周期振蕩現(xiàn)象。為防止調(diào)門頻繁擺動(dòng)造成調(diào)門損壞，17：11運(yùn)行人員手動(dòng)停運(yùn) 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵。22：41 ，投入 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵運(yùn)行，停運(yùn)電動(dòng)給水泵。 汽包給水系統(tǒng)恢復(fù)正常。3 處治情況檢修人員到場(chǎng)后

4、開(kāi)始檢查給水自動(dòng)控制系統(tǒng)邏輯并通 過(guò)歷史趨勢(shì)進(jìn)行分析判斷：檢查 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵控制指令與 LVDT 反饋對(duì)應(yīng)關(guān)系均 正常，判斷調(diào)門擺動(dòng)的原在當(dāng)時(shí)特殊的工況下控制系統(tǒng)參數(shù) 已不適應(yīng)系統(tǒng)的特性造成控制系統(tǒng)發(fā)生振蕩；檢查給水自動(dòng)控制系統(tǒng)邏輯未發(fā)現(xiàn)明顯異常，判斷 2 號(hào) 小機(jī)未能切除自動(dòng)的原因?yàn)榍谐詣?dòng)邏輯執(zhí)行順序原因；檢查結(jié)束后聯(lián)系運(yùn)行人員將 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵重新啟動(dòng)， 沖車， 投入遙控， 水位穩(wěn)定時(shí)投入給水自動(dòng)調(diào)節(jié)， 運(yùn)行正常。4 原因分析4.1 汽包水位上升原因分析。 查歷史數(shù)據(jù)， 機(jī)組負(fù)荷 16： 09至 16：10機(jī)組負(fù)荷由 256MW 升至 271MW ，B、C、D、 E 層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速分

5、別由 497r/min 、 365r/min 、315r/min 、 285r/min 升至 609r/min 、 601r/min 、501r/min 、500r/min ，燃 料量突然大幅上升，爐膛燃燒增強(qiáng)，爐水內(nèi)汽泡含量突然增 加，造成汽包水位由 57mm 突升至 136mm 。4.2 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)未自動(dòng)切除的原因分析。 給 水自動(dòng)控制系統(tǒng)切手動(dòng)邏輯關(guān)系正確，但執(zhí)行順序存在問(wèn) 題，導(dǎo)致 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)未自動(dòng)切除。經(jīng)檢查確認(rèn)給水自動(dòng)控制系統(tǒng)切手動(dòng)邏輯關(guān)系正確后 進(jìn)一步展開(kāi)分析，發(fā)現(xiàn)“汽包水位測(cè)量值與設(shè)定值偏差大于 100mm ”的判斷條件由兩處相同邏輯分別計(jì)算后分別連

6、接至 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵和 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵手操器切除自動(dòng)，兩部分 計(jì)算邏輯在邏輯中執(zhí)行順序不同，由于在 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵切 除自動(dòng)后，由于設(shè)定值跟蹤測(cè)量值，汽包水位設(shè)定值被重新 賦值為當(dāng)前測(cè)量值，在一個(gè)運(yùn)算周期中，當(dāng)邏輯執(zhí)行至 2 號(hào) 汽動(dòng)給水泵自動(dòng)切除邏輯時(shí)，計(jì)算汽包水位測(cè)量值與設(shè)定值 偏差時(shí)，此時(shí)設(shè)定值已被重新賦值為測(cè)量值，所以計(jì)算結(jié)果 偏差為零， 導(dǎo)致 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵未能切除自動(dòng)。 邏輯如圖 1、 2 所示。4.3 “給水切自動(dòng)”光字牌未報(bào)警原因分析。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì) 光字牌報(bào)警邏輯檢查發(fā)現(xiàn)觸發(fā)“給水切自動(dòng)”光字牌點(diǎn)亮的 條件為兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵均手動(dòng)，由于當(dāng)時(shí)只有 1 號(hào)汽動(dòng)給水 泵為手動(dòng)狀態(tài)，

7、所以光字牌未能報(bào)警。4.4 啟動(dòng)電動(dòng)給水泵原因分析。 16：111 號(hào)汽動(dòng)給水泵自 調(diào)切除后， 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵依然在自調(diào)狀態(tài)， 2 號(hào)給水泵轉(zhuǎn) 速隨自調(diào)上升， 1、2 號(hào)給水泵轉(zhuǎn)速偏差增大，而并聯(lián)運(yùn)行的 水泵轉(zhuǎn)速要求偏差盡可能小，才能維持運(yùn)行穩(wěn)定。16：14 值班員將 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵切除自調(diào)，增加了 2 號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn) 速，減少了 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速，更增加了 1、2 號(hào)給水泵 轉(zhuǎn)速的偏差值， 1號(hào)汽動(dòng)給水泵出口壓力由 18.3MPa 突降至 17.7MPa，造成1號(hào)汽動(dòng)給水泵流量由 230t/h降至48t/h，引 起主給水流量由 770t/h 降至 637t/h。4.5 1 號(hào)汽動(dòng)給水

8、泵調(diào)門擺動(dòng)的原因分析。 根據(jù)圖 1 所示， 當(dāng)?shù)谝淮卧黾悠麆?dòng)給水泵調(diào)節(jié)指令時(shí)，由于此時(shí)汽動(dòng)給水泵 工作在上水臨界狀態(tài)，汽動(dòng)給水泵工作的工況比較特殊，導(dǎo) 致控制系統(tǒng)原有參數(shù)不適應(yīng)當(dāng)前工況，調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩， 調(diào)門出現(xiàn)小幅擺動(dòng)，控制系統(tǒng)已處于失穩(wěn)臨界狀態(tài)，運(yùn)行人 員繼續(xù)減小 1 號(hào)汽動(dòng)給水泵指令由 38%降至 13% ，控制系統(tǒng) 的調(diào)節(jié)參數(shù)已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的工況，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生振蕩，控 制指令出現(xiàn)周期振蕩，致使調(diào)門出現(xiàn)擺動(dòng)。5 防范措施 針對(duì)現(xiàn)有參數(shù)不能滿足運(yùn)行中特殊工況的情況，對(duì)頻繁 變負(fù)荷工況適應(yīng)性差的情況，對(duì)給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)繼 續(xù)調(diào)整，并在機(jī)組停機(jī)期間對(duì)汽動(dòng)給水泵相關(guān)邏輯進(jìn)行完善 優(yōu)化，以期提高給水自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。確保光字牌報(bào)警邏輯功能的正確性。加強(qiáng)對(duì)重要及新增 光字牌報(bào)警的管理。光字牌邏輯修改或增加。對(duì)機(jī)組給水自動(dòng)切除自動(dòng)邏輯的執(zhí)行順序進(jìn)行完善，更 改后邏輯圖如下圖所示，并針對(duì)機(jī)組的給水自動(dòng)控制系統(tǒng)未 能正確切除自動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)控制邏輯進(jìn)行核查并整改。6 總結(jié) 通過(guò)分析汽包水位波動(dòng)大的原因，優(yōu)化并完善機(jī)組汽泵 調(diào)節(jié)系統(tǒng)和給水自動(dòng)切除自動(dòng)邏輯，使得機(jī)組適應(yīng)對(duì)頻繁變 負(fù)荷工況的要求，汽包水位變得相對(duì)