徐强
（国网新疆电力公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011）
摘要：RUNBACK功能对于防止机组非正常停机，提高电网稳定性具有重要意义，是大型机组不可缺少的安全保障。RB控制策略经过不断的优化和改进，试验结果证明了控制策略的正确性和有效性。本文主要分析了给水泵RB试验成功实现的难点，并且通过优化RB控制策略完成50%电动给水泵的RB试验，为今后的相关试验起到借鉴和指导作用。
关键词：亚临界RUNBACK给水泵汽包水位
1系统概述
某发电厂4号机组为350MW亚临界燃煤机组，锅炉由东方锅炉集团股份有限公司设计制造，型号为DG1211/17.4-Ⅱ22。锅炉为亚临界、自然循环汽包炉，单炉膛、一次中间再热、燃烧器摆动调温、平衡通风、四角切向燃烧、紧身密闭、固态排渣、全钢架悬吊结构。汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的亚临界、一次中间再热、高中压合缸、双缸、双排汽、单轴、反动、凝汽式汽轮机。DCS系统采用杭州和利时自动化有限公司生产的MACSV6.5.2分散控制系统。给水系统采用电动给水泵，配置沈阳鼓风机集团有限公司生产的CHTC5/6SP-2M型50%B-MCR电动调速给水泵，电泵最大转速5450r/min，扬程2214m，配合R16K450M型液力偶合器，额定输出转速6010r/min，输出功率6908kw，两台运行，一台备用，前置泵进口管道及前置泵至主给水泵的管道采用单管制，主给水泵出口至高加进口管道采用母管制。
2给水泵RB动作逻辑
(1)RB投入且机组负荷高于210MW时，若机组有且仅有一台给水泵运行延时5s，则触发给水泵RB。
(2)给水泵跳闸后将自动关闭其出口门和液耦指令。
(3)未跳闸给水泵调节指令以0.6%/s的速度开大，最大开至75%～85%，2min后投入自动。
(4)为保证给水泵不过电流，当给水泵电流超过674A时给水泵液耦调节指令闭锁增。
(5)当RB发生时，闭锁部分自动调节机构的切手动条件。
(6)无延时跳闸已运行的最上层磨煤机，后续磨煤机跳闸时间间隔为5秒，并关闭已跳闸磨煤机出入口门，最终保留2台磨煤机运行。
(7)锅炉主控无延时切手动，煤量指令跟踪实际煤量，磨煤机跳闸结束后跟踪175MW负荷对应煤量。
(8)汽机主控保持自动，主汽压力指令在当前基础上以一定速率加0.15MPa，90s后，再在当前基础上以一定速率下滑至14MPa；汽机主控在自动调节主汽压力同时叠加以-11%/min的前馈速率减小总阀位指令2min。
(9)关闭所有过热器、再热器减温水电动门和调节门，关闭指令持续30秒，30秒后可人工操作。
(10)立即投入1、3号角AB层油枪，10秒后投入2、4号角AB层油枪。
3给水泵RUNBACK控制难点
给水泵RB的难点在于在给水泵跳闸后仅保留单台50%电泵运行，给水流量突降，运行的给水泵需要立即提高出力，需要在一定时间内使主汽流量与给水流量的偏差快速缩小到允许范围，使汽包水位能够在可控范围内，同时又不会发生汽轮机快速关小调节阀使主汽压力上升过快导致超压。
给水泵RB试验前预定负荷要大于90%额定负荷（315MW），高负荷时未跳闸给水泵预设最大开度为70%，20秒后投入三冲量给水控制，汽轮机为TF控制方式，滑压运行，前馈关门速率为5%/min，持续4分钟，汽压PID同时起作用，经过首次试验发现，给水泵的70%最大开度无法满足补水量，无法保证水位不越限，同时又由于汽轮机调节阀关门速度不够迅速，导致主汽流量的下降速度反向影响了三冲量给水自动的调节，恶化了汽水相对平衡，汽包水位在4分钟后逐渐下降，最终低过了-250mm的保护定值。
4给水泵RUNBACK控制逻辑优
经过对试验数据的反复分析，对给水泵RB逻辑进行以下优化（见图2）：
(1)由于跳磨后（保留下层三台），主汽压力下降缓慢，锅炉蓄热能力较强，给水流量无法补充锅炉燃烧产生的大量蒸汽，将原设计的保留三台改为保留两台磨，跳磨间隔由10s改为5s，以确保主汽压力的下降和主汽流量的减小。
(2)由于负荷段不同给水量需求不同，所以将超驰开给水泵开度修改为负荷对应开度的曲线75%（对应270MW）～85%（对应300MW），对应不同的负荷段而设置对应的给水量是符合实际情况的，避免由于给水量大于主汽流量而导致汽包水位上升触发事故防水甚至超过+250mm的保护定值。
(3)由于单台给水泵的出力有限，在RB这种恶劣工况下必须维持单台运行给水泵的允许上限开度一定时间再投入三冲量给水自动，否则会由于缺水导致后期水位的不断下降，我们将给水泵上限开度的维持时间与前馈时间保持一致，这样可以保证给水流量与主汽流量的最大偏差在一定范围内（约200t/h），汽包水位维持在一个安全范围（±150mm）；同时，保证在投入三冲量给水自动时，避免了由于主汽流量的快速下降造成的三冲量自动的反向调节，保证了锅炉汽水在快速降负荷过程中的相对平衡，保证汽包水位在可控范围内，同时，在给水泵RB发生过程中，以0.5mm/S的速率改变汽包水位设定值至0mm。
(4)对于主汽流量下降缓慢的问题，将汽机主控（TF）的PID的积分作用加强，前馈作用加强，由原先的汽机主控在自动调节主汽压力同时叠加以-5%/min的前馈速率减小总阀位指令4min，修改为叠加-11%/min的前馈速率减小总阀位指令2min。由于RB发生后，锅炉蓄热较强，主汽压力下降缓慢，直接影响到降负荷速率，同时由于汽机压力控制的调压作用，在后期会开大调阀以期降低主汽压力至压力定值附近，导致负荷的波动，不利于机组稳定；所以，将原先的滑压控制修改为先定压运行，待汽机主控前馈作用即将完成时，切为滑压控制，主汽压力指令在当前基础上以0.3MPa/min的速率加0.15MPa，90s后，再在当前基础上以0.3MPa/min的速率下滑至14MPa。
(5)给水泵超驰开的速率原先设计1%/s，最大开度开至90%，在试验中发现，按照设计速率及上限动作，给水泵电流会达到685A，超过额定电流运行不利于给水泵的安全运行，修改为0.6%/s，持续2min，最大开度为75%～85%。
5给水泵RUNBACK试验过程及分析
试验开始前，机组稳定在280MW，主汽压力15.84MPa，主汽流量780.5t/h,主汽温度527.9℃，给水流量693.2t/h。
解除A给水泵的联锁，就地打闸B给水泵，触发给水泵RB，C给水泵液耦开度由63%开至74%，B给水泵液耦开度由62%关至0%，A给水泵不联启处于备用状态。E磨煤机立即跳闸，5秒后D磨煤机跳闸，5秒后C磨煤机跳闸，A、B磨煤机继续运行，总煤量由157t/h减至89t/h。自动投入AB层油枪，并关闭所有减温水门。协调控制方式由炉跟机协调控制方式切至机跟随控制方式，定-滑压运行。压力指令由15.84MPa以0.3MPa/min的速率先上升，90秒后以0.3MPa/min下滑。机组实际压力由15.84MPa降低到15.79MPa，机组负荷由280MW下降至180MW后回头到213MW后趋于稳定。试验中各参数变化如图3。
在给水泵RB动作过程中，炉膛压力试验前-55Pa,最低降至-564.7Pa，汽包水位试验前-23.8mm，最低降至-137.5mm，主汽压力试验前15.84MPa，最高16.63MPa，最低15.79MPa，主汽温度试验前527.9℃，最低下降至516.3℃，由于主汽压力下降不明显，后期机组负荷有回头现象（针对这个问题，我们将汽机主控前馈速率改为-10%/min），就主要参数的变化而言，均在安全范围内，汽包水位只变化了113.7mm，最终稳定在-79mm左右，为了看到后期参数变化，RB工况维持了7分钟左右，未联启备用泵，保持单泵运行，机组各项指标均在可控范围内，参数的最大变化未超过机组极限值，给水泵RUNBACK试验成功完成。
6结语
亚临界机组的给水泵RUNBACK还包括汽动给水泵和电动给水泵，对于汽动给水泵的RB还要注意负荷下降带来的汽源压力下降等问题，我们这次试验未进行单三冲量的给水自动切换同样可以避免主汽流量的负面影响，确保汽包水位的安全范围，在以后的试验过程中可以参考对照，这次试验中对RUNBACK逻辑的优化以及在试验中遇到的实际问题和处理办法能够对以后的试验工作起到一定的借鉴作用。
参考文献
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[2]李华东,李艳.RB技术探讨及其在300MW机组的应用[J].山东电力技术,2005,(4).
[3]赵志丹,陈志刚,郝德锋,梁朝．火电机组RB控制策略及其试验中应注意的问题[J].热力发电,2010,39(6)
作者简介：
徐强（1985.02-），男，新疆乌鲁木齐，华北电力大学自动化学士，专责，单位:国网新疆电力公司电力科学研究院