空冷RB在600 MW直接空冷机组的应用

山东申力技木SHANDONG DIANLI JISHU013年第3期(总第193期)空冷RB在600MW直接空冷机组的应用Research and Applications of RB Control in 600 MW Direct Air Cooling Units王利涛1,徐月浩1,王天堃2,周忠伟',钟宁1,李华东(1.陕西德源府谷能源有限公司,陕西府谷719407:2神华国能集团公司,北京10002;3山东中实易通集团有限公司,山东济南250002摘要:通过对陕西德源府谷能源有限公司(下称府谷电厂)600MW亚临界直接空冷机组空冷岛背压运行特性,结合空冷RB新创控制策略,重点解决由于夏季直接空冷机组受到不利风向的影响,在空冷岛上方热空气回流造成机组背压急剧恶化引起机组跳闸,提高机组在高背压恶劣环境下的安全运行关键词:直接空冷机组;RB;背压Abstract: This paper analyze the backpressure operation characteristics of air-cooled island of 600MW subcritical direct aircooling units in Shanxi Fugu Energy Co. Ltd. utilizing the innovative air-cooled RB control strategy. As in the summer, the hotair above the air-cooled island may reflow when the adverse wind direction occurs and generate high unit backpressure whichwill cause the unit to shut down. This paper will focus on resolving such problem to improve the safe operation in the harshenvironment of high backpressure.Key words: direct air cooling unit; RB; back pressure中图分类号:TK323文献标志码:B文章编号:1007-9904(2013)03-0063-04间的压力的平衡,安装了1个平衡管。每个管道系0引言统分流成4个上升管和蒸汽集管,沿每组管排的顶府谷电厂一期2台600MW亚临界燃煤直接空部布置。冷机组于2008年实现双投。2台机组并排布置,机蒸汽通过蒸汽集管进入顺流冷凝管束顶部的翅组间无间距,两台机组空冷凝汽器热空气相互影响,片管道。大约80%的蒸汽通过顺流冷凝管束冷凝尤其在夏季空冷背压位置高限运行,当风速在7m/s(蒸汽和凝结水自上而下顺流)。凝结水和残留的未时,空冷岛的热回流对机组的影响较大,经常出现限冷凝蒸汽通过“A”型屋顶结构底部的大尺寸蒸汽/凝负荷运行,严重时导致背压保护动作跳机。因此解结水联箱收集。剩余蒸汽(约20%)通过与蒸汽/凝决背压突变造成机组停运是迫切解决的问题。结水联箱的底部连接进入逆流冷凝管束的翅片1府谷电厂空冷系统管道蒸汽通过逆向流动模式获得冷凝,即不可冷凝府谷电厂空冷系统主要由带风机组的凝汽器、的气体向上流动,而凝结水向下流入蒸汽凝结水联凝结水系统、抽真空系统等组成。箱。通过这种方式,凝结水总能从蒸汽获得热能,避A、B低压缸排出的乏汽分别通过两根主汽管道免发生过冷现象。逆流管束沿着列分成2组重新均进入空冷凝汽器,空冷凝汽器向大气放出热量,实现匀分配蒸汽。不可冷凝的气体在逆流冷凝管束顶部对蒸汽的冷却,空冷风机起到加速冷却的作用,蒸汽附近汇集,被吸入逆流冷凝管束顶部布置的空气集凝结成水以后由凝结水管道汇流排至凝汽器。管内。这些集管通过空气管线与抽真空系统相连,空冷凝汽器由8组“A屋顶型翅片管排构成。每以便从空冷凝汽器内抽走不可冷凝的气体。蒸汽/组管排包含7个模块(5个一次模块和2个混合模凝结水联箱内收集的凝结水在重力作用下排入除氧块)。每个模块由10个翅片管東构成。屋顶结构下器,在那里被分散以利于部分在加热。然后,凝结水方布置的轴流风机迫使空气流过翅片,蒸汽通过2返回到从排汽装置伸出的主凝结水箱。由凝结水泵组大孔径管道流入凝汽器。为保证2组排汽装置之从主凝结水箱内将凝结水抽入锅炉系统。山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2013年第3期(总第193期)根据府谷电厂机组特点,背压在大于45kPa时2府谷电厂RB简介增加一报警点,提前提醒运行人员及时调减负荷,减设计RB逻辑的主要目的是当机组主要辅机发少空冷岛进汽量,及时减小机组背压。生故障时,为维持锅炉允许出力,必须使机组快速自增加背压上升过快报警。通过逻辑判断背压在动降负荷,同时保证主要调节系统工作正常,维持机30s内增加大于1kPa,发出声光报警提醒运行人员组主要参数在允许范围内。该机组设计有以下几项注意背压的变化,提前做好预处理RB功能3。空冷岛安装的风速、风向仪紧靠在散热翅片的两台并列运行的送风机中的一台跳闸;上部,由于热风回流现象的影响,不能真实的反映出两台并列运行的引风机中的一台跳闸;实际环境的风速及风向。根据府谷电厂的风向的特两台并列运行的一次风机中的一台跳闸点,将风速、风向仪移到锅炉房顶,及时发现不利的两台并列运行的空预器中的一台跳闸风向变化。同时在集控室做出风速、风向的报警,提两台并列运行的给水泵中的一台跳闸,3s后另醒运行人员发现不利的风向、风速的变化外一台给水泵未联启。32设计空冷RB3府谷电厂空冷RB设计为快速消除由于热风回流造成的背压上升过快,最直接的方法就是减少空冷岛的进汽量,也就是空冷岛采取风机从环境吸入冷空气鼓入空冷散快速减负荷( run back)。即在背压突变时发生RB使热翅片和汽轮机乏汽进行热交换,对汽轮机乏汽进机组快速甩负荷。主要控制思路是将机组背压大于行冷凝。所以经过空冷散热翅片的冷空气量和温度定值且背压上升速率大于一定值时触发机组RB及汽轮机乏汽量是空冷凝汽器的效果的主要因快速降负荷,快速减少进入空冷岛的乏汽量,防止背素{。在夏季运行时,环境温度较高,此时空冷风机压上升过快而造成机组非停。通过逻辑判断机组背在全出力运行方式下,背压仍旧较高运行。如在特压的上升速率和不同的背压值进行组合,达到条件定的气象条件下(如大风),形成空冷岛回流,经空冷发出RB条件及时减负荷,快速减少进入空冷岛的乏凝汽器散热翅片换热后的热空气被大风重新压回散汽量。控制逻辑如图1所示。热翅片进入风机入口。导致空冷散热翅片入口空气空冷背压信号将排气管道1、2两侧的信号经过温度升高,严重降低了空冷岛的换热效率,使汽轮机3选中选择,后经大选且经过点质量判断后作为逻背压急剧恶化,严重时可能造成机组非正常停机。辑的判断信号为避免在府谷电厂发生类似的情况,根据以上空冷RB触发条件分析及府谷电厂空冷系统的特点,有两方法可以改1)RB投人且负荷大于RB动作负荷。变空冷背压。一是提高空冷风机的转速。由于夏2)以下任一条件发生:空冷背压在49-54kPa之季,空冷风机一般在超频运行,风机转速影响有限。间,背压每30s变化大于25kPa;空冷背压在5458kPa二是降低汽轮机乏汽量。当风速、风向变化时,直接之间,背压每30s变化大于15kPa;空冷背压大于空冷机组背压升高幅度大且急,最有效的办法是减58kPa。小空冷岛的进汽量(汽轮机乏汽),已平衡空冷岛瞬3)空冷RB在负荷大于420MW时触发,负荷小间失去的冷却能力,防止背压快速增加。于300MW时复位。3.1完善报警系统3.3注意事项府谷电厂只设有空冷背压大于60kPa的报警,因为RB动作时会造成机组负荷大幅下降,机65kPa即发生背压高跳机保护,两者之间间隔太小,组运行稳定性降低,要避免空冷RB的误动同时也要报警后运行人员已来不及进行补救,失去处理的最避免拒动。特别注意在做逻辑时要对空冷背压信号好时机。所以根据府谷电厂的实际情况重新确定报进行质量判断,防止因为信号质量问题造成的空冷警信息,完善测量机报警系统,让运行人员有足够的RB误动。排气管道12的背压要经过大选,确保最时间做好应急准备。主要采取以下的措施。大的背压作为逻辑判断信号,防止汽轮机排气管道山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2013年第3期(总第193期)排气管道1背排气管道2背压(选择后)压(选择后)空冷RB发生负荷低R入网XN位ON四O日RB动力空冷被压增加过快报警低于空冷RB负荷BORB结束图1空冷背压RB逻辑图400.000机组功率;2—排气压力输出点;3一RB发生;4一汽包水位图2空冷RB动作时的曲线两侧的背压偏差较大,造成汽轮机背压保护动作而要根据具体情况而定。空冷RB未动作。空冷背压负荷动作值之所以设定在420MW,是4空冷RB效果根据府谷电厂近几年的经验判断,发现机组负荷在2012年5月18日府谷电厂2号机组空冷RB大于420MW时,当环境急剧恶化时,空冷背压上升动作,当时机组负荷在564MW,机组背压37kPa较快,留给运行人员时间太短。其它背压的设定值由于风速风向突然变化,背压变化过快,空冷RB动也是根据背压的变化率设定也是根据经验数值所作,机组负荷很快稳定在299MW,机组背压稳定在得。因此不同机组的真空设定值、变化速率及负荷27kPa。根据当时的曲线如果空冷RB不动作的话山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2013年第3期(总第193期)的报警系统也起到和很重要的作用,在机组未达到参考文8机组背压大概在4min左右就会达到跳机动作值,空节系统的RB功能,机组主要参数均能控制在允许冷背压的动作成功的避免了一次非停的发生。趋势的范围之内,完全能够保证机组在恶劣环境工况下图如图2所示。的安全运行同时在夏季运行的过程中,空冷背压增加过快空冷背压RB动作值之前提前提醒运行人员及时调1李华东,李艳RB技术探讨及其在300MW机组的应用[J山整机组运行方式防止背压的进一步恶化。东电力技术,2005(4):27-30[2]王佩璋解决强热风回流威胁汽轮机停机问题的探讨[电力5结语设备,2006,7(11):47-49[3]郎澄字,马维迁府谷电厂1号机组RB性能试验报告[R]山东空冷RB应用解决了由于热风回流造成机组背电力研究院,2008压急剧恶化导致机组非停的问题。提高机组背压的收稿日期:2012-12-29报警值,及时提醒运行人员干预运行方式,尽量避免作者简介空冷RB的动作,减少机组负荷的次数。依靠自动调王利涛(1984—),男,助理工程师,从事电厂热工管理工作(上接第49页)为水源热泵供治原理、家庭热能利用技术的有机结合,构建虚拟展览中心,将三维仿真建两部分。用户可以直观地在3D展厅里漫游,了解水模、情景仿真动画演示与本地或网络数据同步,将信源热泵的原理,以及热能如何利用,同时可以展示多息实时展现在三维场景和立体动画之上,实现动态媒体信息如表2所示,显示热源水泵的节能优势。信息与三维场景的同步展示。从而实现了对电动汽车、节能灯、水源热泵等需求侧示范项目身临其境的全方位的展现,将节约用电、安全用电、节能产品展示和企业节能等知识以生动、直观、形象的形式展现出来,让用户体验到逼真的场景漫游和互动操作。为广大用户提供学习电力科普知识的平台,具有一定的创新意义,对于传播电力需求侧管理项目,不断推进电力需求侧建设的力度和深度,具有较大的推广意义。图5水源热泵3D模型参考文献[1]陈洪,马钦,朱德海基于 unity3D的交互式虚拟农业仿真平台表2不同能源设备加热100t热水费用比较研究[J农机化研究,2012,34(3):184-18比较对象费用比较/元节省/元节省率/%[2]于建松基于 Unity3D的室内浸游的关键技术研究[J.盐城工废热回收机组59200学院学报(自然科学版),2011,24(4):56-59电热炉252900[3]计力北京电力展示厅示范工程建设及效果[J需求侧管理,2010,12(4):69-71燃油锅炉2592.002000.00[4]于建松基于 Unity3D的室内漫游仿真系统[J淮阴师范学院燃气锅炉148900897.00学报(自然科学),2011(12):515-518燃煤锅炉68500收稿日期:2012-11-215结语作者简介高建宏(1974),女,高级工程师,主要从事电力需求侧管理研采用3D技术,进行电力需求侧项目虚拟展示平究工作;台的研究,开发面向广大供电部门和客户的电力需刘新锋(1977-一),男,系统分析师,主要从事电力需求侧系统研发工作;求侧示范工程网上展示系统,与电力需求侧管理知王志梁(1977-),男,工程师,主要从事电力市场和需求侧管理识体系相融合,并通过多媒体编程技术与动态软件研究工作。