山東申力技木SHANDONG DIANLI JISHU013年第3期(總第193期)空冷RB在600MW直接空冷機(jī)組的應(yīng)用Research and Applications of RB Control in 600 MW Direct Air Cooling Units王利濤1,徐月浩1,王天堃2,周忠偉',鐘寧1,李華東(1.陜西德源府谷能源有限公司,陜西府谷719407:2神華國能集團(tuán)公司,北京10002;3山東中實(shí)易通集團(tuán)有限公司,山東濟(jì)南250002摘要:通過對(duì)陜西德源府谷能源有限公司(下稱府谷電廠)600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷島背壓運(yùn)行特性,結(jié)合空冷RB新創(chuàng)控制策略,重點(diǎn)解決由于夏季直接空冷機(jī)組受到不利風(fēng)向的影響,在空冷島上方熱空氣回流造成機(jī)組背壓急劇惡化引起機(jī)組跳閘,提高機(jī)組在高背壓惡劣環(huán)境下的安全運(yùn)行關(guān)鍵詞:直接空冷機(jī)組;RB;背壓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中圖分類號(hào):TK323文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1007-9904(2013)03-0063-04間的壓力的平衡,安裝了1個(gè)平衡管。每個(gè)管道系0引言統(tǒng)分流成4個(gè)上升管和蒸汽集管,沿每組管排的頂府谷電廠一期2臺(tái)600MW亞臨界燃煤直接空部布置。冷機(jī)組于2008年實(shí)現(xiàn)雙投。2臺(tái)機(jī)組并排布置,機(jī)蒸汽通過蒸汽集管進(jìn)入順流冷凝管束頂部的翅組間無間距,兩臺(tái)機(jī)組空冷凝汽器熱空氣相互影響,片管道。大約80%的蒸汽通過順流冷凝管束冷凝尤其在夏季空冷背壓位置高限運(yùn)行,當(dāng)風(fēng)速在7m/s(蒸汽和凝結(jié)水自上而下順流)。凝結(jié)水和殘留的未時(shí),空冷島的熱回流對(duì)機(jī)組的影響較大,經(jīng)常出現(xiàn)限冷凝蒸汽通過“A”型屋頂結(jié)構(gòu)底部的大尺寸蒸汽/凝負(fù)荷運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致背壓保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。因此解結(jié)水聯(lián)箱收集。剩余蒸汽(約20%)通過與蒸汽/凝決背壓突變?cè)斐蓹C(jī)組停運(yùn)是迫切解決的問題。結(jié)水聯(lián)箱的底部連接進(jìn)入逆流冷凝管束的翅片1府谷電廠空冷系統(tǒng)管道蒸汽通過逆向流動(dòng)模式獲得冷凝,即不可冷凝府谷電廠空冷系統(tǒng)主要由帶風(fēng)機(jī)組的凝汽器、的氣體向上流動(dòng),而凝結(jié)水向下流入蒸汽凝結(jié)水聯(lián)凝結(jié)水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)等組成。箱。通過這種方式,凝結(jié)水總能從蒸汽獲得熱能,避A、B低壓缸排出的乏汽分別通過兩根主汽管道免發(fā)生過冷現(xiàn)象。逆流管束沿著列分成2組重新均進(jìn)入空冷凝汽器,空冷凝汽器向大氣放出熱量,實(shí)現(xiàn)勻分配蒸汽。不可冷凝的氣體在逆流冷凝管束頂部對(duì)蒸汽的冷卻,空冷風(fēng)機(jī)起到加速冷卻的作用,蒸汽附近匯集,被吸入逆流冷凝管束頂部布置的空氣集凝結(jié)成水以后由凝結(jié)水管道匯流排至凝汽器。管內(nèi)。這些集管通過空氣管線與抽真空系統(tǒng)相連,空冷凝汽器由8組“A屋頂型翅片管排構(gòu)成。每以便從空冷凝汽器內(nèi)抽走不可冷凝的氣體。蒸汽/組管排包含7個(gè)模塊(5個(gè)一次模塊和2個(gè)混合模凝結(jié)水聯(lián)箱內(nèi)收集的凝結(jié)水在重力作用下排入除氧塊)。每個(gè)模塊由10個(gè)翅片管東構(gòu)成。屋頂結(jié)構(gòu)下器,在那里被分散以利于部分在加熱。然后,凝結(jié)水方布置的軸流風(fēng)機(jī)迫使空氣流過翅片,蒸汽通過2返回到從排汽裝置伸出的主凝結(jié)水箱。由凝結(jié)水泵組大孔徑管道流入凝汽器。為保證2組排汽裝置之從主凝結(jié)水箱內(nèi)將凝結(jié)水抽入鍋爐系統(tǒng)。山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2013年第3期(總第193期)根據(jù)府谷電廠機(jī)組特點(diǎn),背壓在大于45kPa時(shí)2府谷電廠RB簡介增加一報(bào)警點(diǎn),提前提醒運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)減負(fù)荷,減設(shè)計(jì)RB邏輯的主要目的是當(dāng)機(jī)組主要輔機(jī)發(fā)少空冷島進(jìn)汽量,及時(shí)減小機(jī)組背壓。生故障時(shí),為維持鍋爐允許出力,必須使機(jī)組快速自增加背壓上升過快報(bào)警。通過邏輯判斷背壓在動(dòng)降負(fù)荷,同時(shí)保證主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作正常,維持機(jī)30s內(nèi)增加大于1kPa,發(fā)出聲光報(bào)警提醒運(yùn)行人員組主要參數(shù)在允許范圍內(nèi)。該機(jī)組設(shè)計(jì)有以下幾項(xiàng)注意背壓的變化,提前做好預(yù)處理RB功能3?？绽鋶u安裝的風(fēng)速、風(fēng)向儀緊靠在散熱翅片的兩臺(tái)并列運(yùn)行的送風(fēng)機(jī)中的一臺(tái)跳閘;上部,由于熱風(fēng)回流現(xiàn)象的影響,不能真實(shí)的反映出兩臺(tái)并列運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)中的一臺(tái)跳閘;實(shí)際環(huán)境的風(fēng)速及風(fēng)向。根據(jù)府谷電廠的風(fēng)向的特兩臺(tái)并列運(yùn)行的一次風(fēng)機(jī)中的一臺(tái)跳閘點(diǎn),將風(fēng)速、風(fēng)向儀移到鍋爐房頂,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不利的兩臺(tái)并列運(yùn)行的空預(yù)器中的一臺(tái)跳閘風(fēng)向變化。同時(shí)在集控室做出風(fēng)速、風(fēng)向的報(bào)警,提兩臺(tái)并列運(yùn)行的給水泵中的一臺(tái)跳閘,3s后另醒運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)不利的風(fēng)向、風(fēng)速的變化外一臺(tái)給水泵未聯(lián)啟。32設(shè)計(jì)空冷RB3府谷電廠空冷RB設(shè)計(jì)為快速消除由于熱風(fēng)回流造成的背壓上升過快,最直接的方法就是減少空冷島的進(jìn)汽量,也就是空冷島采取風(fēng)機(jī)從環(huán)境吸入冷空氣鼓入空冷散快速減負(fù)荷( run back)。即在背壓突變時(shí)發(fā)生RB使熱翅片和汽輪機(jī)乏汽進(jìn)行熱交換,對(duì)汽輪機(jī)乏汽進(jìn)機(jī)組快速甩負(fù)荷。主要控制思路是將機(jī)組背壓大于行冷凝。所以經(jīng)過空冷散熱翅片的冷空氣量和溫度定值且背壓上升速率大于一定值時(shí)觸發(fā)機(jī)組RB及汽輪機(jī)乏汽量是空冷凝汽器的效果的主要因快速降負(fù)荷,快速減少進(jìn)入空冷島的乏汽量,防止背素{。在夏季運(yùn)行時(shí),環(huán)境溫度較高,此時(shí)空冷風(fēng)機(jī)壓上升過快而造成機(jī)組非停。通過邏輯判斷機(jī)組背在全出力運(yùn)行方式下,背壓仍舊較高運(yùn)行。如在特壓的上升速率和不同的背壓值進(jìn)行組合,達(dá)到條件定的氣象條件下(如大風(fēng)),形成空冷島回流,經(jīng)空冷發(fā)出RB條件及時(shí)減負(fù)荷,快速減少進(jìn)入空冷島的乏凝汽器散熱翅片換熱后的熱空氣被大風(fēng)重新壓回散汽量。控制邏輯如圖1所示。熱翅片進(jìn)入風(fēng)機(jī)入口。導(dǎo)致空冷散熱翅片入口空氣空冷背壓信號(hào)將排氣管道1、2兩側(cè)的信號(hào)經(jīng)過溫度升高,嚴(yán)重降低了空冷島的換熱效率,使汽輪機(jī)3選中選擇,后經(jīng)大選且經(jīng)過點(diǎn)質(zhì)量判斷后作為邏背壓急劇惡化,嚴(yán)重時(shí)可能造成機(jī)組非正常停機(jī)。輯的判斷信號(hào)為避免在府谷電廠發(fā)生類似的情況,根據(jù)以上空冷RB觸發(fā)條件分析及府谷電廠空冷系統(tǒng)的特點(diǎn),有兩方法可以改1)RB投人且負(fù)荷大于RB動(dòng)作負(fù)荷。變空冷背壓。一是提高空冷風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于夏2)以下任一條件發(fā)生:空冷背壓在49-54kPa之季,空冷風(fēng)機(jī)一般在超頻運(yùn)行,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響有限。間,背壓每30s變化大于25kPa;空冷背壓在5458kPa二是降低汽輪機(jī)乏汽量。當(dāng)風(fēng)速、風(fēng)向變化時(shí),直接之間,背壓每30s變化大于15kPa;空冷背壓大于空冷機(jī)組背壓升高幅度大且急,最有效的辦法是減58kPa。小空冷島的進(jìn)汽量(汽輪機(jī)乏汽),已平衡空冷島瞬3)空冷RB在負(fù)荷大于420MW時(shí)觸發(fā),負(fù)荷小間失去的冷卻能力,防止背壓快速增加。于300MW時(shí)復(fù)位。3.1完善報(bào)警系統(tǒng)3.3注意事項(xiàng)府谷電廠只設(shè)有空冷背壓大于60kPa的報(bào)警,因?yàn)镽B動(dòng)作時(shí)會(huì)造成機(jī)組負(fù)荷大幅下降,機(jī)65kPa即發(fā)生背壓高跳機(jī)保護(hù),兩者之間間隔太小,組運(yùn)行穩(wěn)定性降低,要避免空冷RB的誤動(dòng)同時(shí)也要報(bào)警后運(yùn)行人員已來不及進(jìn)行補(bǔ)救,失去處理的最避免拒動(dòng)。特別注意在做邏輯時(shí)要對(duì)空冷背壓信號(hào)好時(shí)機(jī)。所以根據(jù)府谷電廠的實(shí)際情況重新確定報(bào)進(jìn)行質(zhì)量判斷,防止因?yàn)樾盘?hào)質(zhì)量問題造成的空冷警信息,完善測量機(jī)報(bào)警系統(tǒng),讓運(yùn)行人員有足夠的RB誤動(dòng)。排氣管道12的背壓要經(jīng)過大選,確保最時(shí)間做好應(yīng)急準(zhǔn)備。主要采取以下的措施。大的背壓作為邏輯判斷信號(hào),防止汽輪機(jī)排氣管道山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2013年第3期(總第193期)排氣管道1背排氣管道2背壓(選擇后)壓(選擇后)空冷RB發(fā)生負(fù)荷低R入網(wǎng)XN位ON四O日RB動(dòng)力空冷被壓增加過快報(bào)警低于空冷RB負(fù)荷BORB結(jié)束圖1空冷背壓RB邏輯圖400.000機(jī)組功率;2—排氣壓力輸出點(diǎn);3一RB發(fā)生;4一汽包水位圖2空冷RB動(dòng)作時(shí)的曲線兩側(cè)的背壓偏差較大,造成汽輪機(jī)背壓保護(hù)動(dòng)作而要根據(jù)具體情況而定?？绽銻B未動(dòng)作?？绽浔硥贺?fù)荷動(dòng)作值之所以設(shè)定在420MW,是4空冷RB效果根據(jù)府谷電廠近幾年的經(jīng)驗(yàn)判斷,發(fā)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷在2012年5月18日府谷電廠2號(hào)機(jī)組空冷RB大于420MW時(shí),當(dāng)環(huán)境急劇惡化時(shí),空冷背壓上升動(dòng)作,當(dāng)時(shí)機(jī)組負(fù)荷在564MW,機(jī)組背壓37kPa較快,留給運(yùn)行人員時(shí)間太短。其它背壓的設(shè)定值由于風(fēng)速風(fēng)向突然變化,背壓變化過快,空冷RB動(dòng)也是根據(jù)背壓的變化率設(shè)定也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值所作,機(jī)組負(fù)荷很快穩(wěn)定在299MW,機(jī)組背壓穩(wěn)定在得。因此不同機(jī)組的真空設(shè)定值、變化速率及負(fù)荷27kPa。根據(jù)當(dāng)時(shí)的曲線如果空冷RB不動(dòng)作的話山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2013年第3期(總第193期)的報(bào)警系統(tǒng)也起到和很重要的作用,在機(jī)組未達(dá)到參考文8機(jī)組背壓大概在4min左右就會(huì)達(dá)到跳機(jī)動(dòng)作值,空節(jié)系統(tǒng)的RB功能,機(jī)組主要參數(shù)均能控制在允許冷背壓的動(dòng)作成功的避免了一次非停的發(fā)生。趨勢的范圍之內(nèi),完全能夠保證機(jī)組在惡劣環(huán)境工況下圖如圖2所示。的安全運(yùn)行同時(shí)在夏季運(yùn)行的過程中,空冷背壓增加過快空冷背壓RB動(dòng)作值之前提前提醒運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)1李華東,李艷RB技術(shù)探討及其在300MW機(jī)組的應(yīng)用[J山整機(jī)組運(yùn)行方式防止背壓的進(jìn)一步惡化。東電力技術(shù),2005(4):27-30[2]王佩璋解決強(qiáng)熱風(fēng)回流威脅汽輪機(jī)停機(jī)問題的探討[電力5結(jié)語設(shè)備,2006,7(11):47-49[3]郎澄字,馬維遷府谷電廠1號(hào)機(jī)組RB性能試驗(yàn)報(bào)告[R]山東空冷RB應(yīng)用解決了由于熱風(fēng)回流造成機(jī)組背電力研究院,2008壓急劇惡化導(dǎo)致機(jī)組非停的問題。提高機(jī)組背壓的收稿日期:2012-12-29報(bào)警值,及時(shí)提醒運(yùn)行人員干預(yù)運(yùn)行方式,盡量避免作者簡介空冷RB的動(dòng)作,減少機(jī)組負(fù)荷的次數(shù)。依靠自動(dòng)調(diào)王利濤(1984—),男,助理工程師,從事電廠熱工管理工作(上接第49頁)為水源熱泵供治原理、家庭熱能利用技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建虛擬展覽中心,將三維仿真建兩部分。用戶可以直觀地在3D展廳里漫游,了解水模、情景仿真動(dòng)畫演示與本地或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步,將信源熱泵的原理,以及熱能如何利用,同時(shí)可以展示多息實(shí)時(shí)展現(xiàn)在三維場景和立體動(dòng)畫之上,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)媒體信息如表2所示,顯示熱源水泵的節(jié)能優(yōu)勢。信息與三維場景的同步展示。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車、節(jié)能燈、水源熱泵等需求側(cè)示范項(xiàng)目身臨其境的全方位的展現(xiàn),將節(jié)約用電、安全用電、節(jié)能產(chǎn)品展示和企業(yè)節(jié)能等知識(shí)以生動(dòng)、直觀、形象的形式展現(xiàn)出來,讓用戶體驗(yàn)到逼真的場景漫游和互動(dòng)操作。為廣大用戶提供學(xué)習(xí)電力科普知識(shí)的平臺(tái),具有一定的創(chuàng)新意義,對(duì)于傳播電力需求側(cè)管理項(xiàng)目,不斷推進(jìn)電力需求側(cè)建設(shè)的力度和深度,具有較大的推廣意義。圖5水源熱泵3D模型參考文獻(xiàn)[1]陳洪,馬欽,朱德?；?unity3D的交互式虛擬農(nóng)業(yè)仿真平臺(tái)表2不同能源設(shè)備加熱100t熱水費(fèi)用比較研究[J農(nóng)機(jī)化研究,2012,34(3):184-18比較對(duì)象費(fèi)用比較/元節(jié)省/元節(jié)省率/%[2]于建松基于 Unity3D的室內(nèi)浸游的關(guān)鍵技術(shù)研究[J.鹽城工廢熱回收機(jī)組59200學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,24(4):56-59電熱爐252900[3]計(jì)力北京電力展示廳示范工程建設(shè)及效果[J需求側(cè)管理,2010,12(4):69-71燃油鍋爐2592.002000.00[4]于建松基于 Unity3D的室內(nèi)漫游仿真系統(tǒng)[J淮陰師范學(xué)院燃?xì)忮仩t148900897.00學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2011(12):515-518燃煤鍋爐68500收稿日期:2012-11-215結(jié)語作者簡介高建宏(1974),女,高級(jí)工程師,主要從事電力需求側(cè)管理研采用3D技術(shù),進(jìn)行電力需求側(cè)項(xiàng)目虛擬展示平究工作;臺(tái)的研究,開發(fā)面向廣大供電部門和客戶的電力需劉新鋒(1977-一),男,系統(tǒng)分析師,主要從事電力需求側(cè)系統(tǒng)研發(fā)工作;求側(cè)示范工程網(wǎng)上展示系統(tǒng),與電力需求側(cè)管理知王志梁(1977-),男,工程師,主要從事電力市場和需求側(cè)管理識(shí)體系相融合,并通過多媒體編程技術(shù)與動(dòng)態(tài)軟件研究工作。