超超临界火电机组单列辅机控制设计优化探讨

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超超临界火电机组单列辅机控制设计优化探讨660MW超超临界火电机组单列辅机控制设计优化探讨，近年来，随着国家经济水平的发展，日益重视对生态环境的保护，燃煤火力发电机组作为能源供给重要的一环，面临着越来越高的节能减排标准要求。

目录

案例背景介绍

1　引言

为建设高效节能、绿色环保、可持续发展的高效电厂，各新建、扩建项目在设计阶段对电厂系统设计进行着革命性的优化。鉴于当前火电机组主要辅机可靠性的提高，神华国华锦界能源有限责任公司2×660MW工程在一次风机、送风机、引风机、空预器及给水泵均采用了单台100%容量配置。辅机采用单列配置后，系统对相关仪表及控制设备的配置方案、设备的选型提出了更高的要求，对控制系统的配置和逻辑控制方案带来较大变动，为适应单列配置的需求，提高机组的安全可靠性，尽量减小辅机单列配置后对机组安全性可能带来的不利影响，机组控制设计从仪表设备配置、选型、控制系统等方面需进行优化，整体提高控制系统的安全可靠性，以避免机组因控制设计不完善而带来机组可靠性降低的问题。

案例实施与应用情况

2　单列辅机配置的项目

从国外燃煤机组发展情况看，日本早在1996年矶子电厂就已经开始推行锅炉辅机单列布置的方案。矶子电厂由日本电源开发株式会社投资建设，电厂位于日本国横滨市矶子区新矶子町，机组性能指标处于世界领先水平。该电厂锅炉送风机、一次风机、空预器采用单列布置，引风机采用双列横向布置，静电除尘器采用双室四电场高效除尘器，1×100%给水泵汽轮机＋1×30%电动给水泵。经过最近几年的发展，国内陆续投运了几台单列辅机配置的机组，在节能降耗和技术创新方面收到了较好的效果，已投运机组有国电布连电厂2×660MW机组、国华宁东二期2×660MW机组、国华柳州两台2×660MW机组、华能宜春2×350MW机组。

2.1　锦界项目锅炉烟风系统

锅炉烟风系统主要辅机均由常规的每台机组各配两套设备优化为单台设备，即每台锅炉机组配置如项目单台辅机：一台空气预热器、一台引风机、一台送风机、一台一次风机。

2.2　锦界项目锅炉给水系统

锅炉给水泵由常规每台机组配两台50%容量汽动给水泵加一台30%容量电动给水泵（或两机公用）优化为仅配一台100%容量汽动给水泵，且采用同轴配置前置泵，两台机组共配置一台30%容量电动给水泵。

3　单列辅机布置后对控制影响

3.1　单列辅机配置对控制带来的优势

主要辅机设备单台配置，热力系统相对简化，控制设备由传统单台机组的两套甚至三套减少成一套。同时相应降低了热控设备投资和投运后的设备维护量，为电厂运行及设备检修带来了方便。控制设备包括：风机的执行机构、振动测量装置、温度测量仪表、油站热控仪表；空预器的热点探测及火灾系统、测速系统、润滑油系统、吹灰系统；给水泵汽轮机组的METS系统、MEH系统、MTSI等（含泵组的）。仪表和控制设备的减少相应地降低了工程成本的投资。

3.2　单列辅机配置机组的控制风险

传统辅机双列配置时单一控制设备及测点只影响单侧系统运行，单台辅机故障或保护误动作对机组的影响有限，不至于造成机组停运，但是单列配置以后单台设备的波动就是机组的波动、单台设备的跳机就是机组的跳机，影响很大。辅机单列配置使控制设备及测点对机组的重要性增加了。因此单列辅机工程设计对控制设备的可靠性、准确性、配置的合理性的要求提高了，同时对控制系统的合理性、安全可靠性要求也提高了。

4　单列辅机控制设备提升措施

4.1　测量、控制元件选型

采用技术成熟、可靠的热控元件。在合理投资的情况下，一定要选用品质好、运行业绩佳的仪器仪表，以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的安全性。如国产元器件不能满足时，相应增加进口设备的范围。风机、小汽机润滑油站及液压油站均不设计或减少就地电控箱，所有仪表信号直接接入DCS，减少中间环节，提高了信号可靠性。

4.2　测量、控制元件数量配置

在一次检测仪表设备的配置上适当增加冗余度。为保障一次检测仪表的可靠性，在一次检测仪表设备的配置上适当增加冗余度。主要包括：风机、水泵、电动机、小汽机的轴承温度、振动、油压；小机、空预器的转速；小机的轴位移、真空、入口压力、流量；风机的失速。适当增加辅助测点和设备，例如：凡是由开关量信号作为热工保护时，均设计有模拟量信号作为辅助监视；风机和小机的TSI信号进入诊断系统TDM；在风烟测量管路上的测点安装防堵吹扫装置。