009辅助设备控制优化试验方案.docx

华电宝山发电厂
#2机组辅助设备控制系统优化试验方案

方案签批页

委托方意见

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批 准

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审 核

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编 写

年 月 日

1 编制目的
2 编制依据
3 2×660MW 机组集控运行规程》系统简介
3.1 及系统简介
新乡宝山电厂2×660MW 机组锅炉一期工程锅炉台由东方锅炉（集团）股份有限公司制造，型号为DG-2101/25.4-Ⅲ超临界变压直流炉、单炉膛、一次中间再热、旋流燃烧器前后墙对冲燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架悬吊结构Π型锅炉。锅炉配备24 只旋流燃烧器，前后墙对冲燃烧，分前后墙各3 层布置，每层4 只燃烧器；锅炉配备24 只点火及助燃油枪、8 只启动油枪；配6 台双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统，在BMCR 工况时，5 台磨煤机运行，一台备用。
本机组汽轮机由上海汽轮机厂提供，型号为N660-24.2/571/566 超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮发电机组。设30％电动调速给水泵1 台、50％汽动给水泵2 台。汽轮机旁路系统采用容量为30％的高、低压两级串联旁路系统。
发电机为上海电机股份有限公司生产的三相同步汽轮发电机。发电机冷却方式为水、氢、氢。
3.2
机组的热控系统采用上海自动化仪表公司的maxDNA分散控制系统。DCS 设置公用网络，公用网络监控厂用电公用部分、空压机站和燃油泵房，但没有操作员站，可分别由#1、#2 DCS 操作员站进行监控，在同一时刻只能由一台机组的DCS 实现对公用部分设备的控制，另台机组的控制功能被闭锁，仅有监视功能。
3.3
辅助设备模拟量控制系统包括除氧器水位、除氧器压力、加热器水位、凝汽器水位、轴封压力、凝结水再循环流量控制、空预器冷端温度控制、凝结水再循环流量控制、燃油压力控制、辅助蒸汽温度控制、暖风器疏水箱水位控制、密封风滤网差压控制、闭式水压力控制、闭式水温度控制、闭式水膨胀水箱水位控制、汽机润滑油温控制、发电机定冷水温度控制、发电机氢温控制、发电机密封油温控制、电动给水泵工作油温控制、汽动给水泵润滑油温控制等控制系统等。每个系统的调节品质都会影响到机组的经济、稳定、安全运行。

4 优化试验目标
辅助设备调节品质指标（负荷范围70%～100%）如下：
4.1 稳态品质指标：
除氧器水位：±20mm；
除氧器压力：±20kPa；
加热器水位：±10mm；
凝汽器水位：±20mm；
其他辅助设备模拟量控制：给定值附近，不振荡。
4.2 动态品质指标：
除氧器水位（100mm）：衰减率为0.7～0.8，稳定时间为小于20min.
除氧器压力（50kPa）：衰减率为0.75～1，稳定时间小于1min；
加热器水位（30mm）：衰减率为0.75～1；
凝汽器水位（50mm）：衰减率为0.75～1，稳定时间为：小于5min；
其他辅助设备模拟量控制：衰减率为0.75～1。

5 试验应具备的条件
6 试验步骤
7 详细的试验步骤见试验程序。试验数据的处理
7.1

8 试验的组织和分工
8.1 工作范围
8.1.1 向提供主、辅机系统的热力系统资料，包括系统图、组态图及必要的能反映主辅设备性能的(如燃烧调整、风量、煤量等标定的数据)数据和资料。
8.1.2 保证机组主、辅机正常运行，保证测量信号、执行机构及其一次设备的完好、正常，及时消除缺陷，并按要求做好准备工作。
8.1.3 审核并确认提交的优化试验方案。
8.1.4 负责优化试验的组织、协调工作，负责申请负荷调度。
8.1.5 负责根据提出的各项要求和工作内容办理工作票，并安排专人参加调试工作的全过程，负责与相关专业协调工作。
8.1.6 负责组织项目验收和系统接收后的运行维护。
8.1.7 对运行状况进行监督及信息反馈，为提供研究依据。
8.1.8 对热工人员进行针对性的培训，整体提高热控维护人员的技术水平。
8.1.9 为工作人员提供临时办公地点及生活便利条件。
8.2
8.2.1 负责实施控制系统优化前的模拟量控制系统性能测试试验工作。
8.2.2 负责编制优化试验方案。
8.2.3 负责培训热控维护人员及运行人员。
8.2.4 负责对运行人员及参与试验的热控人员进行技术交底及安全交底。
8.2.5 负责试验报告的编写。
8.2.6 如因其它原因导致控制系统无法投入，负责查明原因，并向提供合理的解决方案。
9 引风机跳闸后联跳同侧送风机。
10 超驰关闭已跳引风机静叶，利用双输出控制系统将另一台运行引风机的静叶迅速开大至最大开度。
11 如果三台磨都在运行，则联锁跳#1磨。
12 如果#3磨在运行，则联锁投入等离子。
13 一次风压设定值10秒之内降至8kPa（暂定），完成燃料粗调。
14 协调切TF，汽机自动控制压力，机前压力自然下滑到15Mpa（暂定）后，切定压运行。
15 燃料主控切手动，送风子系统控制氧量，炉膛压力子系统控制负压。
16 给水系统控制汽包水位。
17 立即关闭过／再热汽温减温水的调门。
18 RB十分钟后自动解除，或负荷稳定后由运行人员手动解除。
19 4.2送风机RB
20 送风机跳闸后联跳同侧引风机。
21 超驰关闭已跳送风机动叶，利用双输出控制系统将另一台运行送风机的动叶迅速开大至最大开度。
22 如果三台磨都在运行，则联锁跳#1磨。
23 如果#3磨在运行，则联锁投入等离子。
24 一次风压设定值10秒之内降至8kPa（暂定），完成燃料粗调。
25 协调切TF，汽机自动控制压力，机前压力自然下滑到15Mpa（暂定）后，切定压运行。
26 燃料主控切手动，送风子系统控制氧量，炉膛压力子系统控制负压。
27 给水系统控制汽包水位。
28 立即关闭过／再热汽温减温水的调门。
29 RB十分钟后自动解除，或负荷稳定后由运行人员手动解除。
30 4.3一次风机RB
31 超驰关闭已跳一次风机动叶，利用双输出控制系统将另一台运行跳一次风机的动叶迅速开大至最大开度。
32 如果三台磨都在运行，则联锁跳#1磨。
33 如果#3磨在运行，则联锁投入等离子。
34 一次风压设定值10秒之内降至8kPa（暂定），完成燃料粗调。
35 协调切TF，汽机自动控制压力，机前压力自然下滑到15Mpa（暂定）后，切定压运行。
36 燃料主控切手动，送风子系统控制氧量，炉膛压力子系统控制负压。
37 给水系统控制汽包水位。
38 立即关闭过／再热汽温减温水的调门。
39 RB十分钟后自动解除，或负荷稳定后由运行人员手动解除。
40 4.4给水泵RB
41 如果三台磨都在运行，则联锁跳#1磨。
42 如果#2磨在D层粉运行，则延时5秒联锁关闭#2磨D层分离器出口门，同时相应侧的给煤机直接减出力到最小。
43 如果#3磨在运行，则联锁投入等离子。
44 一次风压设定值10秒之内降至8kPa（暂定），完成燃料粗调。
45 协调切TF，汽机自动控制压力，机前压力自然下滑到15Mpa（暂定）后，切定压运行。
46 燃料主控切手动，送风子系统控制氧量，炉膛压力子系统控制负压。
47 给水系统控制汽包水位。
48 立即关闭过／再热汽温减温水的调门。
49 RB十分钟后自动解除，或负荷稳定后由运行人员手动解除。
50 4.5磨煤机跳一余二RB
如果是#1磨跳闸，当#1磨只带一层粉运行时不触发RB；当#1磨带两层粉运行时触发RB，投等离子但不用投油枪。
51 如果是#2磨跳闸，触发RB，同时投入等离子和DE层油枪。
52 如果是#3磨跳闸，触发RB，投入AB层油枪。
53 协调切TF，汽机自动控制压力，机前压力自然下滑到15Mpa（暂定）后，切定压运行。
54 燃料主控切手动，送风子系统以燃料量为控制前馈信号控制氧量，炉膛压力子系统控制负压。
55 给水系统控制汽包水位。
56 立即关闭过／再热汽温减温水的调门。
57 RB十分钟后自动解除，或负荷稳定后由运行人员手动解除。
58 4.6磨煤机跳一余一RB
59 如果是#2磨跳闸#3磨运行，则触发RB，投等离子但不投油枪。
60 如果是#3磨跳闸#2磨运行，则触发RB，同时投入DE层油枪。
61 协调切TF，汽机自动控制压力，机前压力自然下滑到15Mpa（暂定）后，切定压运行。
62 燃料主控切手动，送风子系统以燃料量为控制前馈信号控制氧量，炉膛压力子系统控制负压。
63 给水系统控制汽包水位。
64 立即关闭过／再热汽温减温水的调门。
65 RB十分钟后自动解除，或负荷稳定后由运行人员手动解除。
66 6.静态试验
67 在机组停机的情况下，根据机组设计的功能，依次模拟RB产生的条件，检查负荷运算回路、负荷指令速率变化等各项RB功能回路，并按经验数据（或设计）初步设定负荷指令变化率。 试验步骤为：
68 6.1将六大风机置于试验位置。
69 6.2将等离子燃烧器置于试验位置。
70 6.3将给煤机和磨煤机置于试验位置。
71 6.4将给水泵置于试验位置。
72 6.5将油系统置于试验位置。
73 6.6汽机侧不参与静态试验。
74 6.7将控制器置于仿真状态。
75 6.8 仿真启动六大风机。
76 6.9仿真启动磨煤机。
77 6.10仿真升负荷，启动磨煤机，投入机炉协调控制系统。
78 6.11仿真停乙引风机，记录磨煤机跳闸（此时应自动跳＃1磨煤机）、等离子投入情况，送风、引风控制系统动作情况，负荷指令下降情况。
79 6.12仿真启＃1磨煤机、乙引风机、乙送风机。仿真停乙送风机，记录磨煤机跳闸、等离子投入情况，炉膛压力控制系统动作情况，负荷指令下降情况。
80 6.13仿真启＃1磨煤机、乙引风机、乙送风机。仿真停乙一次风机，记录磨煤机跳闸、等离子投入情况，炉膛压力系统动作情况，负荷指令下降情况。
81 6.14仿真启＃1磨煤机。启动#1、#2给水泵，仿真停＃2给水泵，记录磨煤机跳闸、等离子投入情况，炉膛压力系统动作，负荷指令下降情况。
82 安全技术措施

试验程序

试验程序

试验的前期工作
熟悉机组热力系统性能和特点，收集与试验有关设备的设备规范和运行规程。
资料有效性失去
检查现场技改记录
收集机组DCS设计说明书，掌握各辅助设备模拟量控制系统设计思路、各系统及相关设备的联锁保护项目设置。
资料有效性失去
检查现场技改记录
检查与试验相关的控制设备是否具备可靠投入运行条件。

由试验项目负责人组织编制《试验方案》。
安全责任划分及组织机构不明确
方案中应明确安全责任划分及组织机构
根据委托方要求参加《试验方案》的审查和修改。

《试验方案》必须经过主管副总签字且经委托方批准后方可实施。

委托方向调度提出试验负荷申请，调度答复后通知试验人员到现场试验。

现场准备工作
参加试验人员到达现场后，对委托方进行技术交底及安全交底。
安全交底只针对试验过程，机组试验中其他安全措施未涉及.
委托方应在试验时严格按照自身规程进行操作。如试验过程中出现危害设备安全情况应及时处理。
检查机组运行情况。

检查安全措施落实情况。

成立试验组织机构，本试验由委托方副总工程师以上领导负责，生产技术部门负责协调联系。

当班值长负责调整指挥运行试验工况，当班运行人员负责运行参数与运行工况调整。

机组运行正常，各辅助设备模拟量控制系统控制对象正常投入。
控制对象非正常工况投入自动易引起被控参数波动或设备故障。
运行人员手动控制。
辅助设备模拟量控制系统被调量测量信号准确可靠。
被调量测量信号不准易引起控制系统误动。
确保测量信号准确。
执行机构在最大开度下应能满足现场实际要求，并有足够的裕量。
调节余量不够，就不能满足额定负荷工况下的调节要求。
额定负荷下应有足够的调节裕量。
相关工艺设备的保护回路投入运行。
保护回路不投运，在调节回路失效情况下将不能保证设备的安全。
必须保证保护回路正常投入。
控制系统参数检查，记录原有控制参数。

M/A操作站能手动操作、无强制切手动或跟踪信号。
如存在问题，无法正常投入自动。
在线检查有无强制切手动或跟踪信号。
检查控制系统手动/自动方式之间的无扰动切换
如不能无扰动切换，在投入自动或切为手动后会出现工况突变导致系统不稳定。
在线检查设定值跟踪信号是否正确。
检查控制系统偏差报警是否正确设置，报警输出的开关量信号能否正确送至报警显示和控制保护回路。
如报警设置不准确或不能正确送出会在出现偏差超限时控制系统不能自动切为手动导致系统出现大幅度的波动。
在线检查偏差报警设置情况。
检查方向性闭锁保护功能是否设置且正确实现（根据具体情况）
方向性闭锁功能不能正确实现将导致控制对象严重偏离正确的控制范围。
在线检查方向性闭锁保护功能
检查超驰控制保护回路是否设置且能正确动作（根据具体情况）
超驰保护回路未设置或不能正确动作将导致损害相关控制设备。
在线检查超驰控制保护回路。

试验开始后，密切监视机组运行参数，记录设备工作正常。

保持各主要参数稳定（负荷、主蒸汽压力、炉膛压力、中间温度、氧量），机组无重大操作，辅助设备模拟量控制系统控制对象参数稳定，投入该控制系统自动。
（1）系统不稳定时，投入自动可能造成辅助设备模拟量控制系统不稳定；
（2）控制系统工作不稳定，辅助设备模拟量控制系统波动过大时易造成设备损坏；
（3）辅助设备模拟量控制系统保护装置退出运行时，可能造成设备损坏。
（1）系统不稳定时，退出试验，手动操作；
（2）控制系统工作不稳定，辅助设备模拟量控制系统波动过大时，停止试验，手动操作；
（3）辅助设备模拟量控制系统保护装置退出运行时，停止试验，手动操作，确保人身设备安全。
手动增加或减少辅助设备模拟量控制系统定值（第1次增加，第2次减少），使调节系统设定值在新的定值上。
待参数上升（或下降）到达到新的定值附近，稳定运行时结束试验，记录试验数据。
根据试验情况重复上述试验，直至连续两次试验曲线特性一致，分析调节系统动作特性。
在每次定值扰动试验时，当被控参数到达新的定值附近并稳定后，继续观察1-4倍的稳定时间，找到并记录稳态实测值。
稳态品质指标：
除氧器水位：±20mm；
除氧器压力：±20kPa；
加热器水位：±10mm；
凝汽器水位：±20mm；
其他辅助设备模拟量控制：给定值附近，不振荡。

动态品质指标：
除氧器水位（100mm）：衰减率为0.7～0.8，稳定时间为小于20min.
除氧器压力（50kPa）：衰减率为0.75～1，稳定时间小于1min；
加热器水位（30mm）：衰减率为0.75～1；
凝汽器水位（50mm）：衰减率为0.75～1，稳定时间为：小于5min；
其他辅助设备模拟量控制：衰减率为0.75～1。

连续投入24小时，记录曲线，分析系统对辅助设备模拟量控制系统扰动。

整理试验数据，由试验项目负责人负责编写《试验报告》。

附表2：试验记录卡
部门

作业人数

作业人员

作业项目负责人

项目名称

工作开始时间

工作结束时间

序号
执行情况
确认
1
熟悉机组热力系统性能和特点，收集与试验有关设备的设备规范和运行规程。

2
收集机组DCS设计说明书，掌握各辅助设备模拟量控制系统设计思路、各系统及相关设备的联锁保护项目设置。

3
检查与试验相关的控制设备是否具备可靠投入运行条件。

4
由试验项目负责人组织编制《试验方案》。

5
根据委托方要求参加《试验方案》的审查和修改。

6
《试验方案》必须经过主管副总签字且经委托方批准后方可实施。

7
委托方向调度提出试验负荷申请，调度答复后通知试验人员到现场试验。

8
参加试验人员到达现场后，对委托方进行技术交底及安全交底。

9
检查机组运行情况。

10
检查安全措施落实情况。

11
成立试验组织机构，本试验由委托方副总工程师以上领导负责，生产技术部门负责协调联系。

12
当班值长负责调整指挥运行试验工况，当班运行人员负责运行参数与运行工况调整。

13
机组运行正常，各辅助设备模拟量控制系统控制对象正常投入。

14
辅助设备模拟量控制系统被调量测量信号准确可靠。

15
执行机构在最大开度下应能满足现场实际要求，并有足够的裕量。

16
相关工艺设备的保护回路投入运行。

17
控制系统参数检查，记录原有控制参数。

18
M/A操作站能手动操作、无强制切手动或跟踪信号。

19
检查控制系统手动/自动方式之间的无扰动切换

20
检查控制系统偏差报警是否正确设置，报警输出的开关量信号能否正确送至报警显示和控制保护回路。

21
检查方向性闭锁保护功能是否设置且正确实现（根据具体情况）

22
检查超驰控制保护回路是否设置且能正确动作（根据具体情况）

23
试验开始后，密切监视机组运行参数，记录设备工作正常。

24
保持各主要参数稳定（负荷、主蒸汽压力、炉膛压力、中间温度、氧量），机组无重大操作，辅助设备模拟量控制系统控制对象参数稳定，投入该控制系统自动。

25
手动增加或减少辅助设备模拟量控制系统定值（第1次增加，第2次减少），使调节系统设定值在新的定值上。

26
待参数上升（或下降）到达到新的定值附近，稳定运行时结束试验，记录试验数据。

27
根据试验情况重复上述试验，直至连续两次试验曲线特性一致，分析调节系统动作特性。

28
在每次定值扰动试验时，当被控参数到达新的定值附近并稳定后，继续观察1-4倍的稳定时间，找到并记录稳态实测值。

29
稳态品质指标：
除氧器水位：±20mm；
除氧器压力：±20kPa；
加热器水位：±10mm；
凝汽器水位：±20mm；
其他辅助设备模拟量控制：给定值附近，不振荡。

30
动态品质指标：
除氧器水位（100mm）：衰减率为0.7～0.8，稳定时间为小于20min.
除氧器压力（50kPa）：衰减率为0.75～1，稳定时间小于1min；
加热器水位（30mm）：衰减率为0.75～1；
凝汽器水位（50mm）：衰减率为0.75～1，稳定时间为：小于5min；
其他辅助设备模拟量控制：衰减率为0.75～1。

31
连续投入24小时，记录曲线，分析系统对辅助设备模拟量控制系统扰动。

32
整理试验数据，由试验项目负责人负责编写《试验报告》。

程序变动情况说明
序号

备注：