300MW机组伺服阀故障引起机炉协调控制异常的处理及建议

　　某电厂6号亚临界300 MW燃煤机组锅炉为东方锅炉厂生产的DG1025/18.2-Ⅱ4型亚临界压力、中间一次再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、自然循环汽包炉,配置6台中速磨煤机正压直吹制粉系统,其中1台备用。汽轮机为东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-8型亚临界、中间一次再热、高中压合缸、两缸两排汽单轴布置凝汽式机组。DCS主要采用GE能源集团公司生产的XDPS-400+分散控制系统,其包括数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)、数字式电液控制系统(DEH)、锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)、发变组及厂用电控制系统(ECS)以及事件顺序记录系统(SOE)等。其中,DEH采用XDPS-400+的高压抗燃油纯电调系统。DEH为以微处理机为基础的数字式电液控制装置,通过EH液压系统对汽轮机主汽阀、再热阀、调节阀及再热调节阀进行单独的控制,采用多种阀门管理方式,实现机组在多种控制方式下的安全经济运行。机组于2007年5月19日通过168 h试运行,2007年9月15日完成机组辅机故障减负荷(RB)试验后按计划停机2个星期,进行机组的检查性小修。

　　1　故障现象及原因分析

　　6号机组于2007年9月底小修结束,在投入机炉协调控制自动方式后,发现锅炉燃料量有较大的波动。检查锅炉主控回路和燃料控制回路,发现协调控制回路中的热量指令变化较为频繁,疑是由于煤种变化协调控制系统参数不合适引起,通过修改锅炉和汽轮机的主控系统调节参数,减弱锅炉主控和汽轮机主控的调节作用,但故障仍无法消除。2007年9月30日中午,被迫退出6号机组机炉协调控制。从168 h试运行、移交生产、到9月中旬进行机组的RB试验时,6号机组均投入以锅炉跟随为基础的协调控制(CCBF)方式,协调控制系统已经受过高负荷率和大范围负荷变动的考验,因此机炉协调控制系统结构及参数设置均正常。该机组CCBF方式是以直接能量平衡为基础的协调控制方式,在该种方式下,锅炉调节器的设定值SP和反馈值PV分别如式(1)和式(2)所示:

　　式中:p1为调节级后压力;pT为主蒸汽压力;pS为主蒸汽压力设定值;pd为汽包压力。

　　在煤种和控制器参数不变的前提下,锅炉燃料流量波动较大,只能是由于SP和PV之一或两者同时出现异常波动引起。其中,主蒸汽压力设定值是机组负荷设定的函数值或手动输入值,不会出现异常变化;汽包压力是缓慢变化量,在其测量变送器工作正常的情况下也不会出现较大的变化,但调节级后压力和主蒸汽压力均可能由于汽轮机调节阀的异常波动产生异常变化。因此,机组锅炉燃料流量的异常波动的原因应着重从汽轮机侧查找。

　　2　故障处理

　　10月5日下午,按如下步骤检查和处理机组的异常情况: