GB T 31461-2015 火力发电机组快速减负荷控制技术导则.pdf

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1、ICS 27.100 F 22 道雪中华人民共和国国家标准G/T 31461-2015 火力发141机组快这34:负荷控制技术导酣Cuicle for nm b11 ck anrl 138t cut back co:ntJ I. fsH fuel power plant 2015-05回15发布2015-12-01实施/?!飞中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局鲁士荒地扩中国国家标准化管理委员会a叩GB/T 31461-2015 目次Titi-i1iqd4FDopoqd。OQunu-表.表表录表录览HE览记一数一数况况参情吵吵情要验主验主试才试组/组/机作机作中动中动i3搜阳回民瞅瞅帷眯id

2、 k组卫组配机盯机影和录和昨卜求附附附附毗以白叫收相扑时翩翩翩翩的制林地蛐技试的嘟嘟嘟嘟围范语BBBmABCD言范规术Rmm陀民F录录录录前123456789附附附附GB/T 31461-2015 前本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由全国电站过程监控及信息标准化技术委员会CSAC/TC376)归口。本标准起草单位=华北电力科学研究院有限责任公司、广东省粤电集团公司沙角A电厂。本标准主要起草人z李卫华、杨振勇、黄明虹、高爱国、康静秋。I . 1 范围火力发电机组快速减负荷控制技术导则G/T 31461-2015 本标准规定了火力发电厂发电机

3、组快速减负荷控制的技术要求及试验和验收内容、方法。本标准适用于300MW及以上等级煤粉锅炉火力发电机组，其他类型的火力发电机组可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 26863-2011 火电站监控系统术语DL/T 655 火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程DL/T 657 火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程3 )拉语和定义GB/T 26863-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T 2

4、6863-2011中的某些术语和定义。3.1 协调控制系统crdinated control system; CCS 将锅炉(包括常压循环流化床)-汽轮发电机组、或燃气轮发电机组-余热锅炉-蒸汽轮发电机组、或反应堆-汽轮发电机组作为一个整体进行控制，通过控制回路胁调锅炉(包括常压循环流化床)与汽轮机组、或燃气轮机与余热锅炉和汽轮机组、或反应堆与汽轮机组、或在自动状态的工作，给锅炉(包括常压循环流化床、余热锅炉、反应堆、汽轮机、燃气轮机的自动控制系统发出指令，以适应负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组调频、调峰的能力。GB/T 26863-2011，定义6.29.1J3.2 模拟量控制系统modu

5、lation control system; MCS 实现锅炉(包括常压循环流化床、余热锅炉)、汽轮机或燃气轮机发电机组及辅助系统参数自动控制的总称。在这种系统中，常包含参数自动控制级偏差报警功能，对前者，其输出量为输人量的连续函数。3.3 GB/T 26863-2011，定义6.29J炉膛安全监控系统furnace safeguard supervisosystem; FSSS 燃烧器管理系统burner management system; BMS 对锅炉(包括常压循环流化床)点火、燃烧器、油枪或气枪或床枪进行程序自动控制，防止锅炉(包括常压循环流化床炉膛由于燃烧熄火、过压等原因引起炉膛外

6、爆或内爆而采取的监视和控制措施的控制系统。它包括燃料安全系统和燃烧器控制系统。GB/T 31461-2015 GB/T 26863一2011，定义7.12J3.4 顺序控制系统叫oencecontrol system; S 对机组的主机或某一工艺系统或主要辅机按一定规律(输人信号条件顺序、动作顺序或时间顺序)进行控制的控制系统。又称两位式控制系统或开关量控制系统。3.5 3.6 GB/T 26863-2011，定义6.30J旁路控制系统bypass control system; BPC 机组旁路系统的自动投、切及旁路出口蒸汽压力、温度模拟量控制系统的总称。GB/T 26863-2011，定义

7、6.29.7J数字电渡控制系统rlgital ekctro-hydraolic control system; DEH 由电气原理组成的敏感元件、数字电路(计算机)，由电气/液压原理组成的放大元件和液压原理组成的伺服机构所组成的汽轮机控制系统。简称数字电调。3.7 3.8 GB/T 26863-20口，定义6.29.4.3J给水泵汽轮机数字电波控制系统micro-electro-hydraulic control system; MEH 用微型计算机及液压伺服机构实行给水泵汽轮机各项控制功能的控制系统GB/T 26863-2011，定义6.29.5J超速保妒控制over-sp民rlprotec

8、tion control; OPC 一种抑制超速的控制功能。有采用加速度限制方法实现，也有采用双位控制方式实现。前者当汽轮机转速出现加速度时，发出超驰指令，关闭主调节汽阀、再热调节汽阀;当加速度为零时由正常转速控制回路维持正常转速。后者当汽轮机转速达到额度转速的103%时，自动关闭主调节汽阀、再热调节汽阔p当转速恢复正常时再开启这些调节汽间，如此反复，直到正常转速回路可以维持额度转速z或者两种方法同时采用。GB/T 26863-2011，定义7.13.2J3.9 汽轮机跟踪方式torbi:e follow mode; TF 锅炉(包括常压循环流化床或反应堆控制功率开环)，汽轮机自动控制汽压闭环

9、)，使机前汽压保持稳定。此种方式机组机前压力稳定，但负荷响应慢，也是在锅炉包括常压循环流化床)或反应堆侧局部故障时不能全自动的一种辅助运行方式。GB/T 26863一2011，定义6.29.1.2J3.10 辅机故障威负荷ron back;RB 针对机组主要辅机故障采取的保护措施，即当机组部分辅机(如其中一台给水泵、送风机、引风机)发生故障时，根据辅机故障情况快速降低机组负荷以适应辅机出力的保护措施。GB/T 26863-2011，定义6.29.1.9J3.11 凯组快速甩负荷fast cotback; FCB 当汽轮机或发电机甩负荷时，使锅炉(包括常压循环流化床不停运的一种控制措施。根据FC

10、B后机组的不同运行要求，可分为机组带厂用电单独运行或停机不停炉两种不同的运行方式。GB/T 26863-2011，定义6.29.1.10J2 . 8 GB/T 31461-2015 4 RB技术要求4.1 RB的类型及功能设计要求4.1.1 送风机RB:任一送风机跳闸，且机组负荷大于单台送风机最大带负荷能力，发生送风机RB。送风机RB发生后，应联跳相应数量磨煤机(给粉机)，负荷自动减至剩余送、引风机带负荷能力所对应的负荷目标值。4.1.2 引风机RB:任一引风机跳闸，且机组负荷大于单台引风机最大带负荷能力，发生引风机RB。引风机RB发生后，应联跳相应数量磨煤机(给粉机)，负荷自动减至剩余送、引

11、风机带负荷能力所对应的负荷目标值。4.1.3 一次风机RB:任一一次风机跳闸，且机组负荷大于单台一次风机最大带负荷能力，发生一次风机RB。一次风机RB发生后，应联跳相应数量磨煤机(给粉机)，负荷自动减至剩余一次风机带负荷能力所对应的负荷目标值。4.1 .4 给水泵RB:给水泵RB发生后应联跳相应数量磨煤机(给粉机)，负荷自动减至所有运行给水泵带负荷能力所对应的负荷目标值。根据机组运行工况，可采用以下控制模式za) 两台运行的给水泵任一跳闸、电动备用给水泵未成功联启，且机组负荷大子单台给水泵最大带负荷能力，发生给水泵RB。b) 两台运行的汽动给水泵任一跳闸、电动给水泵成功联启，且机组负荷大于三行

12、给水泵最大带负荷能力，发生汽动给水泵跳闸电泵联启RB。4.2 RB的触发条件当下列条件同时具备时RB触发za) 机组RB功能相关的重要辅机跳闸或停运;b) 机组实际负荷超过运行辅机所能带的最大负荷。4.3 RB的复位条件当下列条件同时具备时RB复位za) 机组实际负荷不大于运行辅机所能带的最大负荷，且基本稳定zb) 主汽压力、主汽温度等主要参数在机组运行允许的范围内。4.4 RB相关技术要求4.4.1 FSSS应完成相关磨煤机(给煤机或给粉机(排粉机)的切除控制，切除台数、时间间隔和顺序应合理，并可根据燃烧工况，联锁投入一层运行磨煤机(给粉机对应的油燃烧器。4.4.2 MCS的技术要求如下za

13、) 锅炉侧根据不同类型RB将燃料量、风量、给水流量自动降低至目标值F汽机侧按照预定的主汽压力定值进行自动调节zb) 应根据辅机设备的设计裕量与单侧最大出力试验结果合理设置RB目标负荷，并根据设备单侧运行时的参数维持能力设置合理的降负荷速率z。在RB发生时，宜将自动控制系统中的偏差大切除自动条件中的偏差限值适当增大zd) 对于运行磨煤机(给煤机)或给粉机(排粉机)以及在RB后单侧运行的设备，应设计防止过出力的最大指令限制。4.4.3 DEH宜投人遥控方式，由汽机主控完成主汽压力的控制，DEH应保证控制速率等条件符合RB过程中动作要求，防止RB动作过程中遥控被切除。3 GB/T 31461-201

14、5 4.4.4 SCS应根据不同RB类型及主汽温和再热汽温变化情况自动联锁相关设备。4.4.5 用于触发RB动作的设备状态信号应可靠;对于给水泵RB等渺及后备设备启动判断的RB项目，应根据设备启动时间设置延时，保证能够确认后备设备启动成功或失败信号。4.4.6 应采取措施保证MCS与SCS，FSSS、DEH、MEH系统间与RB功能相关信号交换的可靠性，MCS至DEH的指令通道如采用脉冲信号类型时，应合理设置接口参数，保证DEH侧的指令变化速率满足RB动作要求。4.4.7 RB发生后，应在操作员站显示状态、报警及RB首出原因。5 RB试验5.1 RB功能静态模拟试验5.1.1 试验目的在机组停运

15、的情况下，可对协调控制系统的RB功能进行模拟试验，以确认RB控制回路和参数整定合理，动作正确。5.1.2 试验内容试验中，应按设计的功能依次模拟RB产生的条件，主要检查以下内容za) 不同类型的辅机跳闸时，RB应正确动作;b) RB逻辑回路的相关控制参数已正确设定pc) MCS与FSSS、SCS、DEH等系统信号交换正常，RB方式后.，CCS能自动切换到预先设计的运行方式zd) F岱S眺磨煤机(给煤机)或给粉机(排粉机的控制逻辑正确，满足DL/T655的要求ze) RB时，主汽压采用的定压/滑压方式符合设计要求;f) 所有设计的辅机跳闸应均能触发RB动作zg) RB的触发和复位条件正确。5.2

16、 RB动态试验5.2.1 试验条件5.2. 1. 1 机组运行正常稳定、辅机无故障.5.2.1.2 单台辅机最大出力试验已完成，并正确设定RB动作速率、目标值，以及设备指令上限。5.2.1.3 机组CCS及子控制系统的调节品质良好，模拟量变负荷试验及定值扰动试验完成，满足DL/T 657的要求。5.2. 1.4 机组保护系统已正常投入，锅炉不投袖的最低稳燃负荷满足设计要求。5.2.1.5 RB功能模拟试验已完成，其结果满足要求。5.2.1.6 机组能够投入CCS或TF方式运行。5.2.1.7 RB回路已经正常投入。5.2.2 试验内容5.2.2.1 RB预备性试验(选做步骤如下za) 对于新建

17、机组首次RB试验时，宜先进行RB预备性试验，以降低风险Fb) 预备性试验可在较低负荷段进行，检查确认控制系统动作过程和调节参数是否合理，并调整4 , GB/T 31461-2015 不同RB工况下的目标负荷、降负荷速率等参数设置Fc) 对于预备性试验，可适当改变试验前被调量的设定值，以减少试验的风险。5.2.2.2 RB正式试验步骤如下za) 应在90%额定负荷以上进行RB正式试验，以检验机组在CCS方式时RB工况控制能力;b) 按设计的RB功能分项进行动态试验，试验顺序应遵循由易到难、风险递增的原则，如分别进行送风机、引风机、一次风机、给水泵等RB试验sc) 两台及以上并列运行或主/备运行的

18、同类辅机设备，可选取进行其中一台辅机进行RB试验;d) 风烟系统设计有送风机、引风机联锁跳闸逻辑的，一个辅机的RB试验可以等效为本次所联停设备的RB试验pe) RB试验项目宜按设计的功能全部进行，也可按用户要求根据现场条件选择部分项目，但RB功能模拟试验应全部进行。5.2.3 试验记录5.2.3.1 RB试验过程中应对试验相关的主要参数的趋势曲线进行记录，包括机组负荷、目标负荷、主蒸汽压力、主蒸汽压力设定值、汽机调门指令、总燃料量、总风量、总给水量、主蒸汽就量、汽包水位(汽包锅炉、中间点温皮(直流锅炉)、炉膛压力、一次风压、氧量、过热汽温度、再热汽温度、除氧器水位等。5.2.3.2 试验过程应

19、对与RB试验相关的设备的运行状态与重要参数进行监视，如电流、转速、轴承温度等，记录变化峰值。5.2.3.3 试瞌过程趋势与试验结果经过整理后，应按照附录A、附录B填写记录衰。5.3 其他试验要求5.3.1 新建机组、与RB功能相关的主要热力系统和热力设备变更或改造后、MCS(或FSSS、DEH)改造后应进行RB动态试验。5.3.2 当MCS，F岱S、DEH、SCS中与RB功能相关的组态进行了修改后应进行RB静态试验。6阻的验收6.1 RB的验收条件、6. 1. 1 机组能够带满负荷稳定运行，MCS定值扰动试验及CCS负荷变动试验满足DL/T657的要求。6.1.2 机组元主要缺陷，锅炉不投油(

20、或者等离子)稳燃负荷低于50%额定负荷，机炉主要保护全部投入。6.2 RB的验收标准6.2.1 RB验收应满足以下条件，即认为该项RB试验合格。a) RB动作过程全部自动完成;b) 机组参数波动范围不危及机组安全Fc) RB试验项目完整pd) 未提前采取非正常措施。6.2.2 RB试验验收z按照5.2的试验内容和要求进行，按照附录A、附录B填写记录表，并形成试验报告。5 GB/T 31461-2015 7 FCB技术要求7.1 FCB功能设计目的7.1.1 为减少因外部事故导致的机组停运，避免全厂停电，提高发电厂安全水平，对于点对网类型的电厂中有条件的机组宜设计FCB功能。7.1.2 本标准仅

21、对机组带厂用电单独运行的FCB类型提出了技术要求。7.2 FCB触发信号生成应由电气保护装置判断FCB触发信号，产生FCB动作指令;电气侧、锅炉侧、汽轮机侧各功能子组统一调用该动作信号，确保FCB动作时系统之间的协调性和可靠性。7.3 FCB设计要求7.3.1 电气、汽轮机、锅炉之间的大联锁设计应满足FCB控制要求。7.3.2 FCB动作后，发电机应迅速甩负荷至厂用电。7.3.3 DEH应触发OPC动作，机组转入转速调节回路，快速将转速稳定在额定转速，保证孤岛运行工况的厂用电频率稳定。7.3.4 锅炉以RB控制方式按设计的速率快减至预先设定的稳燃负荷。7.3.5 高、低s，:旁路、电磁泄放阀配

22、置应满足FCB功能要求，具备快速安全泄压和温度控制能力，全程控制主汽再立民其与负荷、主汽温、再热汽温相协调，宜以一定速率下滑至锅炉热负荷对应下的压力参数。7.3.6 除氧器、汽动给水泵(若有)汽摞切换控制功能合理。8 FCB试验8.1 FCB功能静态模拟试验8.1.1 试验目的在机组停运的情况下，可对CCS的FCB功能进行模拟试验，以确认大联锁、各相关子系统设计合理，动作正确。8.1.2 试验内容试验中，应按设计的功能依次模拟FCB产生的条件，主要检查以下内容zu 电气回路FCB信号生成正确，各系统接收信号正常、可靠zb) FCB功能中各子系统逻辑回路的相关控制参数已正确设定;c) MCS与F

23、SSS、SCS、DEH、BPC等系统信号交换正常;d) RB控制逻辑正确ze) FCB时，旁路控制系统符合设计要求;f) FCB触发RB动作正确、目标值及速率合理。8.2 FCB动态试验8.2.1 试验条件8.2. 1. 1 机组协调控制系统及主要子系统自动投入，控制品质满足要求。8.2.1.2 RB功能设计合理，且试验全部完成;RB回路已正常投入。8.2.1.3 机组保护系统已正常投入，锅炉不投袖的最低稳燃负荷满足设计要求。8.2.1 .4 FCB功能模拟试验己完成，其结果满足要求。G/T 31461-2015 8.2.1.5 旁路自动控制功能齐全，旁路控制系统已在机组点火冲转、并网、带初负

24、荷、带额定负荷、甩负荷等过程投入运行，具备全程自动控制能力;电磁泄放阀配置功能满足要求。8.2.1.6 电气励磁调节试验、厂用电切换试验完成，试验结果正常。8.2. 1.7 甩负荷试验成功完成。8.2.2 试验内容8.2.2.1 50 %FCB试验50%FCB试验内容如下za) 宜先进行50%额定负荷的FCB试验，以降低风险zb) 通过50%额定负荷的FCB试验，检查确认各控制系统动作过程和调节参数是否合理，并调整优化相关功能和参数配置F。可适当改变试验前被调量的设定值，以喊少试验的风险。8.2.2.2 100%F试验在90%额定负荷以上进行FCB正式试验，检验机组CCS、DEH、旁路等系统在

25、FC工况的控制能力。8.2.3 试验记录FCB试验记录参数同5.2.3，整理试验过程趋势与试验结果，按照附录C、附录D填写记录表。9 FCB的验收9.1 FCB的验收条件8.2.2的试验内容全部完成。9.2 FC的验收标准9.2.1 FCB验收应满足以下条件，即认为该项FCB试验合格a) 机组带厂用电稳定运行:b) FCB发生后，机组动作过程自动完成;c) 机组参数波动范围不危及机组和重要设备安全。9.2.2 FCB试验验收z按照8.2的试验内容和要求完成试验，按照附录C、附录D填写记录表，并形成试验报告。7 GB/T 31461-2015 附录A规范性附录)M动作过程中机组主要参数记录表RB

26、动作过程中机组主要参数记录表见表A.l。表A.1RB动作过程中机组主要参数记录表机组名称g触发RB动作原因2m触发时问:RB结束时间g机组是否跳闸2RB过程中RB过程中RB结束后试验最大值最小值稳态值否越机组参数名称单位前数值阳触发RB触发RB触发(参照运后时间数值后时间数值后时间数值行规程)有功功率MW 炉膛压力Pa 主汽压力如1Pa汽包水位(汽包炉)m口1给水流量t/h 左侧主汽温度 右侧主汽温度 左侧再热汽温度 右侧再热汽温度 一次风压力Pa 总风量t/h 中间点温度直流炉) 床温(循环流化床锅炉) 除氧器水位mm 氧量% 圃四8 GB/T 31461-2015 附录B(规范性附录机组总

27、体m动作/试验情况一览表机组总体RB动作/试验情况一览表见表B.L表B.1机组总体m动作/试验情况一览表机组名称RB项目跳闸设备动作/试验时间动作/试验前机组负荷是否成功, 送风机A送风机RB送风机B引风机A引风机RB引风机B一次风机A一次风机RB一次风机B给水泵A给水泵阻给水泵B给水泵C其他9 GB/T 31461-2015 附录C(规范性附录)FCB动作过程中机组主要参数记录表FCB动作过程中机组主要参数记录表见表C.1.表C.1FCB动作过程中机组主要参数记录表机组名称:FCB触发时间zFCB结束时间z机组是否跳闸zFCB过程中FCB过程中FCB结束后参数是试验最大值最小值稳态值否越限机

28、组参数名称单位前数值(参照运FCB触发FCB触发FCB触发后时间数值后时间数值后时间数值行规程)、有功功率MW| 汽轮机转速r/un 炉膛压力Pa 卡主汽压力:Y1Pa 汽包水位汽包炉)m r: 给水流量t :1 左侧主汽温度q、rd、右侧主汽温度 左侧再热汽温度 右侧再热汽温度 一次风压力Pa 总风量t/h 中间点温度(直流炉 床温(循环流化床锅炉) 除氧器水位mm 氧量% 厂用电电压kV 10 J , 电GB/T 31461-2015 附录D(规范性附录)机组总体FCB动作/试验情况一览表机组总体FCB动作/试验情况一览表见表D.L表D.1机组总体FCB动作/试验情况一览表机组名称FCB项

29、目机组转速稳定时间最大转速值最小转速值是否成功50%FCB lOO%FCB 备注:巳ON|FS户的回阁。a 111 华人民共和国家标准火力发电机组快速减负荷控制技术导则GB/T 31461-2015 国中* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(10004日,. 网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销争开本880X12301/16 印张1字数23千字2015年4月第一版2015年4月第一次印刷* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107书号:155066. 1-51082定价GB/T 31461-2015 打印H期:2015年6月2HF002