火电机组快速甩负荷（FCB）过程给水控制研究

第57卷第1期2015年2月汽轮机技术TURBINETECHN0L0GYVol_57No．1Feb．2015火电机组快速甩负荷(FCB)过程给水控制研究周云龙，王迪，邓彤天(1东北电力大学，吉林132012；2贵州电力试验研究院，贵阳550002)摘要：为了研究火电机组快速甩负荷(FCB)过程给水控制技术，通过Matlab／Simulink仿真平台建立给水泵汽轮机及其调节系统动态数学模型。研究了不同流量特性阀门对给水泵汽轮机转速的影响；主汽轮机负荷变化对给水泵汽轮机转速的影响；FCB过程汽包水位的变化。仿真结果表明：当给水泵汽轮机发生小扰动时，流量特性为对数型的低压调节阀门对于转速控制优于其它特性阀门；在FCB过程中，主汽轮机负荷降低越快，对于给水泵汽轮机的影响越大；提前增大汽包锅炉给水量能够很好地解决汽源切换过程水位过低问题。关键词：火电机组；给水控制；仿真；快速甩负荷分类号：TK263文献标识码：A文章编号：1001-5884(2015)01-0069-04StudyofFeedWaterControlofThermalPowerUnitDuringFastCutBackZHOUYun-long，WANGDi，DENGTong-tian(1NortheastDianliUniversity，Jilin132012，China；2GuizhouElectricPowerTest&ResearchInstitute，Guiyang550002，China)Abstract：InordertostudytheprocessoffeedwatercontroltechnologyofthermalpowerFCB，establishedthemodeloffeedwaterpumpturbine，whichwasderivedfrommassandenergybalance．Studiedtheimpactofdifferentflowcharacteristicofvalvesonfeedwaterpumpturbinespeed；impactofparametersofmainturbineonfeedwaterpumpturbinespeed；drumwaterlevelchangesduringFCB．Simulationresultsshowedthat：whensmalldisturbanceoffeedwaterpumpturbineoccur，theflowcharacteristicsoflogarithmictypeoflow—pressureregulatingvalveforspeedcontrolissuperiortoothercharacteristicsofthevalve；thefasterthemainturbineloaddecreases，thegreatertheimpactofthefeedpumpturbineduringFCB；increasinginadvancefeedwatercouldcontroldrumwaterlevelwellinswitchingprocess．Keywords：thermalpowerunit；feedwater；controlsimulation；fastcutbackU日U吾随着国民经济的快速发展，人民生产生活用电量的增加，对于电网的供电安全也提出了更高要求，而电网由于自身结构、自然环境、人为等因素，容易出现薄弱环节，造成大面积停电事故J。所以，为了积极采取措施保障电网供电安全的可靠性，除了电网自身结构多加改进外，发电机组也要配合电网负荷的变化。火电机组快速甩负荷至带厂用电(FCB)功能能够在电网停电事故后快速降负荷带厂用电，首先，该功能能够待电网故障解除后，迅速升负荷，省去了重新点炉启机的时间和资金，保障了供电的及时性；其次，一旦电网大面积停电，电厂失去启动电源，利用厂用电可以作为“黑启动”电源，该“星星之火”还可以为其它电厂提供启动电源。在我国发电企业中，火力发电占有重要地位。据统计，我国火力发电量占总发电量的70％左右，而这些机组很少能够实现FCB，原因是其控制技术及设备结构不利于该功能的实现。21世纪后，我国火电机组先后进行过多次FCB试验]，而成功实现FCB的机组并不多，在这些失败的试验中，很多是由于给水控制不及时，造成给水量过低，引发锅炉主燃料跳闸。当机组给水系统单纯依靠电动给水泵给水时，不存在汽源切换问题，但是我国大部分300MW以上火力发电机组都以汽动给水泵为主，将电动给水泵作为备用泵，当发生FCB时，由于主汽轮机抽汽不足，同时，给水母管压力升高，使得在FCB动作开始后非常容易引起给水量小的问题。本文针对火电机组FCB给水过程引