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摘要：大规模火电机组三改联动后，火电机组可以通过多种技改路线实现热电解耦，一定程度地满足了网侧对火电机组深度调峰日益增大的需求，电网具备了风电、太阳能等可再生能源发电量的最大消纳能力。同时火电机组也满足了社会其它企业对工业用汽的大量需求。总之，火电机组经过热电解耦技术改造，为社会低碳、绿色发展、双碳目标的实现提供了可能。但是火电机组热电解耦改造后，原来针对纯凝工况设置的主机保护RB逻辑已经不适应实际工况了，下面是某公司的供热改造后，实现了40%额定负荷深度调峰工况下单机能够提供300t/h的工业供汽，供汽参数：压力1.5MPa、温度300℃。

机组的RB保护逻辑，设置初衷是当机组重要辅助设备（如给水泵、空预器、引风机、送风机、一次风机等）发生故障，无法正常运行时，为保证机组的安全性，触发机组RB逻辑动作，快速降负荷至目标负荷，现在机组大流量供热的工况下，热力系参数如主蒸汽流量、给水流量等与纯凝工况下相比已经“失配”，RB出现了动作“不到位”或“拒动”的现象。

关节词： 热电解耦 大流量供热 RB逻辑 主蒸汽流量 失配 RB动作“不到位” RB“拒动” 纯凝工况 切供热

引言

一、公司情况介绍

某公司为2×320MW亚临界、汽包炉、 汽轮发电机组，该公司为了实现在深度调峰工况下满足当地的工业供汽需要，两台机组分别于2023、2024年完成了中联门的改造工作，并配套完成了小机汽源、凝汽器补水、化学制水的扩容改造工作，具备了单机40%深度工况下300t/h 的供热能力，实现了热电解耦。

这样，在大流量供热工况下运行时，机组热力系统的主蒸汽流量、主给水流量、锅炉风量、燃料量在相同电负荷下均比纯凝运行工况大的多。现在该公司实际运行的RB逻辑仍然是针对原来纯凝工况下设立的动作条件，RB动作的判定条件是机组电负荷，RB动作结束的判据也是电负荷，在没有对外供热时，电负荷与热力负荷是对应的。

当机组带有大流量供热后，机组RB逻辑仍然按照原来的单纯电负荷作为动作判据，和代表机组热负荷的主蒸汽流量、给水流量等参数已经“失配”。

二、该公司RB工况产生的条件

RB工况产生：

负荷＞165MW（给水泵为160MW），运行中一台辅机跳闸（空预器、引风机、送风机、一次风机、给水泵），将产生RB，目标负荷150MW。

三、现在机组大流量供热后出现的问题分析。

1.RB“拒动”

机组大流量供热后，在电负荷＜165MW（给水泵为160MW）时，按照原来的RB逻辑动作条件，RB是不会发生，此时热力系统负荷（主汽流量等参数）远远大于纯凝工况对应的主汽流量，热力系统需要降低热负荷满足机组运行需求，比如，主蒸汽流量，在128MW工况时，中联门改后工业供汽量在300t/h，给水流量达到了640t/h，相当于纯凝工况下220MW左右的电负荷工况，再加民用供暖抽汽70t/h，蒸汽流量达到了750t/h，相当于纯凝工况下260MW左右的电负荷工况，此时机、炉侧的重要辅机跳闸，需要发生RB。但是依据现在的RB逻辑动作条件，电负荷128MW＜165MW（160MW）不满足RB触发条件，机组RB工况不会发生，其实热力系统的参数已经不能满足运需要，这就出现了RB“拒动”的现象。

2. RB动作“不到位”

当机组负荷大于负荷＞165MW（给水泵为160MW），运行中一台辅机跳闸，RB虽然动作，目标值150MW的电负荷，主蒸汽流量、给水流量，均远大于纯凝工况的下的150MW的对应工况。此时需继续降低机组的燃料量、风量、给水流量等参数满足单侧辅机运行工况，但却出现了电负荷到150MW的目标，RB结束，出现了RB动作“不到位”的现象，

以上两种工况，机组均出现了实际运行参数与机组状态不匹配的情况，控制逻辑不自行调整，完全靠运行人员判断手动进行调整机组多项参数，机组安全性很难保证。

以上表格数据说明，在机组带128MW负荷时，纯凝工况主蒸汽流量与供热量172t/h工况比较，主蒸汽流量大了148t/h；纯凝工况下主蒸汽流量515t/h，对应纯凝工况的机组负荷大约是185MW，机组是需要RB发生的。现在供热的工况下，128MW已经不能触发RB发生了，（机组负荷﹤165/160MW）。

以上表格数据说明，在负荷大于165MW/160MW工况，能够发生RB，但是带供热的工况，即使RB触发，热力系统参数仍然不能降低到原来对应值，偏大较多，如果供热量再增加，这个差距会更明显，单侧辅机出现跳闸的工况下，是不能保证机组的安全运行的，出现了RB“不到位”现象，还要继续减小热力系统参数来满足机组安全运行需要。

三、关于机组RB逻辑优化的探讨

目前机组RB逻辑设置动作条件只用电负165/160MW作为判据，已经与供热后的实际热力系统运行工况不相符，纯凝工况下电负荷160MW时，对应的主汽流量大约是460t/h左右。冬季真空高，数值稍偏偏差。建议机组RB动作逻辑判据除了电负荷外，再考虑引入主蒸汽流量作为辅助判据。在保持目前的电负荷判据RB动作条件不变的前提下，同时增加主蒸汽流量大于460t/h作为机组发生RB新判据，因供热主蒸汽流量大于460t/h时，机组继续降低电负荷，初步设定电负荷目标值128MW；当机组电负荷降至128MW时，则切供热，直至主蒸汽流量到420t/h止。给水泵RB时，主蒸汽流量420t/h止（该公司实际给水泵发生RB历史数据，对应这个主蒸汽流量，汽包水位可控，单汽泵仍有稍许调节余量）。其它辅机故障主汽流量目标值可适当调高。

这样原来机组RB的动作条件不变，改动量较小，并且还要区分高加正常工况和高加切除两种工况。其它各公司可根据机组实际运行参数情况，进行必要的优化，从根本上完善热电解耦后RB保护逻辑存在问题。保证机组改造后的安全稳定运行，减少依靠运行人员进行事故处理的带来的不稳定因素。

另外也可考虑供热蒸汽折算等效电功率的方式，在机组发生RB工况时，把该折算功率叠加进RB的功率判定逻辑中去。这需要根据供汽方式，考虑供汽量在汽轮机已经做过功，对计算过程要求较高。

以下为高加正常投运的RB工况：

（一）当机组负荷大于160或165MW时，优先切电负荷，走原来逻辑。

（二）此时主蒸汽流量大于480t/h，则切供热，切除供热目标值为机组给水流量或主蒸汽流量420t/h（对于给水泵RB）

（三）当机组负荷小于160MW或165MW时，机组辅机一台跳闸，则根据主蒸汽流量大于480t/h进行机组切供热，目标值为机组给水流量或主蒸汽流量420t/h（特别是对于给水泵RB），也可以考虑同时减电负荷，目标值128MW。

四、关于选择主汽流量作为参考量需要注意问题

1、当采用中联门关闭憋压、或隔板调节供热时，需注意对调节级压力的影响，此时调节级压力折算的主蒸汽流量，是否能准确代表锅炉侧的热负荷？是否有偏差？需要综合考虑，建议用给水流量、过热器减温水流量进行比对、校核。

2、另外用用给水或凝结水流量能否代表机组热负荷？给水流量考虑到减温水、汽包水位波动的影响，可靠性更低；同样凝水也存在凝泵工频联启、除氧器水位波动的影响，可靠性也不高。

火电机组基于“三改联动”大背景下，供热改造、灵活性改造等工作对于机组的安全、经济、环保运行带来多方面的影响，其中主机主保护逻辑，与原来纯凝工况有较大的改变，需引起重视。

作者简介：

刘伟（1976年11月）男，汉族，本科，电气工程及自动化，工程师，长期从事火电机组的经济运行、节能改造方面的管理工作，淮北国安电力有限公司，安徽省淮北市

李若鹏（1980年11月），男，汉族，本科，热能动力，工程师，长期从事火电机组汽轮机的检修工作，淮北国安电力有限公司，安徽省淮北市