600MW机组典型RB事故及暴露问题

600MW机组典型RB事故及暴露问题

1前言

广东国华台电首期两台600MW机组为国内上海电气集团生产，控制系统采用德国西门子的分散控制系统TELEPERM—XP，由南京西门子实施。控制系统成熟，逻辑较完善，在40%负荷以上完全能够实现机组协调控制而且运行稳定，RB控制比较成熟，能够实现给水泵、炉水泵、空预器、引风机、送风机、一次风机、制粉系统RB功能。

但是在RB逻辑设计上也存在着一些小问题，致使台电一号机组在一次1D给煤机就地点动中出现RB误发现象，将事故扩大险些发生机组跳闸的事故，下面就RB逻辑和此事故作以介绍。

2RB逻辑设计

为保证各辅机设备满足机组出力要求，在各辅机发生故障时应使机组自动快速降负荷到运行辅机的出力范围，一般机组都设计了RUN

BACK（RB）逻辑。

广东国华台电首期两台600MW的RB实现给水泵、炉水泵、空预器、引风机、送风机、一次风机、制粉系统RB功能（如图2所示RB逻辑）。

RB逻辑分别计算了给水泵、炉水泵、空预器、引风机、送风机、一次风机、磨煤机等设备的最大出力，选取其中最小值作为辅机出力限制，当此辅机上限大于95%时在此上限基础上增加10%裕度，主要考虑到在高负荷区运行时，煤种发生变化发热量可能达不到设计值不能满足机组负荷要求。

当机组正常运行时，锅炉主控指令信号必然小于最大可能出力运算回路的输出XQ20（参看逻辑），所以小选模块输出为锅炉主控指令反馈，其值再减1%，经过变化率限制后送至大选模块的CH1通道，大选模块的CH2通道输入为机组辅机最大可能出力，因此正常运行时大选模块输出XQ01为机组辅机最大可能出力，并且不发生RB。

当有关辅机故障跳闸后，经最大可能出力运算回路处理后，其输出值大幅度下降，当其值下降到当前机组实际负荷时，小选模块输出切换到XQ20信号，同时由于限速块作用，大选模块的CH1通道的输入值滞后于XQ20，所以输出切换至CH1通道，同时产生RB激活信号，此时如果机组实际负荷大于45%时触发RB实时信号XV20，此信号还通过300S保持信号维持RB动作时间。

当发生机组RB后，机组协调跳至TF(汽机跟随)控制方式并按照相应的速率进行快速减负荷到辅机的最大允许出力负荷，RB动作延时300s后复位，恢复正常运行方式。

逻辑根据不同设备跳闸降至不同的目标负荷,当给水、空预器等RB动作后保留3台磨煤机运行，一次风机RB动作后保留2台磨煤机运行，其磨煤机间隔2秒依次跳闸，磨煤机跳闸顺序为ABCF。

3RB误发事故前工况：

RB事故前1号机组负荷578MW，主汽压为16.2Mpa，主再热气温为534/534度，总煤量为221t/h。机组控制方式为CCS方式，1B、1C、1D、1E、1F磨煤机五台制粉系统投自动运行。

19：33

由于1D制粉系统故障,磨煤机电流从49A降低至27A，磨煤机已经不能正常工作，主汽压和机组负荷均已经开始下降，故运行人员解除机组CCS方式，切为手动控制来处理1D磨煤机故障。19：36运行人员手动停止1D给煤机运行，维持1D磨煤机继续运行，进行空转吹扫工作，在此过程中负荷控制在540MW左右波动。

4RB事故经过：

由于当时1D制粉系统故障原因不清，热控人员到达现场后开始检查1D给煤机。

19：47热控人员就地手动多次点动1D给煤机检查其运行是否正常，此时造成机组发生一次风机，空预器，给水泵，燃料等多个RB动作，1B,1C,1F制粉系统相继跳闸。只有1E制粉系统运行，总煤量从205t/h减至52t/h，运行人员立即投入9支油枪稳燃，主汽压最低至9.6Mpa，机组负荷最低至212MW。19:56投入1F制粉系统，机组开始升负荷，至21：08机组恢复至正常负荷550MW,并且投入机组协调。

5RB事故原因分析：

如图1所示：机组RB动作前负荷531MW，主汽压力16MPa，总燃料量205t/h，由于制粉系统为4台磨煤机运行，每台磨出力21%，所以当时辅机最大允许出力（RB上限）为制粉系统最大允许出力84％，锅炉主控指令在86.9%，锅炉主控指令大于RB上限并没有发生RB，原因为锅炉主控指令为缓慢上升波动到86.9%，如图2所示：当锅炉主控指令缓慢上升时，高过XQ20后逻辑取小，XQ10等于XQ20－1％，而且速率块的增加速率很快为100％,认为不受速率限制，所以CH1永远小于CH2，不会发生RB。

当热控人员在就地第一次点动1D给煤机时（如图1所示D给煤机运行状态），系统判断1D给煤机运行，RB上限从84%上升至115％，计算方法为5台磨煤机运行最大出力为105％，当RB上限大于95%时在此RB上限基础上增加10%裕度为115%。

当点动1D给煤机停止时RB上限从115%突然回落到84%，小于锅炉主控指令减1％，造成燃料RB动作（见图1粉红色线），RB动作后锅炉主控切至跟踪方式，跟踪RB上限从86.9％降至84％，并且RB动作信号XV04延时5min,此次RB动作幅度很小没有造成影响。

当热控人员在就地第二次点动1D给煤机时，系统又判断1D给煤机运行，RB上限从84%上升至115％，此时由于是在RB的XV04信号持续5min动作期间，锅炉主控指令会增加负荷到辅机的最大出力，即RB上限115%，由于受锅炉主控上限110%限制，所以锅炉主控指令跳变到110%（见图1黄色线及图3锅炉主控逻辑部分）。此时锅炉主控指令大于汽动给水泵、炉水泵、空预器、一次风机最大出力54.54%×2＝109.08％和制粉系统最大出力21％×5＝105％.

当点动结束后,1D给煤机运行信号消失,辅机最大出来再次下跳至84%,RB动作信号再次触发，此时由于锅炉主控指令大于给水泵、空预器、一次风机、制粉系统的最大出来，都被认为RB动作。

其中最为主要的是一次风机RB，动作后只保留2台磨煤机运行，其它磨煤机跳闸，1B、1C磨煤机相继跳闸（如图1煤量曲线），此时1D给煤机已经停运，保留1E、1F磨煤机运行。

当热控人员在就地第三次点动1D给煤机时，逻辑判断1D给煤机运行并且判断还有三台制粉系统运行，认为一次风机RB动作没有结束，又由于跳磨顺序为ABCF，致使1F磨煤机跳闸，实际1D给煤机只是点动后随即停止，此时只剩下1E制粉系统运行，煤量自动增加到最大煤量52t/h。辅机最大出力降至21%。

RB上限XQ01信号切换到CH1通道，按照磨煤机RB降负荷速率最终降至21%（如图1所示RB上限信号），由此至整个RB动作过程结束，由于及时投入了油枪，机组降负荷到212MW，没有发生跳闸事故。

6结论：

此次RB事故非常巧合，多次应用了1D给煤机的启停状态信号触发了RB动作，给我们深入研究RB逻辑提供了依据。

由于1D给煤机停运后，没有及时启动备用磨煤机，制粉系统在满负荷区域运行，是相当危险的，同时也暴露了机组控制和RB逻辑中的几个问题：

1、

就地手动点动给煤机时，给煤机运行信号传入DCS，造成设备正常运行的假象，RB逻辑的中制粉系统最大出力改变。

2、

给水泵、一次风机、空预器等设备设定的最大出力为109%，刚好小于锅炉主控指令上限110%，使锅炉主控指令大于辅机设备最大出力成为可能。

3、

RB动作期间锅炉主控指令会跟踪RB上限值，在人为不干预的情况下没有问题，但是在运行人员抢启备用设备后就会造成负荷的突升，有时可能造成超过原有设定负荷。如机