對(duì)于無(wú)保安電源的發(fā)電廠來(lái)講，若機(jī)組具備孤網(wǎng)運(yùn)行功能，當(dāng)外網(wǎng)故障發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)跳閘后可自帶廠用電運(yùn)行，避免從網(wǎng)上吸電，系統(tǒng)恢復(fù)較快，縮短事故處理時(shí)間，減少企業(yè)損失。反之機(jī)組不具備孤網(wǎng)運(yùn)行功能，系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，造成重大設(shè)備損壞后給企業(yè)帶來(lái)較大利益損失。
一、孤網(wǎng)運(yùn)行概述
從理論上來(lái)講，一個(gè)發(fā)電廠的裝機(jī)容量越大，越不容易實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行，裝機(jī)容量越小，越容易實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行。另外，機(jī)組能否實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行，其關(guān)鍵因素不在于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能，而在于在自帶廠用電運(yùn)行的低負(fù)荷狀態(tài)下，鍋爐能否穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐能否正常運(yùn)行要分幾個(gè)層面來(lái)分析，對(duì)于煤粉鍋爐來(lái)說(shuō)，在如此低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，幾乎很難實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)于循環(huán)流化床過(guò)來(lái)來(lái)說(shuō)，這種情況會(huì)好一些，對(duì)于生活垃圾焚燒發(fā)電來(lái)說(shuō)，主要是要考慮爐溫問(wèn)題。除此之外，鍋爐能否低負(fù)荷運(yùn)行，還受汽輪機(jī)有無(wú)大旁路的影響，若無(wú)大旁路，鍋爐可開(kāi)對(duì)空排汽，這種情況下會(huì)受除鹽水制水能力的影響。
二、孤網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)方案、邏輯
1、孤網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)
孤網(wǎng)運(yùn)行最突出的特點(diǎn)，是由負(fù)荷(閥控、功控)控制轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)速(頻率)控制，要求調(diào)速系統(tǒng)具有符合要求的靜態(tài)特性、良好的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以保證在用戶負(fù)荷變化的情況下自動(dòng)保持電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定，也就是通常所說(shuō)的一次調(diào)頻功能。發(fā)電廠孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)負(fù)荷約為額定負(fù)荷的10%-15%左右，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、運(yùn)行人員的操作水平等都提出了較高的要求。孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員關(guān)注的問(wèn)題不再是負(fù)荷調(diào)整，而是調(diào)整孤網(wǎng)頻率，使之維持在額定頻率附近。由于孤網(wǎng)容量較小，要求機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)具有更高的靈敏度，更小的遲緩率和更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，這一面，汽輪機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)一般都可以做到。
2、孤網(wǎng)運(yùn)行邏輯方案一般情況下，DCS控制系統(tǒng)都會(huì)有一個(gè)專門的孤網(wǎng)運(yùn)行邏輯控制方案頁(yè)，如果沒(méi)有我們聯(lián)系DCS廠家或自己編制一個(gè)即可。從本質(zhì)上來(lái)講，孤網(wǎng)運(yùn)行就是我們?cè)O(shè)置一定的條件，當(dāng)達(dá)到這個(gè)條件時(shí)，汽輪機(jī)由功控或閥控進(jìn)入轉(zhuǎn)速控制方式，這個(gè)邏輯沒(méi)有多么復(fù)雜。另外，如果DCS沒(méi)有孤網(wǎng)運(yùn)行方案頁(yè)，當(dāng)觸發(fā)孤網(wǎng)運(yùn)行條件時(shí)，執(zhí)行轉(zhuǎn)速控制的方案即可。
三、孤網(wǎng)運(yùn)行對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)的影響
1、系統(tǒng)不穩(wěn)定，安全性降低
機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行瞬間從一個(gè)額定負(fù)荷附近穩(wěn)定運(yùn)行工況轉(zhuǎn)入一低負(fù)荷不穩(wěn)定運(yùn)行工況，受汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性及運(yùn)行人員操作水平影響，系統(tǒng)負(fù)荷、電壓、轉(zhuǎn)速等可能會(huì)有所波動(dòng)，但會(huì)迅速恢復(fù)正常。
2、對(duì)汽機(jī)沖擊大，產(chǎn)生熱應(yīng)力大
機(jī)組突然轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，另外，按照汽機(jī)降負(fù)荷對(duì)缸溫的控制速率來(lái)講，汽機(jī)汽缸溫度急劇下降，對(duì)于汽機(jī)來(lái)說(shuō)影響較大。
3、開(kāi)排汽運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性降低
機(jī)組突然轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)荷突降，鍋爐需開(kāi)排汽、汽機(jī)需投旁凝運(yùn)行，造成汽水損失增大。
四、孤網(wǎng)運(yùn)行注意事項(xiàng)
1、鍋爐專業(yè)
孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)鍋爐負(fù)荷較低，汽包水位不易控制，需準(zhǔn)確判斷虛假水位，控制好給水流量，避免出現(xiàn)鍋爐缺水及鍋爐滿水，生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)需重點(diǎn)關(guān)注爐溫，并根據(jù)爐溫下降情況啟動(dòng)燃燒器，保證爐溫滿足850℃/2s，確保環(huán)保指標(biāo)正常。
2、汽機(jī)專業(yè)
因機(jī)組負(fù)荷較低，均壓箱壓力下降較快，需及時(shí)調(diào)整均壓箱壓力，防止真空低跳機(jī)事件發(fā)生。將除氧器加熱蒸汽切換為減溫減壓器供給，檢查除氧器水位、壓力正常，根據(jù)鍋爐汽包水位變化調(diào)整除鹽水用量，開(kāi)啟汽輪機(jī)本體各疏水及后缸噴淋減溫水，根據(jù)需要投入主蒸汽母管大旁路運(yùn)行。
3、電氣專業(yè)
頻率穩(wěn)定前和孤網(wǎng)運(yùn)行期間減少大功率設(shè)備的啟停操作，檢查電氣ECS盤各開(kāi)關(guān)動(dòng)作情況，防止轉(zhuǎn)網(wǎng)瞬間異常波動(dòng)造成開(kāi)關(guān)動(dòng)作。加強(qiáng)電氣重要參數(shù)的監(jiān)視，保證發(fā)電機(jī)頻率在50±0.5Hz，設(shè)備電壓波動(dòng)在±5%范圍內(nèi)。
4、加強(qiáng)培訓(xùn)針對(duì)孤網(wǎng)運(yùn)行處理或反事故演練過(guò)程中存在的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行總結(jié)、討論，制定提升方案，加強(qiáng)培訓(xùn)。機(jī)組轉(zhuǎn)孤網(wǎng)運(yùn)行后，做好機(jī)組并網(wǎng)、鍋爐燃燒調(diào)整等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作監(jiān)督，嚴(yán)防誤操作發(fā)生。
五、孤網(wǎng)運(yùn)行條件判斷深度分析
對(duì)于配置一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電項(xiàng)目來(lái)講，孤網(wǎng)運(yùn)行條件判斷方式較為簡(jiǎn)單，考慮主變高、低壓側(cè)開(kāi)關(guān)、出線線路上任一開(kāi)關(guān)跳閘，機(jī)組轉(zhuǎn)孤網(wǎng)運(yùn)行。對(duì)于配置兩臺(tái)及以上汽輪發(fā)電機(jī)組、雙母線、雙出線的發(fā)電廠來(lái)講，在編制孤網(wǎng)運(yùn)行判斷條件時(shí)需考慮選擇某臺(tái)機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行、廠用電切換、非同期合環(huán)等情況，防止在轉(zhuǎn)孤網(wǎng)的瞬間或轉(zhuǎn)孤網(wǎng)后由于操作不當(dāng)造成二次事故。
深度思考：汽輪發(fā)電機(jī)組一個(gè)如此龐大的、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，在進(jìn)行沖轉(zhuǎn)的時(shí)候，轉(zhuǎn)速波動(dòng)能控制在±1r/min左右，調(diào)速系統(tǒng)的性能沒(méi)有我們想象中的那么脆弱。DCS分散控制系統(tǒng)的掃描周期是250毫秒，DEH運(yùn)行周期更短，一般情況下，從汽輪機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)組孤網(wǎng)沒(méi)有問(wèn)題。另外，孤網(wǎng)運(yùn)行還分為大孤網(wǎng)、小孤網(wǎng)、計(jì)劃孤網(wǎng)、非計(jì)劃孤網(wǎng)等，在學(xué)習(xí)的時(shí)候要重點(diǎn)關(guān)注一下。
作者：杜林水
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