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【摘要】本文分析了IPP电站600MW机组，实现FCB带厂用电功能所涉及到的典型技术问题，指出了实现FCB功能的关键点，成功解决了印度外电网频繁故障后机组的孤岛运行所涉及的FCB信号的传递、汽机转速的调节、小机气源的稳定供应、锅炉低负荷稳燃及泄压方案，对电网不稳定的印度火电机组的安全运行具有重要意义。
【关键词】FCB功能；技术问题；探讨改进
前言
印度电网经常发生故障导致甩负荷，当机组解列瞬间甩掉负荷，并保持锅炉在最低负荷，维持发电机组带厂用电运行。所以FCB功能的实现是印度方业主最关心的问题，这也就成了我们必须要研究的课题。本文简要总结了IPP电站实现FCB功能所做的研究探索，为国产机组在海外项目上实现FCB应做的技术改进，提供了可借鉴的经验。
1、FCB带厂用电功能的要求和说明
1.1FCB带厂用电与甩负荷不同，甩负荷试验主要是考验汽机调节系统在甩负荷后不超过危急保安器的动作转速，且能够维持空负荷运行。而FCB带厂用电运行则是机炉电设备及其自动控制系统对甩负荷工况的适应能力的综合考验，该功能对自动控制系统提出了更高的要求。
1.2本项研究的成功包括最高飞升转速、OPC等结果表明，DEH抑制转速飞升能力强，OPC触发及复位策略也更科学，配套辅机对甩负荷工况的适应能力良好，尤其是DEH控制水平都达到较高的层次。
2、机组概况
印度IPP大合同中要求，机组应该具有FCB带厂用电功能，要实现这个功能要求，必须在现场摸索试验，该试验是指机组在电网或线路出现故障而机组本身运行正常的情况下，机组主变出线开关跳闸，不联跳汽机和锅炉，发电机带厂用电运行，汽机保持3000r/min，锅炉快速减少燃料量，高低压旁路快速开启，实现机组仅带厂用电的“孤岛运行”。
印度IPP电站锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司生产，亚临界、中间一次再热、强制循环、四角切园燃烧汽包炉。制粉系统共配有6台双进双出钢球磨。
汽轮发电机为东方汽轮机厂、东方电机厂生产。亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，汽机采用高中压缸合缸结构，低压缸为双流反向布置。八段抽汽，设有二个高压自动主汽门和四个高压调节汽门，布置在机头前的运转层下方，二个左右对称布置的中压联合汽门。
3、解决的典型技术问题
3.1锅炉上水问题
两台汽泵运行发生甩负荷故障时，高中压调阀关闭，四抽压力迅速降低，同时汽泵汽源无法得到保障，此时维持汽包水位的方案有三个：
3.1.1汽泵汽源切换至辅汽
正常运行期间，辅汽联箱的汽源来至四抽，同时冷段至辅汽联箱调节门前后电动门在开启状态（调节门关闭），使此路汽源一直在热备用状态。甩负荷时辅汽联箱容积较大，辅汽压力降低速度比小机前四抽压力降低的慢，及时调整冷段至辅汽联箱调节门，由辅汽向小机供汽，压力、温度都比较平稳，因此在甩负荷后辅汽可以保证一台小机的用气量。
3.1.2小机汽源切换至冷段
由于冷锻切换阀和小机油动机行程不匹配，我们进行了现场技术改进：
（1）小机油动机改造，因东汽配供的小机油动机行程为140mm，而小机调门的实际行程为63mm，当甩负荷后，阀门由30%开至95%，用时较长，使冷段切换阀开启较晚，不能保证汽泵供汽给锅炉上水，所以，对小机油动机进行了改造。
（2）汽泵切换阀前增加手动疏水门+节流孔板，运行期间，保持切换阀前、电动进汽门前疏水阀常开，使其处于热备用状态。
3.1.3开启电泵、汽泵保证锅炉供水
（1）甩负荷时，如果两台汽泵并列运行，手动打闸，停止一台汽泵，另一台运行。
（2）正常情况尽量保证一台汽泵上水。如果汽泵不能投入的情况下，电泵要做好热备用，能迅速投入，并保持电泵再循环，上水时尽量避免大幅调整，进而导致孤岛负荷波动。
3.2低频问题
IPP项目在保护、联锁方面做了如下改进，解决了低频对辅机设备的影响难题。
（1）发电机保护：发电机出口开关跳闸发电机灭磁开关不跳，发电机可继续带厂用电。
（2）汽轮机ETS保护：当发电机出口开关跳闸后，信号通常直接送至ETS系统，连跳汽机。此信号在FCB带厂用电中应取消，只保留发电机保护装置跳闸至ETS的“电跳机”信号。
（3）旁路系统的联锁：DEH系统判断机组进入FCB带厂用电模式后将信号送至旁路系统，旁路接到FCB信号时，快开并自动控制主汽、再热汽压力。
（4）辅机保护方案：引风机、电泵、炉水循环泵不投低电压保护，或低电压保护延迟加长。
（5）DEH判断进入FCB状态的条件：主变出口断路器跳闸；发电机功率大于30%；发电机功率变化率大于120MW；负荷快速下降幅度大于10MW。
（6）对DEH的相关逻辑进行了改进，解决了转速控制问题：
甩负荷后，发电机负荷瞬间由正常负荷降至30～45MW左右，DEH判断进入FCB带厂用电工况，阀门阀位指令清零，高中压调门快关，此信号维持1S后，DEH控制切换到转速PID控制回路，目标转速3000r/min，同时汽轮机在强大的惯性作用下转速飞升，当转速达到3060r/min触发加速度限制动作，调门阀位输出再次清零，高中压调门再次快关，当转速低于3090r/min时延时2S后，快关电磁阀复位。如果转速飞升到3120r/min将造成OPC动作，调门阀位输出再次清零，高中压调门在此快关，当转速低于3090r/min时延时2S后，快关电磁阀复位，工作油压建立，转速PID控制回路开始调节。
4、FCB带厂用电操作过程中的注意事项
（1）机组甩负荷后，炉侧运行人员要严密监视锅炉燃烧、汽包水位调整；机侧运行人员要精心对汽泵、电泵、高低压旁路进行操作、调整；电气运行人员要精心对11KV电压调整及孤岛运行时电气运行密切监督，及时检查各备用开关状态正常。
（2）出于对机组使用寿命和设备安全的角度考虑，机组FCB带厂用电的工况不宜超过15分钟，每年不超过2次。
（3）发生FCB带厂用电时，保证汽包水位的操作：当发生FCB时，一台汽泵手动打闸，水位自动退出，检查小机进汽门关闭，视小机汽源压力和汽包水位情况调整另一台运行汽泵的出力；视再热汽压力的变化情况关小低压旁路，以维持再热蒸汽压力从而维持工作小机的供汽压力；电泵启动时应注意11KV母线电压的变化，以防止辅机设备因低电压动作；在对汽包水位调整的同时要注意除氧器、凝汽器水位的变化，调节凝结水量与凝汽器补水。
5、结束语
本文介绍的只是印度IPP电站实际试验、验证过程中遇到的典型技术问题的解决过程，并没有详细描述相关的设计修改、逻辑、组态修改以及部分设备改造的相关细节，但总体思路和方法是可以作为其它海外项目解决FCB带厂用电功能的经验借鉴，通过一年多反复试验研究，我们编制了FCB带厂用电功能的操作规程和应急事故预案，作为电厂运行和培训的依据。
参考文献
[1]印度IPP600MW电站设计图纸和说明； 山东电力设计院
[2]印度IPP600MW锅炉设计图纸和资料；哈尔滨锅炉厂有限公司
[3]印度IPP600MW汽轮机设计图纸和资料；东方汽轮机厂有限公司
[4]印度IPP600MW电厂集控运行规程；山东电力建设第三工程公司
作者简介
柳日东，男，1964年9月11日出生，汉族，上海电力学院，工程师，印度IPP600 MW电厂工程，项目总工程师，主要从事火力发电EPC总承包工程建设，研究方向：火电EPC总承包工程设计、采购、施工、调试运行技术管理。
张凯，男，1978年5月10日，汉族， 山东电力专科学校，工程师，印度IPP600 MW电厂工程，专业经理，主要从事火力发电EPC总承包工程建设，研究方向：火电EPC总承包工程施工、调试运行技术管理。
【关键词】FCB功能；技术问题；探讨改进
前言
印度电网经常发生故障导致甩负荷，当机组解列瞬间甩掉负荷，并保持锅炉在最低负荷，维持发电机组带厂用电运行。所以FCB功能的实现是印度方业主最关心的问题，这也就成了我们必须要研究的课题。本文简要总结了IPP电站实现FCB功能所做的研究探索，为国产机组在海外项目上实现FCB应做的技术改进，提供了可借鉴的经验。
1、FCB带厂用电功能的要求和说明
1.1FCB带厂用电与甩负荷不同，甩负荷试验主要是考验汽机调节系统在甩负荷后不超过危急保安器的动作转速，且能够维持空负荷运行。而FCB带厂用电运行则是机炉电设备及其自动控制系统对甩负荷工况的适应能力的综合考验，该功能对自动控制系统提出了更高的要求。
1.2本项研究的成功包括最高飞升转速、OPC等结果表明，DEH抑制转速飞升能力强，OPC触发及复位策略也更科学，配套辅机对甩负荷工况的适应能力良好，尤其是DEH控制水平都达到较高的层次。
2、机组概况
印度IPP大合同中要求，机组应该具有FCB带厂用电功能，要实现这个功能要求，必须在现场摸索试验，该试验是指机组在电网或线路出现故障而机组本身运行正常的情况下，机组主变出线开关跳闸，不联跳汽机和锅炉，发电机带厂用电运行，汽机保持3000r/min，锅炉快速减少燃料量，高低压旁路快速开启，实现机组仅带厂用电的“孤岛运行”。
印度IPP电站锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司生产，亚临界、中间一次再热、强制循环、四角切园燃烧汽包炉。制粉系统共配有6台双进双出钢球磨。
汽轮发电机为东方汽轮机厂、东方电机厂生产。亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，汽机采用高中压缸合缸结构，低压缸为双流反向布置。八段抽汽，设有二个高压自动主汽门和四个高压调节汽门，布置在机头前的运转层下方，二个左右对称布置的中压联合汽门。
3、解决的典型技术问题
3.1锅炉上水问题
两台汽泵运行发生甩负荷故障时，高中压调阀关闭，四抽压力迅速降低，同时汽泵汽源无法得到保障，此时维持汽包水位的方案有三个：
3.1.1汽泵汽源切换至辅汽
正常运行期间，辅汽联箱的汽源来至四抽，同时冷段至辅汽联箱调节门前后电动门在开启状态（调节门关闭），使此路汽源一直在热备用状态。甩负荷时辅汽联箱容积较大，辅汽压力降低速度比小机前四抽压力降低的慢，及时调整冷段至辅汽联箱调节门，由辅汽向小机供汽，压力、温度都比较平稳，因此在甩负荷后辅汽可以保证一台小机的用气量。
3.1.2小机汽源切换至冷段
由于冷锻切换阀和小机油动机行程不匹配，我们进行了现场技术改进：
（1）小机油动机改造，因东汽配供的小机油动机行程为140mm，而小机调门的实际行程为63mm，当甩负荷后，阀门由30%开至95%，用时较长，使冷段切换阀开启较晚，不能保证汽泵供汽给锅炉上水，所以，对小机油动机进行了改造。
（2）汽泵切换阀前增加手动疏水门+节流孔板，运行期间，保持切换阀前、电动进汽门前疏水阀常开，使其处于热备用状态。
3.1.3开启电泵、汽泵保证锅炉供水
（1）甩负荷时，如果两台汽泵并列运行，手动打闸，停止一台汽泵，另一台运行。
（2）正常情况尽量保证一台汽泵上水。如果汽泵不能投入的情况下，电泵要做好热备用，能迅速投入，并保持电泵再循环，上水时尽量避免大幅调整，进而导致孤岛负荷波动。
3.2低频问题
IPP项目在保护、联锁方面做了如下改进，解决了低频对辅机设备的影响难题。
（1）发电机保护：发电机出口开关跳闸发电机灭磁开关不跳，发电机可继续带厂用电。
（2）汽轮机ETS保护：当发电机出口开关跳闸后，信号通常直接送至ETS系统，连跳汽机。此信号在FCB带厂用电中应取消，只保留发电机保护装置跳闸至ETS的“电跳机”信号。
（3）旁路系统的联锁：DEH系统判断机组进入FCB带厂用电模式后将信号送至旁路系统，旁路接到FCB信号时，快开并自动控制主汽、再热汽压力。
（4）辅机保护方案：引风机、电泵、炉水循环泵不投低电压保护，或低电压保护延迟加长。
（5）DEH判断进入FCB状态的条件：主变出口断路器跳闸；发电机功率大于30%；发电机功率变化率大于120MW；负荷快速下降幅度大于10MW。
（6）对DEH的相关逻辑进行了改进，解决了转速控制问题：
甩负荷后，发电机负荷瞬间由正常负荷降至30～45MW左右，DEH判断进入FCB带厂用电工况，阀门阀位指令清零，高中压调门快关，此信号维持1S后，DEH控制切换到转速PID控制回路，目标转速3000r/min，同时汽轮机在强大的惯性作用下转速飞升，当转速达到3060r/min触发加速度限制动作，调门阀位输出再次清零，高中压调门再次快关，当转速低于3090r/min时延时2S后，快关电磁阀复位。如果转速飞升到3120r/min将造成OPC动作，调门阀位输出再次清零，高中压调门在此快关，当转速低于3090r/min时延时2S后，快关电磁阀复位，工作油压建立，转速PID控制回路开始调节。
4、FCB带厂用电操作过程中的注意事项
（1）机组甩负荷后，炉侧运行人员要严密监视锅炉燃烧、汽包水位调整；机侧运行人员要精心对汽泵、电泵、高低压旁路进行操作、调整；电气运行人员要精心对11KV电压调整及孤岛运行时电气运行密切监督，及时检查各备用开关状态正常。
（2）出于对机组使用寿命和设备安全的角度考虑，机组FCB带厂用电的工况不宜超过15分钟，每年不超过2次。
（3）发生FCB带厂用电时，保证汽包水位的操作：当发生FCB时，一台汽泵手动打闸，水位自动退出，检查小机进汽门关闭，视小机汽源压力和汽包水位情况调整另一台运行汽泵的出力；视再热汽压力的变化情况关小低压旁路，以维持再热蒸汽压力从而维持工作小机的供汽压力；电泵启动时应注意11KV母线电压的变化，以防止辅机设备因低电压动作；在对汽包水位调整的同时要注意除氧器、凝汽器水位的变化，调节凝结水量与凝汽器补水。
5、结束语
本文介绍的只是印度IPP电站实际试验、验证过程中遇到的典型技术问题的解决过程，并没有详细描述相关的设计修改、逻辑、组态修改以及部分设备改造的相关细节，但总体思路和方法是可以作为其它海外项目解决FCB带厂用电功能的经验借鉴，通过一年多反复试验研究，我们编制了FCB带厂用电功能的操作规程和应急事故预案，作为电厂运行和培训的依据。
参考文献
[1]印度IPP600MW电站设计图纸和说明； 山东电力设计院
[2]印度IPP600MW锅炉设计图纸和资料；哈尔滨锅炉厂有限公司
[3]印度IPP600MW汽轮机设计图纸和资料；东方汽轮机厂有限公司
[4]印度IPP600MW电厂集控运行规程；山东电力建设第三工程公司
作者简介
柳日东，男，1964年9月11日出生，汉族，上海电力学院，工程师，印度IPP600 MW电厂工程，项目总工程师，主要从事火力发电EPC总承包工程建设，研究方向：火电EPC总承包工程设计、采购、施工、调试运行技术管理。
张凯，男，1978年5月10日，汉族， 山东电力专科学校，工程师，印度IPP600 MW电厂工程，专业经理，主要从事火力发电EPC总承包工程建设，研究方向：火电EPC总承包工程施工、调试运行技术管理。