1．前言
　　
　　廣州珠江電廠裝機容量為4×300MW，三大主機均為哈爾濱動力集團提供。#1機組投產(chǎn)于1993年，MCS控制系統(tǒng)由美國西屋公司的WDPF-II分散控制系統(tǒng)構(gòu)成。因原有的系統(tǒng)不具備調(diào)節(jié)回路自動投自動的功能，給水控制沒有考慮汽泵跳閘事故工況下電泵的自動調(diào)節(jié)。在機組的運行過程中，如果遇到汽泵跳閘工況，運行人員只能手動干預(yù)調(diào)節(jié)汽包水位，水位調(diào)節(jié)品質(zhì)較差；為了機組的安全，有時不得不采取切磨、減負荷的方法防止汽包水位超限跳爐。這樣導(dǎo)致整個機組參數(shù)波動，運行人員手忙腳亂，勞動強度、心理負擔(dān)較大。因此，電廠強烈要求增加給水事故工況下的調(diào)節(jié)功能。
　　
　　此次#1機組DCS改造，采用上海新華控制工程有限公司的XDPS-400分散控制系統(tǒng)，從軟硬件上提供了解決這個問題的可能。
　　
　　2．設(shè)計思想
　　
　　機組在正常運行過程中發(fā)生汽泵跳閘的工況，對汽包水位調(diào)節(jié)而言屬于給水流量內(nèi)擾。自動調(diào)節(jié)回路設(shè)計的目的就是要快速消除汽泵跳閘引起的給水流量內(nèi)擾，調(diào)節(jié)給水流量迅速恢復(fù)到汽泵跳閘前的水平，使得汽包水位不致波動過大。
　　
　　3．控制回路設(shè)計
　　
　　3．1汽泵跳閘時，運行汽泵的調(diào)節(jié)
　　
　　汽泵跳閘初期，電泵尚未啟動，還沒有流量，給水流量急劇減少，但汽包水位還沒有明顯下降。此時需迅速將另一臺汽泵的轉(zhuǎn)速提起，補償因汽泵跳閘引起的給水流量的減少。在實現(xiàn)上，有兩種方法：
　　
　?。?）給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)做平衡算法（BALANCE）
　　
　　采用平衡算法的優(yōu)點是：當(dāng)一臺給水泵跳閘后，余下的給水泵轉(zhuǎn)速會迅速自動增加，保持總的出力不變。但也存在一個問題；指令平衡中引用了電泵的勺管指令，而電泵在備用時，調(diào)整勺管位置并不改變電泵出力（因此時電泵還未啟動），此時平衡算法起作用會引起給水流量的擾動從而引起汽包水位擾動。
　　
　?。?）給水泵流量做平衡算法
　　
　　各臺泵設(shè)計流量調(diào)節(jié)內(nèi)回路，兩臺汽泵之間設(shè)置流量平衡回路。給水三沖量調(diào)節(jié)器輸出一個給水流量指令到運行的給水泵，流量調(diào)節(jié)回路負責(zé)將泵的出力調(diào)節(jié)到要求的流量，使得每臺泵流量均衡。當(dāng)一臺汽泵跳閘時，另一臺汽泵的給水流量指令系數(shù)自動增加為原來的兩倍，補償總給水流量的損失。給水流量指令的切換設(shè)有一定的速率，防止汽泵轉(zhuǎn)速擾動過大導(dǎo)致MEH退出給水自動，同時又要迅速補償總給水流量的缺口。
　　
　　3．2電泵的聯(lián)動及調(diào)節(jié)
　　
　　正常運行時，兩臺汽泵運行，電泵停止，電泵出口、入口門全開，電泵處于備用狀態(tài)。電泵勺管預(yù)先置在一定的位置，以便電泵聯(lián)啟后能迅速的帶上負荷，縮短啟動時間。該位置可參考機組正常運行工況下（通常在240MW左右），單臺給水泵流量所對應(yīng)的電泵勺管位置確定，目前定在50%左右。
　　
　　當(dāng)汽泵跳閘時，由SCS邏輯馬上聯(lián)啟電泵。同時，記錄下此時給水三沖量調(diào)節(jié)器的給水流量指令。電泵聯(lián)啟成功后，其勺管位置馬上跟蹤到汽泵跳閘時流量指令所對應(yīng)的電泵勺管位置，使得電泵能快速補償因汽泵跳閘造成的總給水流量的缺口。當(dāng)勺管位置到達跟蹤值附近后，解除跟蹤并將勺管投入自動，參與給水調(diào)節(jié)。
　　
　　3．3電泵聯(lián)啟后，汽泵的恢復(fù)
　　
　　當(dāng)電泵聯(lián)啟成功并投入自動后，電泵已具備給水自動調(diào)節(jié)的能力，此時應(yīng)恢復(fù)汽泵的正常調(diào)節(jié)，將送到該汽泵的給水指令系數(shù)恢復(fù)到原來的數(shù)值。同樣，恢復(fù)的過程也需設(shè)有一定的速率，既要防止汽泵轉(zhuǎn)速擾動過大，又不致進入汽包的給水過多，汽包水位反超的過高。
　　
　　至此，整個汽泵聯(lián)動電泵過程結(jié)束，給水調(diào)節(jié)恢復(fù)正常。
　　
　　4．試驗情況
　　
　　為安全起見，整個給水?dāng)_動試驗分兩步進行。
　　
　　1）機組負荷180MW時的擾動試驗
　　
　　通過180MW負荷下的給水?dāng)_動試驗，觀察給水的調(diào)節(jié)情況，為下一步在高負荷下試驗打好基礎(chǔ)；同時，降低試驗風(fēng)險，不會因為汽包水位的波動引起機組跳爐的危險。試驗工況：機組負荷180MW，穩(wěn)定運行；兩臺汽泵運行，電泵處于備用；跳閘B小機，聯(lián)啟電泵參與給水調(diào)節(jié)。汽包水位波動：-57mm，63mm。
　　
　　通過試驗情況，發(fā)現(xiàn)給水流量恢復(fù)較慢（51秒），導(dǎo)致汽包水位下降較大；給水流量恢復(fù)到跳閘前水平后，反沖較大，且回調(diào)時間較長，結(jié)果又導(dǎo)致汽包水位超調(diào)過大。按照這個試驗結(jié)果，在240MW負荷下做給水?dāng)_動試驗，汽包水位將會下降100mm左右；同樣，水位上調(diào)也會過大。如果機組負荷更高，水位波動將更為劇烈。
　　
　　分析試驗曲線，汽泵跳閘時，另一臺汽泵升速很快，而電泵升速較慢，電泵壓頭被汽泵壓住使得電泵流量增長放慢，zui小流量再循環(huán)閥關(guān)閉較晚，電泵出水不及時，總給水流量恢復(fù)緩慢；當(dāng)汽泵轉(zhuǎn)速下降后，電泵流量增加，zui小流量閥打開，使得給水流量猛增；而電泵調(diào)節(jié)滯后，水量回調(diào)較慢，導(dǎo)致汽包水位上調(diào)較高。
　　
　　因此，修改電泵調(diào)節(jié)子回路，將電泵投入自動后流量內(nèi)回路的無擾切換速度加快，由原來的2~3分鐘減小為半分鐘左右，使電泵調(diào)節(jié)能迅速跟上給水指令。同時，在不影響給水泵安全運行的前提下，將再循環(huán)閥關(guān)閉的流量定值減小，使得給水泵能迅速打出流量。
　　
　　2）機組負荷240MW時的擾動試驗
　　
　　在對給水調(diào)節(jié)回路作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后，進行了高負荷下的給水?dāng)_動試驗。試驗工況：機組負荷240MW，穩(wěn)定運行；兩臺汽泵運行，電泵處于備用；跳閘B小機。試驗曲線見附圖一?？梢姡鹿使r下，給水調(diào)節(jié)品質(zhì)得到了很大的提高，給水流量恢復(fù)時間縮短為16秒左右，汽包水位上下波動-47mm~33mm。
　　
　　5．結(jié)論
　　
　　經(jīng)過完善后的給水控制回路經(jīng)受住了單臺汽泵跳閘這樣的事故工況考驗，并且達到了理想的控制品質(zhì)，大大減輕了運行人員在這樣的事故工況下的勞動強度，增強了機組事故工況的處理能力。為機組安全、穩(wěn)定運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。