一、機(jī)組正常運行中高加投運操作
投運風(fēng)險點預(yù)控:
①高加投入應(yīng)先投水側(cè)再投汽側(cè),水側(cè)投運前應(yīng)先通過注水門注水充分;
②汽側(cè)投運按照抽汽壓力由低到高順序,控制高加出口溫升率不大于2℃/min;
③投運過程中開啟各疏水氣動門時注意機(jī)組真空變化
主要操作步驟:
1、檢查高加系統(tǒng)已恢復(fù),水側(cè)、汽側(cè)放水門已關(guān)閉;
2、檢查就地及遠(yuǎn)方液位計均正常投入;
3、開啟各高加出口放空門,緩慢開啟#2機(jī)高加進(jìn)口放水一次門、高加注水一、二次門進(jìn)行注水,待高加各放空門連續(xù)見水后關(guān)閉,期間注意觀察高加液位計無變化;
4、開啟高加出口電動門全開后,開啟高加進(jìn)口三通閥,注意給水流量無大幅波動,高加水側(cè)投入正常;
5、開啟高加抽汽管道各疏水氣動門、觀察真空無明顯變化,開啟各抽汽逆止門、就地開啟各抽汽電動門10%進(jìn)行暖管,開啟各高加危疏(30%左右)、正常疏水10%左右,并投入疏擴(kuò)減溫水控制疏擴(kuò)溫度;
6、根據(jù)暖管溫度趨勢及管道無振動,將#3高加抽汽電動門緩慢全開,過程中通過危疏控制水位400mm左右,再將疏水緩慢切至正常疏水,#1、#2高加同樣操作;
7、關(guān)閉各抽汽管道疏水氣動門;
8、開啟各高加運行排汽門;
9、調(diào)整各高加水位使各端差小于5.6℃。
10、操作前可退出高加液位高聯(lián)關(guān)上一級正常疏水及解列保護(hù)。
二、機(jī)組正常運行中高加退出操作
注意事項
1、機(jī)組帶滿負(fù)荷運行時注意燃料量,不能超過機(jī)組額定燃料量的10%。
2、高壓門桿漏汽切至凝汽器。
3、先停汽側(cè),后停水側(cè)。依壓力由高到低逐個逐漸關(guān)閉高加的進(jìn)汽電動門、逆止門,控制給水溫度下降不大于2℃/min,高加停運過程中保持各高加疏水水位在正常范圍。
4、給水倒旁路,關(guān)閉高加進(jìn)水三通門,全關(guān)后關(guān)閉高加出水門。關(guān)閉高加出口電動門過程中必須嚴(yán)密監(jiān)視給水流量及壓力正常。
5、高加汽側(cè)停用時,依壓力由高到低逐臺停運,且間隔時間不少于10分鐘,進(jìn)汽電動門逐步關(guān)閉。
6、監(jiān)視除氧器水位調(diào)節(jié)情況。凝結(jié)水泵電流變化情況,機(jī)組負(fù)荷較高時防止凝結(jié)水泵過負(fù)荷。
7、防止機(jī)組過負(fù)荷或再熱器超壓現(xiàn)象的發(fā)生、并注意各壁溫及汽溫。
8、注意監(jiān)視機(jī)組調(diào)節(jié)級壓力,軸系的串軸、脹差、推力軸承溫度、軸承振動等各項參數(shù)變化情況。
具體操作:
1、適當(dāng)降低各高加水位至450mm 左右,將門桿漏汽切至凝汽器;
2、緩慢將#1高加由正常疏水切至危急疏水;
3、緩慢關(guān)閉#1加熱器抽汽門后,關(guān)閉其抽汽逆止門,注意給水溫降率≤2℃/min。
4、關(guān)閉#1加熱器連續(xù)排氣門;
5、#2、#3高加相同退出操作;
6、關(guān)閉高加進(jìn)水三通門。
7、高加進(jìn)水三通門全關(guān)后關(guān)閉高加出水門。
8、根據(jù)需要打開加熱器汽側(cè)放水門、水側(cè)空氣門及水側(cè)放水門進(jìn)行放水、泄壓。
三、機(jī)組停運過程中高加退出操作
1、#2機(jī)組負(fù)荷170MW,逐步將#3高加正常疏水切換至危急疏水,切換后將#3高加正常疏水關(guān)閉。
2、廠用電切換后,逐步退出#1高加、#2高加、#3高加汽側(cè)
1)在DCS畫面點動關(guān)小抽汽電動門,注意控制高加出水溫度溫降率在2℃/min范圍內(nèi)。
2)逐步將#1、#2高加正常疏水切換至危急疏水,關(guān)閉#1、#2高加正常疏水調(diào)節(jié)門。
3)待抽汽電動門、逆止門關(guān)閉后,將抽汽逆止門前、電動門后疏水門開啟,待高加汽側(cè)進(jìn)汽壓力泄壓后,關(guān)閉高加危急疏水調(diào)節(jié)門和各抽汽電動門后疏水,對高加本體汽側(cè)進(jìn)行悶缸。
4)關(guān)閉高加正常疏水調(diào)節(jié)門和危急疏水調(diào)節(jié)門后,進(jìn)行高加查漏試驗,觀察高加水位變化。必要時手動關(guān)閉#3高加正常疏水調(diào)門前隔離門。
5)若機(jī)組停運后鍋爐還需進(jìn)行上水,則將高加給水切換至旁路運行。
高加的工作原理
高加是利用汽輪機(jī)抽汽加熱鍋爐給水的裝置,它可以提高電廠熱效率,節(jié)省燃料,并有助于機(jī)組安全運行。
熱力學(xué)第二定律:熱量必然自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。高壓加熱器均為表面式加熱器,以管子作傳熱面,汽輪機(jī)抽汽進(jìn)入加熱器殼內(nèi),在管子外面,給水在管內(nèi)。蒸汽作凝結(jié)放熱,蒸汽的放熱量通過傳熱面金屬管壁傳遞給管內(nèi)給水,從而提高給水溫度。
高加內(nèi)部分為三個部分:
過熱蒸汽冷卻段:用蒸汽的過熱度加熱即將離開本級高加的給水,使給水出口溫度進(jìn)一步提高。
飽和蒸汽凝結(jié)段:加熱器主要的傳熱區(qū),加熱蒸汽在此釋放大量的汽化潛熱并凝結(jié)成為飽和疏水,大大提高了給水溫度。
疏水冷卻段:飽和疏水聚集在設(shè)備下部,并在壓差的作用下進(jìn)入疏水冷卻段。在此,飽和疏水再次釋放熱量,加熱剛進(jìn)入高加的給水,完成第三次傳熱。
前置蒸汽冷卻器及疏水
為提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性,在1號高加和鍋爐省煤器設(shè)置一前置蒸汽冷卻器,從中壓缸來的3段抽汽先進(jìn)入蒸汽冷卻器,對給水進(jìn)行一定的加熱,蒸汽再進(jìn)入3號高加。
加熱器的疏水采用逐級自流方式,#1高加疏水借壓力差自流入#2高加,#2高加的疏水流入#3高加,#3高加的疏水流向除氧器。在事故情況或低負(fù)荷時,疏水可直接進(jìn)入凝汽器中。
高加的銘牌參數(shù)
高壓加熱器設(shè)計參數(shù)
高加附屬管道及閥門
各高加殼體均設(shè)置有以下接口:1個蒸汽進(jìn)口、1個正常疏水出口、1個危急疏水出口、1個殼側(cè)安全閥接口、1個運行排氣口、2個啟動放氣口(其中包含疏水冷卻段放氣口1個)、2個啟動放水口、3對單室平衡容器接口、1對就地磁翻板液位計接口、1對液位開關(guān)預(yù)留接口。
高壓加熱器汽側(cè)和水側(cè)均裝設(shè)泄壓閥,汽側(cè)泄壓閥的最小排放容量為10%的給水流量。
三通閥
入口、出口液動三通
入口采用L/Z型三通閥
出口采用T型三通閥
控制閥控制入口、出口三通閥同步動作
高加三通閥特點
1.液壓缸帶阻尼錐,保護(hù)系統(tǒng)管路及閥座不受沖擊。
2.閥體形式為L/Z型或T型,旁路方向可在180度范圍內(nèi)調(diào)整。
3.閥體為鑄造或整體鍛造,材料:WCB、A105 或WB36(15NiCuMoNb5)。其中WB36閥體更適合于超臨界及更高壓力機(jī)組使用。
高加旁路系統(tǒng)入口三通閥
通過控制系統(tǒng)介質(zhì)在閥體內(nèi)部活塞上下腔的壓力差,控制閥芯的上下運動。
閥門迅速關(guān)閉時,連接活塞下腔的快開閥迅速打開,介質(zhì)進(jìn)入上腔的速度由控制針閥的開度決定,以調(diào)節(jié)閥芯的關(guān)閉速度。
高加旁路系統(tǒng)出口三通閥
操作原理和入口三通閥相同。在系統(tǒng)信號的控制下, 與入口三通閥配合動作,共同完成加熱器回路關(guān)閉和旁路打開的的動作。
閥門內(nèi)部活塞腔室結(jié)構(gòu)
內(nèi)部活塞腔室結(jié)構(gòu)
密封結(jié)構(gòu)
密封結(jié)構(gòu)采用膨脹石墨壓力自密封。介質(zhì)壓力推動閥蓋2 向上移動。膨脹石墨環(huán) 6受壓變形堵塞泄漏通徑。無需對閥體和閥蓋的相對密封面進(jìn)行表面硬化、研磨等費時、價高的處理。
高加報警,旁路初始運作
閥門關(guān)閉、全旁路運行
閥門啟閉速度連續(xù)可調(diào)
通過簡單調(diào)節(jié)閥門外部的控制針閥,可以對閥芯內(nèi)部液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)中上液壓腔的供水速度可以對閥門的啟閉速度實施連續(xù)調(diào)節(jié) ( 從2秒至30秒 )。調(diào)節(jié)工具簡單到只需一直可調(diào)節(jié)扳手。
高加系統(tǒng)重新投入使用初始閥打開,給水通過初始閥對高加系統(tǒng)初始充水.閥瓣下的壓力隨著高加充水逐漸提高.一旦閥瓣上下壓力達(dá)到平衡,閥門由于作用于閥桿上下的壓力不平衡是導(dǎo)致閥門開始打開給水通過閥瓣底部進(jìn)入主路,同時閥瓣底部的壓力也協(xié)助閥門開啟。
高加的投入及退出
高加啟動方式分為兩種:一種是隨機(jī)啟動,即冷態(tài)啟動,水側(cè)在給水品質(zhì)合格的情況下隨給水系統(tǒng)投入,汽側(cè)在主機(jī)負(fù)荷上升至10%(高中壓缸聯(lián)合啟動) 即投運;另一種是主機(jī)處于正常運行中,高加退出檢修后的投入,即熱態(tài)啟動。正常情況下,高加應(yīng)隨機(jī)啟動。
高加退出時按“抽汽壓力由高到低”的順序依次停運各臺高加,退出時操作應(yīng)緩慢,避免壓力突升情況,必要時解除給水自動,降低給水流量使壓力不超限。監(jiān)視給水溫度變化,及時加強對中間點溫度和燃燒工況調(diào)整,維持機(jī)組主再熱蒸汽參數(shù)正常。
投退注意事項
1、高壓加熱器投運時,應(yīng)先投水側(cè)再投汽側(cè);停運時,應(yīng)先停汽側(cè)再停水側(cè)。高壓加熱器在鍋爐上水時應(yīng)投入水側(cè),完成低壓下注水投運。
2、高加原則上應(yīng)隨機(jī)組滑啟滑停,當(dāng)因某種原因不能隨機(jī)組滑啟滑停時應(yīng)按“抽汽壓力由低到高”的順序依次投入各臺高加;按“抽汽壓力由高到低”的順序依次停運各臺高加。
3、嚴(yán)禁泄漏的高壓加熱器投入運行。
4、高壓加熱器必須在水位計完好,報警信號及保護(hù)裝置動作正常時方可投入運行。
5、給水水質(zhì)未達(dá)到運行規(guī)定時,高加系統(tǒng)不得投入。
6、高加啟動過程中,應(yīng)控制其出口水溫變化率不超過3℃/min;高加停運過程中,應(yīng)控制出水溫度變化率不超過2℃/min。
高加經(jīng)濟(jì)運行措施
1、運行中應(yīng)注意加熱器進(jìn)汽壓力、溫度和加熱器出水溫度、疏水溫度等參數(shù)正常,與機(jī)組負(fù)荷相適應(yīng)。
2、檢查加熱器及其抽汽管道、疏水管道等無泄漏、無振動、無沖擊現(xiàn)象。
3、應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視和核對加熱器的疏水端差,高、低加的疏水端差應(yīng)在5-6℃左右,發(fā)現(xiàn)端差增大應(yīng)分析原因,及時處理。
4、注意核對機(jī)組負(fù)荷與加熱器疏水調(diào)整門開度的關(guān)系,若負(fù)荷一定而疏水調(diào)整門開度增大時,加熱器鋼管可能有泄漏。
5、關(guān)注高加正常疏水調(diào)門開度,如果出現(xiàn)正常疏水調(diào)門隨著運行時間加長開度越大,高加水位控制需要事故疏水參與控制,則分析判斷正常疏水門堵塞,為確保機(jī)組效率,應(yīng)隔離清堵。
6、保證給水品質(zhì),防止高加水側(cè)主路管道以及抽汽管道的結(jié)垢。
7、定期校驗就地水位計與DCS水位計水位是否一致,防止DCS水位計指示不準(zhǔn)造成過調(diào)或保護(hù)誤動。
高加解列后的現(xiàn)象
短期內(nèi):給水溫度降低導(dǎo)致鍋爐蒸發(fā)段后移,過熱器的蒸發(fā)量減少,同時鍋爐蓄熱導(dǎo)致屏過、高過汽溫急劇升高;高壓缸抽汽量減少導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷升高,主蒸汽壓力升高,再熱蒸汽流量增加(#1、#2高加抽氣量)導(dǎo)致再熱汽溫維持不變或略微降低,四段抽汽壓力瞬間升高導(dǎo)致小機(jī)轉(zhuǎn)速大于指令,給水流量增加。
長期:由于機(jī)組效率降低,相同負(fù)荷下入爐燃料量增加,主汽溫度升高,減溫水量增加,再熱汽溫略有升高,主再熱蒸汽易超溫。
高加跳閘后由于除氧器進(jìn)水量減少(高加疏水減少),在凝泵最大出力下,機(jī)組基本能維持滿負(fù)荷運行。
高加的事故處理
控制思路:高加解列分滿負(fù)荷解列和低負(fù)荷解列,滿負(fù)荷解列時由于抽汽量減少應(yīng)防止主蒸汽超壓和機(jī)組過負(fù)荷,短時負(fù)荷可上漲約50MW—100MW,控制減煤減水;低負(fù)荷解列防止燃燒不穩(wěn)和給水流量的減少引起給水泵再循環(huán)開啟,控制思路就是適當(dāng)加煤加水。
在中間負(fù)荷時控制給水流量自動跟蹤正常。同時嚴(yán)密監(jiān)視主、再汽溫上漲情況,避免汽溫超限。
高加解列后的操作
確認(rèn)液壓三通閥保護(hù)關(guān)閉,高加水側(cè)走旁路運行,防止鍋爐斷水觸發(fā)MFT。檢查高加供汽電動門、逆止門聯(lián)鎖關(guān)閉。
機(jī)組在協(xié)調(diào)方式下運行,任意負(fù)荷下解列高加,此時需要特別注意機(jī)組負(fù)荷、軸向位移、給水溫度、主汽溫度和壓力、除氧器水位等重要參數(shù)的變化趨勢,提前進(jìn)行必要調(diào)整(滿負(fù)荷解列時由于抽汽量減少應(yīng)防止主蒸汽超壓和機(jī)組過負(fù)荷和機(jī)組震動情況)
機(jī)組在手動控制時機(jī)組負(fù)荷大于800MW時應(yīng)立即減少入爐燃料量,減少上層給煤機(jī)出力,檢查給水控制自動減小給水流量,若給水調(diào)節(jié)滯后,應(yīng)手動控制給水流量。
開大再熱器煙氣調(diào)節(jié)擋板,增加一級減溫水流量,控制屏過出口溫度正常;通過二級減溫水控制主蒸汽溫度不超過規(guī)定值;調(diào)整再熱器事故減溫水流量,維持再熱蒸汽溫度正常。
調(diào)整送風(fēng)機(jī)出力,控制機(jī)組氧量正常,開大燃盡風(fēng)擋板,以方便維持屏過出口溫度正常;
機(jī)組穩(wěn)定后及時投入給水自動,控制中間點過熱度。盡量降低上層制粉系統(tǒng)出力。
高加解列時的注意事項
1、高加跳閘后應(yīng)控制調(diào)節(jié)級壓力不超過規(guī)定值,防止汽輪機(jī)長時間過負(fù)荷,同時要防止鍋爐超壓。
2、高加跳閘后應(yīng)按照凝結(jié)水流量(2261t/h)控制機(jī)組負(fù)荷,防止除氧器水位過低保護(hù)動作值。
3、高加跳閘后應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程中《汽輪機(jī)主再熱汽溫的相關(guān)規(guī)定》控制主、再熱汽溫變化,如在調(diào)整過程中主再熱汽溫下降到520℃,應(yīng)立即開啟主再熱汽溫管道疏水和汽機(jī)本體疏水,待汽溫回升超過520℃后關(guān)閉,汽輪機(jī)在主再熱汽溫急劇下降達(dá)每10分鐘50℃時。應(yīng)立即打閘停機(jī)并充分疏水(應(yīng)將各加熱器抽汽逆止門前后疏水開啟)。
4、高加跳閘后應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機(jī)軸振、軸向位移、推力及支持軸承溫度等參數(shù)的變化,如汽溫下降并伴有汽輪機(jī)聲音異常、軸封冒汽及汽機(jī)軸振、軸承溫度溫度、軸向位移任一參數(shù)超過上述值應(yīng)立即打閘停機(jī)并充分疏水。
5、高加跳閘后應(yīng)及時查找原因并聯(lián)系檢修處理,處理后及時投入高加運行。
高加聯(lián)成閥又是三通閥,其工作原理近似于活塞。當(dāng)高加水位高III值時電接點將高加水位高III值的電信號傳給高加保護(hù)電磁閥,高加保護(hù)電磁閥開啟通過高加保護(hù)水(從凝結(jié)水母管引來一路凝結(jié)水作為高加保護(hù)水)注水將高加聯(lián)成閥利用壓力將高加聯(lián)成閥打開,因為上下結(jié)合面壓力的不同將其打開同時高加水側(cè)直接經(jīng)過高加旁路進(jìn)入給水泵經(jīng)過升壓進(jìn)入鍋爐。程閥是活塞閥,也可以說是四通閥,正常運行,活塞上移至頂部,水從給水母管進(jìn)入高加,當(dāng)聯(lián)鎖動作時,活塞下移,主路的給水切斷,出口改為兩個旁路,到鍋爐給水母管,活塞上移是緩慢的,下降很快。
活塞的頂部有各水室主要是通保護(hù)水,水室有一路進(jìn)水和一路出水,正常運行時,有水流動,但是不帶壓力,保護(hù)水進(jìn)口側(cè)有小的放水門,調(diào)節(jié)保護(hù)水壓力用的,運行過程中保護(hù)水的壓力是穩(wěn)定的,或則很低,一般不能上漲,再前面有四路來水,兩路電磁閥,一路節(jié)流孔板,一路旁路,旁路關(guān)閉,電磁閥常閉。
當(dāng)高加的疏水水位高時,一個電信號給電磁閥,電磁閥迅速打開,保護(hù)水壓力迅速升高,活塞原理,連成閥關(guān)閉,給水不進(jìn)高加走旁路了。
液壓控制的高加進(jìn)出口門有關(guān)閉快速的好處,但維護(hù)和操作比較復(fù)雜?,F(xiàn)在多數(shù)大旁路選擇高加給水進(jìn)口門采用電動三通閥而出口采用電動閘閥,給水旁路不設(shè)置閥門。由于隨著高加的生產(chǎn)質(zhì)量提高和危急疏水保護(hù)可靠性,高加給水進(jìn)出口門選用的越簡單越好。對于一些機(jī)組采用全液動控制的高加進(jìn)出口閥,本推文特介紹全液動控制方式高加聯(lián)成閥的構(gòu)造及原理。
高加聯(lián)成閥:從結(jié)構(gòu)上講就是進(jìn)口閥和旁路閥位于同一個殼體,且公用一只閥芯。而出口閥實際就是一個逆止閥,靠給水壓力將門芯頂開或壓下,投用高加水側(cè)時出口強制手輪(強制手輪一般開后就不動了,除非因檢修,隔離不干凈系統(tǒng)的時候才用其隔離)開啟:
1、先往高加注水,注水有幾大目的:便于打開聯(lián)成閥;為了預(yù)熱銅管減少熱沖擊;便于檢查水側(cè)是否泄露。
2、水側(cè)全壓后確認(rèn)水側(cè)無泄露將注水門關(guān)閉,如沒有壓力表可以通過水側(cè)頂部放水判斷水側(cè)是否注滿水。
3,先開出水電動門,后開進(jìn)水電動門。
4、關(guān)閉旁路門(有兩個給水旁路的,一個就是帶有電動門的旁路,另在高加聯(lián)成閥處還有一個沒有門旁路管道,其實就是聯(lián)成閥的給水旁路,這個是在保護(hù)動作時給水所走的旁路)注意給水壓力的變化。
5、投入高加聯(lián)鎖保護(hù)開關(guān)。
高加出現(xiàn)故障,液位儀檢測液位過高。輸出警告信號至控制室,同時打開快開閥將入、出口閥內(nèi)部液壓缸下腔內(nèi)的介質(zhì)排空。介質(zhì)通過控制針閥(其開度大小可調(diào)整,來決定聯(lián)成閥閥門開關(guān)速度)補充到液壓缸上腔,閥瓣上下壓力差推動閥瓣向下運動。關(guān)閉主回路,同時打開旁路。同時疏水閥開啟,將管道內(nèi)積水排出。高加給水走旁路,而不至于鍋爐斷水,無論是投還是停,切記操作的時候慢點(當(dāng)然事故情況下除外)投停時注意控制溫升或溫降速度防止管壁受過大的熱應(yīng)力熱沖擊,以至銅管的脹口松弛泄露、另一方面投停汽側(cè)過程中不能造成滿水,使危急疏水動作,更不能使高加旁路動作。
特別說明:
1、高加聯(lián)成閥其實就是進(jìn)口閥和旁路閥一體的三通閥,當(dāng)高加疏水水位高時,聯(lián)成閥動作,直接將給水走旁路了(而那個帶有電動門的給水旁路,只是在高加水側(cè)停用檢修檢修時使用,和高加保護(hù)其實沒有任何關(guān)系的,當(dāng)高加投用,聯(lián)成閥在工作時,其實帶電動門是關(guān)閉的,該旁路管道是不通水的)。
2、高加聯(lián)成閥分為兩個部分,一是上部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含活塞和彈簧,另一是底部的閥芯。,當(dāng)高加水位高保護(hù)動作時,給水作用在活塞上部產(chǎn)生向下的作用力大于給水作用在閥芯底部產(chǎn)生的向上的作用力,聯(lián)成閥關(guān)閉(閥桿卡澀除外)?;钊喜康淖饔昧γ娣e遠(yuǎn)大于下部作用在閥芯上的面積。
3、有的機(jī)組設(shè)計沒有快開閥與控制針閥,而是引一路凝結(jié)水作用在活塞上部來關(guān)閉高加聯(lián)成閥,凝結(jié)水進(jìn)聯(lián)成閥之前共分四路,兩個電磁閥(兩個電磁閥也就是一種雙重保護(hù)),和一個旁路(手動緊急操作時用),一個節(jié)流孔板(為了防止入口保護(hù)水路生銹,并防止在開啟電磁閥后控制水管路振動。保護(hù)水運行時經(jīng)過節(jié)流孔后在經(jīng)過水封筒密封后回到凝汽器或排地溝),后匯為一路進(jìn)聯(lián)成閥,高加聯(lián)成閥是靠凝結(jié)水來關(guān)的,所以規(guī)程里也明確要求機(jī)組的凝結(jié)水壓力不能低于一定值。
1、高加解列 -> 汽機(jī)阻力增大, 汽壓上升, 汽溫升高(蒸汽流速降低)
2、自動或手動加大減溫水 -> 汽溫回落, 汽壓更高(減溫水氣化增壓) -- 這一切都是暫時的
3、失去高加來的熱量, 給水溫度降低. 等到降低了溫度的給水到達(dá)爐膛(汽包爐較慢, 直流爐很快), 產(chǎn)汽量開始減少 -> 汽壓下降, 汽溫降低
4、減小或關(guān)掉減溫水 -> 汽溫回升, 汽壓更低 -- 看來要做大的調(diào)整才行了 5、增加燃料量(和風(fēng)量, 等等), 并適當(dāng)減小給水 -> 汽壓回升, 汽溫升高(因為流量降低且煙氣量增高)
6、加大減溫水 -> 汽溫回復(fù)正常, 再做一些細(xì)的調(diào)整, 汽壓也正常 -- 松了一口氣
對鍋爐及系統(tǒng)運行的影響:
給水溫度降低,水的預(yù)熱熱增加,原先在高加中吸收的熱量要在鍋爐中吸收,要產(chǎn)生同樣的蒸汽,要加入更多的煤、風(fēng),相當(dāng)于鍋爐熱負(fù)荷增加,造成爐膛出口煙溫升高,一來使得主汽溫升高,二來煙溫高影響以后受熱面的安全,受熱面極易超溫。所以必須減負(fù)荷運行。
高加退,汽包爐汽溫上升較多,因為給水溫度低,要維持蒸發(fā)量必然燃料增加,煙氣流速增加,換熱加強,因此主汽溫必然增加,此時一定要減負(fù)荷,幅度一般在額定負(fù)荷的12%。
直流爐汽溫下降,主要是因為給水溫度下降,蒸發(fā)面上升,中間點溫度下降,引起汽溫下降,對負(fù)荷沒有苛刻要求。
直流鍋爐,高加解列后負(fù)荷會增加,壓力升高,給水溫度下降,汽溫下降,水煤比變小,容易超溫,調(diào)整時要注意。
高加投退對機(jī)組脹差有那些影響,隨機(jī)啟動脹差會有什么變化,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后在投高加脹差會有什么變化:
1、高加投入和退出對機(jī)組的脹差有一定影響,但影響很小,即使在額定負(fù)荷下投退高加對脹差的影響也是非常小,否則設(shè)計就會考慮什么負(fù)荷下投退高加才不會使脹差增大或者減小。
2、隨機(jī)啟動時進(jìn)汽量少,加熱轉(zhuǎn)子表面,差脹增大,正值?不是因為高加隨機(jī)啟動造成脹差增大,而是機(jī)組啟動過程中加負(fù)荷負(fù)荷過程蒸汽量逐漸增大,從而使脹差呈逐漸增大趨勢。高低加的隨機(jī)啟動有利于控制脹差增大。
3、并網(wǎng)后投入高加高壓缸脹差應(yīng)呈增大趨勢,因蒸汽流量增大,轉(zhuǎn)子受熱量增加,低壓缸脹差幾乎無影響。
退出高加后,排煙溫度同時受給水溫度下降和燃料量增加兩方面因素影響,一般情況下,在機(jī)組負(fù)荷不變情況下,給水溫度降低,鍋爐排煙溫度也會降低,不過采用退高加降低鍋爐主給水溫度,增加爐膛的吸熱量,以降低排煙溫度的方法是不可取的,這樣將會降低汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率。
鍋爐給水溫度降低后,為保證鍋爐蒸發(fā)量不變,鍋爐需要的燃煤量增加,相應(yīng)的需要的熱風(fēng)量也需要增加,鍋爐給水溫度低于設(shè)計溫度過多時,受鍋爐給煤系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)的限制,鍋爐的負(fù)荷率將受到影響。
鍋爐給水溫度降低后,為保證鍋爐蒸發(fā)量不變,鍋爐需要的燃煤量和熱風(fēng)量增加,煙氣量也相應(yīng)增加,鍋爐過熱器可能出現(xiàn)超溫現(xiàn)象,送、引風(fēng)機(jī)電耗增加,影響設(shè)備安全運行。
鍋爐給水溫度降低后,省煤器因傳熱溫差提高,吸熱量增加,省煤器后的煙溫降低,排煙溫度降低,如果低于露點溫度,可能造成空預(yù)器低溫腐蝕。
鍋爐給水溫度降低后,排煙溫度降低排煙溫度過低,將直接影響脫硫裝置正常運行。
機(jī)組滿負(fù)荷工況下,高加解列如何處理:
處理:降低機(jī)組負(fù)荷,改變?nèi)紵鬟\行方式,注意汽溫不要超。因為直流爐在高加后相變點后移,熱水段變長,過熱段變短,在燃料量不變前提下由于產(chǎn)汽量減少,使汽溫上升。不過1000MW機(jī)組高加跳閘的危害好像比低加跳閘輕點,因為低加跳閘,使除氧器水溫降低,導(dǎo)致#4抽抽氣量增加,而小機(jī)汽源與除氧器共用#4抽汽源,這就勢必造成小機(jī)汽源不穩(wěn),進(jìn)而影響小機(jī)導(dǎo)致給水流量不穩(wěn),甚至?xí)鴻C(jī)。
出現(xiàn)高加跳閘最好的處理方法就是先不要盲目的手動操作,而應(yīng)該讓自動自己進(jìn)行調(diào)整,因為百萬機(jī)組直流爐各參數(shù)是強相關(guān)的,動一發(fā)引全身,在自動處理好后再根據(jù)情況適當(dāng)降低機(jī)組負(fù)荷,改變?nèi)紵鬟\行方式,同時注意監(jiān)視運行的磨煤機(jī)不要過負(fù)荷,(當(dāng)然是在機(jī)組滿負(fù)荷且不降負(fù)荷前提下),并注意監(jiān)視機(jī)組振動、回油溫度,各瓦溫等參數(shù)的變化。
迅速進(jìn)行汽包水位的預(yù)調(diào)節(jié)工作。高加解列后,由于汽壓的升高和蒸汽流量的下降,以及給水溫度的下降,鍋爐汽包水位的變化趨勢是先降后升,按實際的經(jīng)驗判斷,若機(jī)組負(fù)荷升高10---20MW,主汽壓力變化不大時,汽包水位變化不敏感,但之后的水位上升較敏感,所以調(diào)節(jié)汽包水位過程中,以防止汽包水位過高為重點。具體調(diào)節(jié)手段可不解除給水泵自動,通過修改汽包水位設(shè)定值,讓給水泵自動設(shè)定轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)給水量。汽包水位的設(shè)定一般可由正常的0mm修改為-100mm甚至-150mm,不得已時采用事故放水(記得放到一定高度馬上關(guān)閉)。當(dāng)給水流量確已減少,水位上升已緩慢時,再逐漸向0mm方向設(shè)定,使給水流量逐步靠近蒸汽流量。當(dāng)然在有把握的情況下,你也可以解除自動,用手動來調(diào)節(jié)水位(高難度)。
高加解列后,對鍋爐主、再熱汽溫影響較大。由于鍋爐熱負(fù)荷短時間內(nèi)無法改變,而主蒸汽流量大量減少,再熱汽流量大量增加,汽溫的變化趨勢是主汽溫大幅升高,再熱汽溫大幅下降,所以主汽調(diào)節(jié)應(yīng)及時投入減溫水,且以一級減溫器投入為佳,為避免受熱面全層超溫。大量減溫水從一減投入,一減調(diào)門可全開,再熱汽溫調(diào)節(jié)初期應(yīng)全關(guān)減溫水,之后視其回升狀態(tài)進(jìn)行必要的預(yù)調(diào)節(jié),防止反彈過高。
高加解列主再熱汽溫升高的因素:
高加突然解列,高加處抽汽即中止,蒸發(fā)量瞬間降低,此時爐膛燃燒未及時減弱,即使及時減弱也有一定的遲滯性,汽壓、汽溫急劇升高,水位先下降后上升。高加解列后給水溫度降低,進(jìn)入鍋爐蒸發(fā)段后,汽化熱增加,原燃燒工況下蒸發(fā)量減少,負(fù)荷降低,汽壓、汽溫回落。若保持負(fù)荷不變,必須加強燃燒,如減溫水富余量不多,容易超溫。這個事故的處理過程中,如果操作不當(dāng),容易導(dǎo)致超壓、超溫、水位事故。
高加解列時,由于抽汽量減少使得高壓缸做功增多,機(jī)組負(fù)荷上升,由于為了維持機(jī)組負(fù)荷不變,汽機(jī)關(guān)門使得主蒸汽流量減少,流過過熱器的蒸汽流量減少,使得過熱汽溫在高加解列鍋爐負(fù)荷未改變時汽溫上升,且上升速度較快;高壓缸排汽量的增加使得流過再熱器的蒸汽流量增加,使得再熱汽溫下降。而后由于給水溫度大幅下降,使得進(jìn)入水冷壁的工質(zhì)溫度降低,水冷壁吸熱量增加,蒸發(fā)段后移,過熱段減少,使得過熱汽溫在鍋爐負(fù)荷未改變時下降較多;由于水冷壁吸熱量增加,使得爐膛出口煙氣溫度降低,再熱器受熱面吸熱量減少導(dǎo)致再熱汽溫下降。機(jī)組整體效率由于高加解列而降低,為了維持機(jī)組負(fù)荷,鍋爐增加燃料,使得爐膛溫度升高,輻射放熱量增多,使得水冷壁吸熱量增加,蒸發(fā)段前移,過熱段加長,過熱汽溫上升;由于燃料量的增加使得爐膛出口煙氣溫度與流量均上升,再熱器受熱面吸熱量增加,再熱汽溫上升。
結(jié)論:
高加解列,導(dǎo)致給水溫度降低,使得工質(zhì)在鍋爐中的總吸熱量增加少,燃料量增加,爐膛溫度水平升高,輻射傳熱量有所上升,且對流換熱量也因煙溫和煙速的提高而增加,使得過熱汽溫總體來說隨給水溫度的降低而降低,再熱汽溫隨給水溫度的降低而提高。
處理:
1、在解列初期注意調(diào)整汽溫,防止超溫,可不用退機(jī)組協(xié)調(diào),協(xié)調(diào)會自動減負(fù)荷,降給煤量,出現(xiàn)大的波動是干預(yù)一下即可。
2、隨著機(jī)組負(fù)荷趨于穩(wěn)定,給水溫度下降導(dǎo)致蒸干點后移,主、再熱汽溫下降,此時應(yīng)注意協(xié)調(diào)在初期的減煤后應(yīng)手動干預(yù)增加給煤量,以保證主再熱汽溫。
3、凝汽器和除氧器水位可由除氧器水位調(diào)整站自動調(diào)整過來,不必要干預(yù)
4、高加解列后應(yīng)注意抽汽管道上疏水門開啟,并監(jiān)視抽汽管道溫度不出現(xiàn)劇烈變化,防止汽輪機(jī)進(jìn)水。
5、給水泵在高加解列瞬間小機(jī)進(jìn)汽壓力升高,給水壓力升高、同時要求給水流量降低,此時應(yīng)注意給水泵轉(zhuǎn)速應(yīng)不會有太大變化,注意監(jiān)視即可。如果要手動操作就是先停止上層一臺磨煤機(jī),或?qū)⑸蠈幽ッ簷C(jī)的負(fù)荷減至最小,待汽溫調(diào)整好后再手啟動該磨煤機(jī)。給水自動調(diào)節(jié)。保證給煤量先短時下降后上升才是關(guān)鍵所在,這樣即可有效防止超溫。
1高加解列后對燃料量的變化分析
負(fù)荷穩(wěn)定在660MW,高加解列前后,鍋爐燃料量255t/h增加到256t/h,,鍋爐的燃燒率變化不明顯,這是因為雖然高加解列后給水溫度雖然降低了93.5℃,要保持機(jī)組負(fù)荷不變就需要增加鍋爐的燃燒率,但是高加解列后由于汽輪機(jī)#1、#2、#3段抽汽量的減少,機(jī)組同等負(fù)荷下用汽量降低,兩者基本相抵消,所以對應(yīng)鍋爐的燃燒率變化不大,基本可以忽略不計。
2高加解列對鍋爐效率的影響分析
高加解列后鍋爐效率有所增加,高加解列后鍋爐排煙溫度降低了13℃,這主要因為高加解列后省煤器入口給水溫度降低了93.5℃,根據(jù)傳熱學(xué)原理,鍋爐省煤器吸熱量將會大增,所以鍋爐排煙溫度降低了13℃。一般對于超超臨界鍋爐而言,排煙溫度每降低1℃,鍋爐效率提高約0.05%左右,所有高加解列后鍋爐效率是增加的。
3高加解列后汽輪機(jī)效率變化情況
高加解列后汽輪機(jī)效率有所下降,高加解列前高調(diào)閥開度46%,而解列后高調(diào)閥開度逐漸關(guān)至29%,減小了17%。汽輪機(jī)#1、#2、#3段抽汽所對應(yīng)的汽輪機(jī)做功單元焓降降低,#1、#2、#3段抽汽后的汽輪機(jī)做功單元焓降增加,即:汽輪機(jī)高壓部分做功能力降低,中、低壓部分做功能力增加。此外:汽輪機(jī)后幾級葉片受力增大,甚至有可能過負(fù)荷,末級葉片安全性降低。
4高加解列后給水溫度變化趨勢分析
高加解列后給水溫度降低了93.5℃,為了維持在相同燃燒率下的中間點溫度,同時由于抽汽量的降低,相同負(fù)荷下給水量將下降很多,所以給水減少了306
t/h,燃水比從8.35降低至7.2,即燃水比降低1左右。
5高加解列后對直流鍋爐水動力的影響
由于高加解列后,水冷壁入口溫度降低較多,水冷壁入口工質(zhì)欠焓增大,容易造成鍋爐的水循環(huán)不良,水動力穩(wěn)定性變差,導(dǎo)致水冷壁的傳熱惡化,水冷壁出口溫度偏差增大,若是低負(fù)荷切除高加,鍋爐水循環(huán)的不穩(wěn)定性幾率更加增大,所以高加解列后要注意汽水總畫面的水冷壁出口溫度的變化情況,必要時適當(dāng)增大給水壓力。由于此次高加解列是在滿負(fù)荷的情況,所以此現(xiàn)象不太明顯。
6高加解列對鍋爐燃燒的影響
本次高加解列后空預(yù)器出口一、二次風(fēng)溫分別降低了12、11℃,這會對鍋爐的燃燒產(chǎn)生一定的影響:一次風(fēng)熱風(fēng)溫度的降低,將會影響制粉系統(tǒng)的干燥出力;二次風(fēng)風(fēng)溫的降低,將會降低爐膛的溫度,改變爐膛的溫度場,對鍋爐的燃燒還是比較大的,但是由于陳家港電廠燃煤均是神華煤,在加上機(jī)組負(fù)荷較高,所以本次切除高加試驗對鍋爐燃燒影響不是太明顯。
7高加解列后汽輪機(jī)高排溫度、高排壓力變化分析
由于高加解列后,高調(diào)閥開度從46%降低至29%,高壓缸進(jìn)汽量減少,所有高壓缸排汽溫度有所增加,高負(fù)荷情況下不會對機(jī)組有大的影響,但若機(jī)組負(fù)荷較低,高壓缸的鼓風(fēng)摩擦將進(jìn)一步導(dǎo)致高排溫度升高;高排壓力受#2段抽汽突然切斷的影響而升高,如不及時降低鍋爐燃燒加以控制,勢必造成鍋爐再熱器的超壓。
8對鍋爐脫硝系統(tǒng)的影響
高加解列后脫硝入口煙溫從333℃降低至318℃,降低了15℃,脫硝系統(tǒng)有可能退出運行,對公司的環(huán)保排放指標(biāo)產(chǎn)生不利的影響;若脫硝系統(tǒng)不退出,隨著負(fù)荷降低,煙溫降低至300℃以下,將會危及鍋爐空預(yù)器的安全。
總結(jié)
1機(jī)組高負(fù)荷時高加解列的處理要點
對高加在高負(fù)荷(550MW以上)情況下緊急解列或跳閘,我們應(yīng)該采取以下操作方法:高負(fù)荷情況下,由于機(jī)組高加抽汽全部轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)做功,將會時機(jī)組負(fù)荷快速上升,鍋爐主再熱蒸汽壓力上升,進(jìn)而有可能導(dǎo)致鍋爐安全閥動作。所以應(yīng)立即解除機(jī)組協(xié)調(diào),鍋爐側(cè)應(yīng)立即將燃料量減至機(jī)組負(fù)荷的90%左右,同時將給水切至手動,根據(jù)中間點溫度和燃/水比逐漸降低給水量,降低鍋爐燃水比,最終將燃水比減少1左右,實際操作中在減少給水量時,不能一下減少到煤量的對應(yīng)水量,應(yīng)該根據(jù)給水溫度下降幅度及省煤器出口溫度,按照比例逐漸降低給水量,維持中間點溫度正常,同時調(diào)整減溫水量,維持主汽溫度穩(wěn)定。由于鍋爐的蓄熱,且溫度較低的水進(jìn)入鍋爐受熱面需要一定的時間(大概4~6分鐘),因此高加跳閘導(dǎo)致給水溫度突降時,鍋爐各工質(zhì)溫度會延遲一段時間下降,所以,減少的水量不能與給水溫度同步降低,應(yīng)適當(dāng)先減少一部分,然后根據(jù)中間點溫度變化情況進(jìn)行逐漸減少操作,防止一次減水量過大而鍋爐熱負(fù)荷因為蓄熱沒有減下來造成中間點溫度高保護(hù)動作。
2機(jī)組非高負(fù)荷時高加解列的處理要點
對于高加在低負(fù)荷(550MW以下)情況下的緊急解列及切除,由于汽輪機(jī)沒有過負(fù)荷的風(fēng)險,操作相對簡單,只要切除協(xié)調(diào),燃料控制切手動,根據(jù)省煤器出口溫度降低情況及中間點溫度變化趨勢,進(jìn)行必要的手動干預(yù)和逐漸降低給水量,保證主蒸汽溫度在正常范圍以內(nèi)。
另外,高加跳閘后也應(yīng)及時檢查高加各段抽汽逆止門、電動門聯(lián)鎖關(guān)閉,各危急疏水門及時開啟,密切監(jiān)視除氧器水位變化情況。
摘要:本世紀(jì)初投產(chǎn)的300MW機(jī)組,為提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性大多進(jìn)行了增容改造,增容改造會使機(jī)組過負(fù)荷能力減弱,滿負(fù)荷條件下高壓加熱器跳閘將使機(jī)組負(fù)荷瞬間升高,存在機(jī)組跳閘風(fēng)險。本文針對這一情況進(jìn)行了理論分析、事故處理策略研究及相關(guān)數(shù)值計算,得出了滿負(fù)荷下高加跳閘的事故處理思路與流程。
1、系統(tǒng)介紹
深圳媽灣電廠6臺300MW級機(jī)組鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界、控制循環(huán)、汽包爐。2臺50%容量的汽動給水泵和一臺50%容量的啟動及備用電動給水泵,給水經(jīng)高壓加熱器進(jìn)入鍋爐。發(fā)電機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠制造的QFSN-300-2型三相交流隱極式同步汽輪發(fā)電機(jī)。汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)N300-16.7/537/537型汽輪機(jī)。汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)采用高壓旁路和低壓旁路的兩級旁路系統(tǒng),低壓旁路出口接至汽輪機(jī)凝汽器上的第三級減溫減壓器,旁路容量按汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量的35%設(shè)計。高加跳閘時,三臺高加同時切除,一二三段抽汽電動門關(guān)閉,給水走大旁路直接進(jìn)入鍋爐。
媽灣電廠6臺300MW級機(jī)組經(jīng)哈爾濱汽輪機(jī)廠及阿爾斯通公司改造后分別增容為320MW及330MW。增容改造一方面使機(jī)組效率提高,但另一方面改造后的機(jī)組過負(fù)荷能力減弱。滿負(fù)荷工況下,由于各系統(tǒng)運行均接近滿出力工況,此時若高加跳閘,高壓抽汽被切斷,大量額外的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī),使機(jī)組負(fù)荷瞬間增高,很可能超出設(shè)備極限,造成機(jī)組跳閘,甚至設(shè)備損壞。因此降低高加跳閘時機(jī)組峰值負(fù)荷是高加跳閘事故處理的關(guān)鍵。
2、事故案例
以下兩個實例分別是增容改造前及改造后滿負(fù)荷工況下高加跳閘時的相關(guān)過程。
1. 2009年5月31日18:46:53,媽灣電廠#6機(jī)組負(fù)荷303MW,主汽壓力16.43MPa,煤量117T/H。高加跳閘,鍋爐快速減煤,至18:47:03煤量減至110T/H。高加跳閘后給水切旁路,相應(yīng)抽汽電動門逆止門關(guān)閉,機(jī)組負(fù)荷開始上升,至18:48:24負(fù)荷升至最高點338.23MW;之后負(fù)荷逐步下降,至18:55:00 負(fù)荷回至300MW,整個負(fù)荷上升過程主汽壓力基本不變,其余參數(shù)也均在可控范圍之內(nèi)。
2.2016年 6月4日16:30,媽灣電廠#1機(jī)組負(fù)荷321MW,高加突然跳閘,負(fù)荷沖高至369MW,除氧器安全門動作,“發(fā)電機(jī)對稱過負(fù)荷”事故光字牌亮,快速打閘E磨,負(fù)荷最低降至218MW,調(diào)整各參數(shù)正常。
300MW級機(jī)組高加跳閘正常機(jī)組負(fù)荷上沖35-40MW(峰值負(fù)荷出現(xiàn)在跳閘信號發(fā)出后2分鐘,主要是抽汽電動門行程時間),通流部分增容改造后,抽汽量隨著給水流量增加而增加;同時為降低熱耗,機(jī)組改造后給水溫度也明顯提高(由原來的272.5℃提高為281.6℃),所以抽汽量增加的比例大于容量增大比例。另外增容后,除氧器壓力冗余量降低,高加跳閘后除氧器壓力高二值報警,聯(lián)關(guān)除氧器進(jìn)汽電動門,因此相當(dāng)于除氧器也跳閘,以這次#1機(jī)組為例,負(fù)荷上沖約50MW。
3、 高加跳閘時負(fù)荷增量的估算
實際由于通流量的增大,各段焓降會有所減少,另外5-8段抽汽由于壓力增大,抽汽量會增大,這里取經(jīng)驗值按0.9折算。
一段抽汽做功:23.39*(3170.7-3046.0+3546.0-2382.0)*0.9=27128 KW
二段抽汽做功:23.87*(3546.0-2382.0)*0.9=25006 KW
三段抽汽做功:11.36*(3335.0-2382.0)*0.9=10826 KW
除氧器抽汽做功:13.24*(3116.3-2382.0)*0.9=9722 KW
330MW時高加跳閘負(fù)荷增量:27128+25006+10826+9722=72682 KW≈72.7 MW
由此可見330MW時高加跳閘負(fù)荷增量遠(yuǎn)大于300MW時負(fù)荷增量,加上基礎(chǔ)負(fù)荷本已很高,此時如不加處理,機(jī)組負(fù)荷峰值很可能超出設(shè)備極限,造成機(jī)組跳閘(如發(fā)電機(jī)過負(fù)荷保護(hù),定子過電流),甚至設(shè)備損壞。
4、高加跳閘事故處理方法
高加跳閘,高壓抽汽被切斷,大量額外的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī),使機(jī)組負(fù)荷瞬間增高。實際是系統(tǒng)儲能的集中釋放(儲存在高加給水系統(tǒng)的能量,在汽輪機(jī)內(nèi)集中釋放),隨著鍋爐給水溫度的下降,鍋爐蒸發(fā)量下降,機(jī)組負(fù)荷最終恢復(fù)至原先負(fù)荷[3](不考慮效率下降),整個過程約7-8分鐘。
如何降低峰值負(fù)荷是事故處理的關(guān)鍵。下面分析三種處理方法。
1.爐側(cè)快速減負(fù)荷,甚至打閘制粉系統(tǒng);由于制粉系統(tǒng)以及鍋爐的熱慣性較大,(遠(yuǎn)大于2分鐘)爐側(cè)快速減負(fù)荷,可以縮短機(jī)組過負(fù)荷時間,但基本無法降低機(jī)組峰值負(fù)荷,這也就是16年6月4日#1機(jī)高加跳閘,盡管打閘了制粉系統(tǒng),機(jī)組負(fù)荷仍最高沖到369 MW的重要原因。另外,打閘制粉系統(tǒng)會導(dǎo)致負(fù)荷波動幅度過大,影響機(jī)組其他參數(shù)的穩(wěn)定。
2.高加跳閘后1-3段抽汽(另包括除氧器進(jìn)汽電動門)電動門關(guān)閉。實際由于電動門有行程,不是一發(fā)跳閘信號負(fù)荷就上沖至最高;電動門從開始關(guān)閉到全關(guān)有約1分鐘的時間,尤其是除氧器進(jìn)汽電動門,高加跳閘后要過一段時間除氧器壓力才上升至高二值,發(fā)進(jìn)汽電動門關(guān)閉信號,到進(jìn)汽電動門全關(guān)約有2分鐘時間。因此也就是高加跳閘后負(fù)荷上沖,約兩分鐘后負(fù)荷達(dá)到最高點。高加跳閘是系統(tǒng)儲能的集中釋放,我們可以充分利用鍋爐蓄熱能力,將這集中釋放的能量重新儲存在爐側(cè)。我們可以用這兩分鐘時間,爐側(cè)適當(dāng)減負(fù)荷,機(jī)側(cè)通過以較大的速率,如10-20MW/分鐘,關(guān)小汽輪機(jī)調(diào)門,以降低機(jī)組峰值負(fù)荷。待機(jī)組負(fù)荷下降至安全范圍內(nèi),后再逐步開大調(diào)門。此處理方法可降低機(jī)組峰值負(fù)荷,但需要操作員高超的技術(shù)水平,協(xié)調(diào)不好可能導(dǎo)致鍋爐超壓,安全門動作等,風(fēng)險較大。
3.高加跳閘,高壓抽汽被切斷,大量額外的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功;可利用旁路系統(tǒng)將該部分蒸汽直接排入凝汽器,避免機(jī)組過負(fù)荷。當(dāng)高加跳閘報警發(fā)出后,操作員在爐側(cè)適當(dāng)減負(fù)荷的情況下根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況,直接適當(dāng)開啟低于旁路,將多余蒸汽直接排入凝汽器,待機(jī)組負(fù)荷下降后再逐步關(guān)小低旁至全關(guān)。由于旁路系統(tǒng)容量為35%,低壓旁路即使全開也僅影響70-80MW負(fù)荷,操作相對簡單,不容易過調(diào)。唯一缺點:①損失部分熱量;②可能導(dǎo)致低旁關(guān)閉不嚴(yán);③凝汽器真空下降。至于低旁開啟后凝汽器真空會下降多少。其他因素不變,凝汽器真空主要跟循環(huán)水回水溫度有關(guān),低旁開啟凝汽器熱負(fù)荷增大約20%。正常滿負(fù)荷循環(huán)水溫升約10℃,低旁開啟后溫升增大2℃,對應(yīng)排汽溫度也增高2℃。按夏季最惡劣工況,排汽溫度45℃,真空-91KPa;低旁開啟后排汽溫度47℃,真空下降為-90kpa,離機(jī)組保護(hù)定值仍有相當(dāng)距離。
對比三種處理方法,滿負(fù)荷高加跳閘時采取開低旁泄壓的方法簡單、可控、有效。
5 結(jié)論
通過本文的上述分析計算,結(jié)合運行實際,可以總結(jié)得到300MW級機(jī)組滿負(fù)荷下高壓加熱器跳閘時的處理思路:
1.確認(rèn)高加跳閘,給水三通,各抽汽電動門等動作正常,高加水位下降。
2.爐側(cè)適當(dāng)減煤量8-10t/h;因保護(hù)汽輪機(jī)末級葉片,高加解列后機(jī)組最大出力要下降5%。
3.根據(jù)機(jī)組負(fù)荷上沖情況,逐步開啟低壓旁路,控制負(fù)荷不超350MW,或根據(jù)發(fā)電機(jī)定子電流確定。
4.低旁開啟后確認(rèn)低旁減溫水、三級減溫水開啟,否則手動開啟減溫水旁路門,注意凝汽器真空下降情況。
5.低壓旁路開啟后注意四段抽汽壓力,注意兩臺給水泵小汽輪機(jī)調(diào)門開度情況。
6.機(jī)組負(fù)荷下降至安全范圍內(nèi)后逐漸關(guān)小低壓旁路,直至全關(guān)。
7.注意汽輪機(jī)振動、軸向位移,脹差,以及瓦溫。
8.監(jiān)視發(fā)電機(jī)定子電流,轉(zhuǎn)子電流,以及各部溫度不超限。
9.爐側(cè)給水溫度下降后,注意鍋爐主再熱蒸汽溫度的調(diào)整。
10.低旁關(guān)閉后確認(rèn)低旁關(guān)閉嚴(yán)密,不內(nèi)漏。
通過以上事故處理操作,可以較好的確保機(jī)組安全運行。
一、高壓加熱器入口三通閥、出口角閥
系統(tǒng)說明
正常運行時,由于作用在活塞上下的壓力差(即主管路、旁路的壓力差)使閥桿升高,三通閥保持在開啟狀態(tài),由于給水從高壓加熱器中流出,給水加熱器下游的角閥保持開啟狀態(tài)。
處于閥塞上方的液壓缸腔室通過連接孔而始終處于給水壓力下,而且這與閥門(三通閥及角閥)的開閉狀態(tài)無關(guān)(活塞上下壓差相等)。當(dāng)控制水氣動閥被打開時,下活塞室的壓力被釋放,于是兩只閥門均關(guān)閉,高加加熱器停運,與此同時,給水切至旁通管路。
圖1 運行中給水走高加旁路閥門狀態(tài)
(入口三通閥、出口角閥全關(guān))
圖2 運行中給水由高加旁路切主路期間閥門狀態(tài)
(入口三通閥、出口角閥開始開啟)
圖3 運行中給水走高加主路時閥門狀態(tài)
(入口三通閥、出口角閥開啟)
二、風(fēng)險分析及預(yù)防措施
1.給水中斷風(fēng)險
旁路切主路時,入口三通打開而出口角閥未開,導(dǎo)致給水中斷。
預(yù)防措施:
1)切換前,確保機(jī)械限位處于全開位置,不影響入口三通閥、出口角閥動作。
2)切換前,匯報總工程師,申請退出主給水流量低、主給水流量低低保護(hù),切換正常后,申請投入。
3)機(jī)組運行中切換時,為保證出口角閥迅速打開,可考慮先全開出口角閥快開閥手動門,入口三通控制水先開一次門、二次門保持關(guān)閉,再關(guān)閉控制水氣動閥進(jìn)行切換,此時出口角閥在給水壓力下自動打開,再開啟入口三通控制水二次門,將入口三通閥打開。如果切換時出口角閥仍未打開,此時應(yīng)再次迅速切回至旁路運行,保證給水正常,查明原因并消除后再切換。
2.給水流量波動風(fēng)險
旁路切主路時注水不充分,水中帶氣,導(dǎo)致給水流量測量波動。
預(yù)防措施:充分注水排氣,就地確認(rèn)#1高加出口排氣手動門完全連續(xù)見水后再進(jìn)行切換。
3.注水不充分,高加管板受沖擊導(dǎo)致?lián)p壞
預(yù)防措施:旁路切主路前充分注水,待#1高加出口水側(cè)排空氣門連續(xù)見水后再切換。
4.高加內(nèi)溫度變化率過大,誘發(fā)高加泄露
預(yù)防措施:運行中發(fā)生高加解列事故時,注意確認(rèn)給水迅速完全切至旁路,避免高加汽側(cè)被急速冷卻。
正常運行中投退高加汽側(cè)時,注意應(yīng)逐步緩慢操作抽汽電動門,控制溫度變化率≯1℃/min,最大不得超過1.83℃/min。
三、操作說明(以#1機(jī)高加由旁路切主路投入為例)
1.確認(rèn)高加入口三通閥、出口角閥機(jī)械限位處于全開位置。
2.開啟#1機(jī)高加注水小旁路手動門。
3.開啟#1高加出口管放空氣手動一、二次門。
4.確認(rèn)#1機(jī)高加進(jìn)出口閥控制水氣動門開,控制氣源正常,氣動門前后手動門開啟。
5.#1高加出口管放空氣連續(xù)見水后,關(guān)閉一、二次門,繼續(xù)注水至#2高加水側(cè)就地壓力表顯示壓力已接近當(dāng)時給水壓力,期間持續(xù)保持注水。
6.開啟#1高加出口角閥快開閥,開啟#1機(jī)高加入口三通閥控制水放水一、二次門,聯(lián)系值班員關(guān)閉#1機(jī)高加進(jìn)出口閥控制水氣動門,確認(rèn)切換正常,入口三通閥、出口角閥開啟到位。
7.關(guān)閉#1高加出口角閥快開閥,關(guān)閉#1機(jī)高加入口三通閥控制水放水一、二次門,關(guān)閉#1機(jī)注水小旁路手動門。
8.由低到高逐步投入高加汽側(cè),控制溫升率≯1℃/min,最大不得超過1.83℃/min。
#1高加出口管放空氣手動一、二次門
#1機(jī)高加注水小旁路手動門
#1高加出口角閥快開閥
#1機(jī)高加進(jìn)出口閥控制水氣動門
#1機(jī)高加入口三通閥控制水放水一、二次門