630MW超临界机组极热态启动时给水系统的操作.pdf

第 3 4卷 第 5期 2 0 1 2年 5月 华 电 技 术 Hu a d i a n T e c h n o l o g y Vo 1 ． 3 4 No ． 5 Ma y． 2 01 2 6 3 0 MW 超 临界机组极热态启 动时给水 系统 的操作 蔡 笑 ( 中国华电集团贵港发电有限公司， 广西 贵港5 3 7 1 3 8 ) 摘要： 分析了 6 3 0 M W 超临界机组极热态启动时使用汽动给水泵向锅炉给水的操作要点和注意事项， 推广这种操作方 式 ， 可降低外购电量， 提高运行经济性。 关键词： 汽动给水泵； 高、 低压旁路； 操作 中图分类 号 ： T K 2 2 9 ． 2 文献标 志码 ： B 文章编 号 ： 1 6 7 4—1 9 5 1 ( 2 0 1 2 ) 0 5—0 0 1 0— 0 3 1 问题的提出 6 3 0MW 超 临界机 组 给水 系统 一般 配 置 2 5 0 ％锅炉最 大连续蒸发量 ( B MC R) 汽动给水 泵 + 3 0 ％B MC R电动给水泵。某厂配置 T G Q1 0 ／ 6—1型 单缸、 双汽源、 新汽内切换、 变转速、 变功率、 冲动、 凝 汽式 、 下 排 汽 给 水 泵 汽 轮 机。主 汽 门前 压 力 为 0 ． 9 5 1 4 MP a ， 温度为 3 6 4 o C。给水泵汽轮机进汽 系 统图如图 1所示 。 逆止 门 图 1 给水泵汽轮机进汽 系统图 机组运行 中发生跳 闸后 ， 经检查机组设备无异 常时， 应及 时进行极热态启动操作 ， 快速恢复机组并 网运行 ， 减少发电损失 。启动过程 中应严格控制启 动时间和减少各种能耗 ， 降低启动成本。发生跳闸 后 ， 汽轮机所有抽汽逆止阀和电动阀关闭 ， 给水泵汽 轮机低压供汽( 四段抽汽汽源 ) 中断 ， 但高压缸排汽 逆止 门至锅炉再热器这部分空间内仍然有大量较高 压力的冷再热蒸汽， 并且主蒸汽高压旁路打开后还 收稿日期： 2 0 1 1 — 0 8—1 9 ； 修回日期： 2 0 1 1 — 0 9— 2 5 能从过热器系统供汽 ， 维持较长时间内有冷再热蒸 汽( 如图 2所示 ) 作为给水泵 汽轮机 的高压汽源持 续供汽。由于给水流量波动 和进汽压力 波动 ， 会导 致汽动给水 泵转速波动 幅度较大 ( 如 图 3所示 ) 。 此时一般操作是将 2台汽动给水泵打闸停运 ， 启动 电动给水泵向高压旁路供减温水和向锅炉给水。 热 再 热 蒸 汽 供汽供汽 汽轮机 汽 供汽 图2 汽轮机高、 低压旁路简图 麟 } ● 辞臻 l 彀哦j 藿啤 q _i 咽 善 施；鼬 ： = ． 翱 睦 l 穗 冀 n 牯 l II I!l 2 辩 醚 慧 牲 ⋯ 国 —I 冷 再热 蒸 汽压九 、 、 —～ j／ ， ．< ‘ n 、机组 负荷 ’ l l 嘲 壤 琏 疆 摊 图3 机组负荷与冷再热蒸汽压力趋势线 采用 电动给水泵 向锅炉给水 的好处是 ： 通过调 节液力耦合器勺管即可完成操作， 调节方式简单， 流 第 5期 蔡笑： 6 3 0MW 超临界机组极热态启动时给水 系统的操作 1 1 量稳定， 系统运行比用汽动给水泵向锅炉供水时要 平稳。这种方式也会带来 其他 问题 ： 电动给水泵 电 动机功率高达 8 MW， 电动机启动 电流 巨大 ， 会对厂 用电系统造成很大 冲击 ， 某些情况下可 能会使厂用 电系统跳 闸停 电； 电动 给水泵 运行 期 间电流 达到 6 5 0A以上 ， 耗电量巨大 ， 以机组极热态启动耗时 3 h 计算 ， 电动给水泵消耗外购 电量达 1 7 M W h ， 大 幅 增加 了机组启动成本。 一 为此， 机组在极热态工况下启动时不启动电动 给水泵运行 ， 保持 1台汽动给水泵稳定转速 ， 向锅炉 稳定给水 ， 可提高运行经济性 ， 降低外购 电费用 ， 具 有重要的节能降耗意义。 2 极热态工况下启动汽动给水泵 的操作过程 机组跳闸后 ， 所有抽汽逆止阀、 电动 阀关 闭， 汽 动给水泵低压汽源( 四段抽汽) 中断 ， 运行值班员手 动停运 B汽动给水泵 ， 不启 动电动 给水泵 ； 当 A汽 动给水泵汽轮机高 、 低压进汽联合调节 门逐渐开启 到大于 4 8 ％时 ， 高压进汽调节 阀也 随之逐 步开启 ， 高压汽源进人 汽轮机 ( 如 图 1所示 ) ， 维持转 速； 同 时开启 A汽动给水泵最小流量调节阀， 保持给水泵 最小流量 ≥3 6 0 t ／ h ， 防止汽动给水泵 因最小流量低 而保护动作跳闸。 当高、 低压旁路 阀调节在合适开度时 ， 冷再热蒸 汽压力保持在 0 ． 9 MP a ， 温度保持在 3 1 0℃ ( 如图 2 、 图 3所示 ) ， 给水泵汽 轮机进汽调节 阀开度在 7 5 ％ 左右， 此 时 基 本 可维 持 汽 动 给水 泵 转 速 为 3 5 0 0 r ／ m i n ， 给水泵最小 流量调节 阀开度为 1 0 0 ％， 给水 压力为 1 1 ． 0 MP a左右 ( 如图 4、 图 5所示 ) ， 可满足 高压旁路减温水的压力需求 。随着锅炉主蒸汽压力 的下降， 可开启锅炉主给水旁路调节 门控制上水并 逐步关小最小流量调节阀 ， 满足锅炉给水需要。在 恢复锅炉给水的过程 中， 应加强高、 低压旁路的调 节 ， 维持冷再热蒸汽的压力和温度稳定 ， 从而保持汽 动给水泵转速和流量稳定。锅炉点火后 ， 随着主蒸 汽压力的升高 ， 应逐步增加高、 低压旁路 开度 ， 保持 主蒸汽压力稳定 ， 逐渐达到极热态汽轮机冲转参数 。 在此操作过程中， 重点是加强高 、 低压旁路阀的 开度调节 ， 确保冷再热蒸汽压力和温度的稳定 ， 才能 确保以下几点 ： ( 1 ) 给水泵汽轮机转 速稳定 ， 锅炉保 持稳定给 水压力， 高压旁路有稳定的减温水； ( 2 ) 锅炉油枪雾化蒸 汽压力稳定 ， 进 行锅炉油 枪吹扫和点火 ； ( 3 ) 汽轮机轴封供 汽压力稳定 ， 保持 凝汽器真 空不破坏 。 图 4 机组跳 闸前 、 后机组 负荷 与给汽动 给 水泵转速趋势线 图 5汽动给水 泵转速与给水压力趋势线 3 注意事项 在机组跳闸后， 迅速开启低压旁路、 高压旁路， 维持高压缸排汽逆止门后冷再热蒸汽压力和温度在 给水泵汽轮机允许的范围内并保持基本稳定。旁路 控制应满足以下几个条件 ： ( 1 ) 对锅炉主蒸汽系统和再热 系统泄压 ， 防止 锅炉超压导致 P V C阀或安全阀动作， 但应控制好旁 路开度 ， 防止锅炉压力快速下 降对锅炉受 热面金属 寿命造成影响， 同时减少机组极热态恢复期 间汽源 的稳定供应时间。 ( 2 ) 维持相对稳定的冷再热蒸汽压力和温度， 保持冷再热蒸汽对给水泵汽轮机、 轴封系统、 辅汽联 箱 的稳定供气。 ( 3 ) 锅炉恢复点火后， 旁路开度应使过热器和 再热器有 足够 的冷却 蒸汽 流量 ， 防止 受热 面金属 超温。 1 2 华 电技 术 第 3 4卷 ( 4 ) 应防止高、 低压旁路减温水的流量发生大 幅波动 ， 避免降温后蒸汽温度也大幅波动 ， 甚至产生 管道振动 、 积水 ， 使汽轮机产生进水的安全隐患。 机组刚跳闸时， 高、 低压旁路 尚未开启 ， 为控制 锅炉汽水分离器水位关闭主给水 电动门， 给水 流量 大幅减少 ， 只保持最小流量调节 阀 1 0 0 ％ 开度 的流 量。由于给水泵汽轮机调速 系统动作具有一定延 迟 ， 所 以， 此时汽动给水泵转速会迅速上升， 给水压 力也会迅速上升( 如 图 5所示) ， 当调速系统动作到 位后 ， 转速和给水压力即回到正常范围内。 当给水泵汽轮机靠冷再汽源维持转速时 ， 此时 由值班员手动调节进汽调门， 调节过程 中应做好参 数监视 ， 防止 由于汽源压力波动导致汽轮机转速波 动 ， 甚至因超调或调节不及时 出现超速跳 闸或转速 过低而停止锅炉给水。 恢复期间汽动给水泵保持运行 ， 在维持 给水稳 定和给水泵最小流量之 间， 应控制好给水泵最小流 量调节阀的开度 ， 防止大幅度开关对给水流量产生 波动 ， 甚至出现最小流量低而引起汽动给水泵保护 动作跳闸。 机组发生非计划停运时， 检查机组设备无异常 ， 确定进行极热态启动后， 条件具备时应迅速恢复锅 炉投油点火 ， 达到磨煤机启动条件时快速投入煤粉 ， 按升温升压曲线控制燃料量 ， 避免锅炉点火过晚， 主 蒸汽和冷再热蒸汽压力降低过多， 汽动给水泵停运。 4 结束语 从 以上实际操作和过程分析来看 ， 机组跳闸后 使用汽动给水泵 向锅炉给水是可行 的， 采用这种操 作方式具有厂用 电系统安全 、 充分利用锅炉蓄热产 生的蒸汽为给水泵汽轮机供汽的优点 ， 可减少外购 电量 1 7 MW h ， 节约外购 电费约 1 ． 5万元 ， 可在同 类型机组中推广 。 在总结这种操作方式时， 应使用标准化 、 精细化 管理理念 ， 充分考虑各种可能出现 的问题 ， 采取相应 措施避免出现不安全情况。在不同工况下 ， 各种重 要参数控制的量化标准和调节各种参数 的调节阀的 开度是不一样的， 因此 ， 应做好不同工况下的调整经 验总结 ， 提炼出各种工况下最优调节阀开度和最优 参数的操作技术标准并加以宣传和贯彻， 使更多值 班员掌握这种操作标准， 从 而大大提高紧急情况下 值班员的操作质量和操作效率， 避免出现事故扩大 或其他不安全情况。 ( 编辑 ： 刘芳 ) 作者简介： 蔡笑( 1 9 7 6 一) ， 男， 云南凤庆人， 工程师， 从事火力发电 厂节能管理方面的工作( E — m a i l ： c x y w _ O 1 @1 6 3 ． c o rn) 。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ( 上接 第 9页) ( 7 ) 定期检查、 调整燃烧器旋流二次风开度 ， 避 免炉宽方 向气 量偏差 过大 ， 特别 是保 证两侧 墙 的 氧量 。 ( 8 ) 运行中控制好 每层燃烧器各风管的一次风 速、 煤粉浓度， 减少偏差， 使炉内燃烧稳定， 火焰不偏 斜 ， 避免热偏差大造成侧墙水冷壁温度升高。 ( 9 ) 高负荷时炉膛氧量偏低 ， 更 易产生还 原性 气氛， 力争完成对引风机 的增容 改造， 提高运行 氧 量 ， 改善炉内还原性气氛， 保证锅炉安全 、 经济运行 。 6 结束语 在火力发电厂中， 锅炉水冷壁高温腐蚀是长期 困扰电厂的经济和技术 问题 。高温腐蚀和冲蚀磨损 使管壁减薄 ， 腐蚀严重时会造成管道的泄漏 ， 大大增 加 了电厂的检修工作 量， 给电厂造成极大的经济损 失。严格控制人炉煤 含硫量 、 加强锅炉燃烧工况 的 运行调整、 避免炉膛内出现缺氧燃烧 、 保证均匀合理 的煤粉细度是防止水冷壁高温腐蚀的最有效措施。 参考文献 ： [ 1 ] 荣銮恩 ， 袁镇福， 刘志敏， 等．电站锅炉原理[ M] ． 北京： 中国电力 出版社 ， 1 9 9 7 ． [ 2 ] 章德龙．锅炉设备及其系统[ M] ． 北京： 中国电力出版 社 ， 2 0 0 6 ． [ 3 ] 焦庆丰， 姚斌． 电厂锅炉水冷壁高温腐蚀程度判别技术 研究[ J ] ． 中国电力， 2 0 0 4， 3 7 ( 1 0 ) ： 4 6— 4 9 ． [ 4 ] 潘卫国， 池作和， 朱珍锦 ， 等． 水冷壁管高温硫腐蚀试验 研究及防止措施[ J ] ． 上海电力学院学报， 1 9 9 4 ， 1 0 ( 1 ) ： 35—38 ． ( 编辑 ： 刘芳) 作者简介 ： 陈可露( 1 9 6 3 一 ) ， 男 ， 山东东平人， 副总经理 ， 工程师， 从事 电厂经营管理方面 的工作。 饶红建( 1 9 8 4 一 ) ， 男 ， 河北唐山人， 助理工程师， 从事电 厂锅炉 检修 方 面的 工作 ( E — m a i l ： r a o h o n g j i a n 2 0 0 8@ 1 6 3 ． t o m) 。