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单元机组停机不停炉技术的应用

enterlsb 原创|栏目：应用方案| 2006-10-12 14:15:34.967 | 阅读 86 次
单元机组停机不停炉技术的应用

[摘　要]  　采用停机不停炉的机组停运方式,可有效、合理地缩短机组发生主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏时
的临时检修工期,减少机组停、起用油。某电厂300  MW  机组每成功应用一次该方法,产生的直接经济效
益在100  万元以上。因此,在对锅炉蒸汽系统泄漏进行检修处理时,对具备采用停机不停炉方法的机组,
使用该方法非常有益。
[关键词]  　燃煤机组;停机不停炉;  蒸汽系统;  泄漏;  检修工期

　　现代高参数大容量单元机组锅炉发生主蒸汽、再
热蒸汽系统泄漏需要停炉处理时,由于设备蓄热能力
强、散热速度慢、较高的汽包温差控制要求等,如果通
过常规的机组滑参数停机方法,在锅炉停运后需要长
时间的自然冷却、强制通风冷却、放水等,才能使泄漏
点具备检修条件。同时,由于过热器减温水接自主给
水管道,减温水流量受给水压力的影响很大,机组滑参
数停运过程中,在较低负荷(蒸发量)  情况下,主汽温度
很难控制。此外,常规方法在检修工作结束恢复机组
运行的起动过程中,由于汽轮机的缸温已有较大幅度
的降低,还需要暖机,这样必然造成机组停运及起动过
程需更多的燃油。
针对上述情况结合现场实际,对于机组主蒸汽、再
热蒸汽系统发生泄漏时,机组停运方式及运行操作过
程进行了细致的分析和总结,提出了采用停机不停炉
的新的机组停运方式,并在某电厂锅炉中进行了实际
运用,取得较好的效果。
1  　设备概况
某电厂2  号DG1025/  18.  2  II  型锅炉,为亚临界
压力、中间再热、自然循环单炉膛、全悬吊露天布置、平
衡通风、燃煤汽包炉。机组采用二级串联美国费希尔
公司(FISHER)  旁路系统,容量为320  t/  h  (额定参数
时)  ,相当于锅炉最大蒸发量的31.  2  %。控制系统为英
国欧陆公司的TCS  T1000  ,具有自起动功能,有就地
和遥控两种运行方式,对高、低压旁路后的蒸汽参数具
有较好的调整、控制功能。锅炉旁路系统一些其它参
数见表1  。
表1  　某电厂2  号机组旁路系统参数
　　项目入口参数
(MPa/  ℃)
出口参数
(MPa/  ℃)
减温水压力/  温
度/  流量
(MPa/  ℃/  t  ·h  -  1)
高压旁路阀17.  4/  537  2.  4/  318  19.  3/  172/  45.  8
低压旁路阀2.  23/  537  0.  78/  190  2.  1/  39/  100.  3
三级减温减压器0.  785/  190  0.  0127/  50  2.  1/  39
2  　单元机组主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏
的常规处理办法
　　主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏的常规处理办法是,以
机组滑参数停机、停炉的方式尽可能地降低泄漏点的
参数,或者紧急情况直接事故停炉,然后通过自然通
风、强制通风相配合对泄漏点及其周围进行冷却。机
组运行规程规定滑参数停机中主蒸汽参数的最低值
为:汽压3.  9  MPa  、汽温330  ℃～360  ℃。当机组发生
主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏时,若按常规方法处理,从被允许(事故停炉除外)  到锅炉停运要220  min  以上;
停炉后,通过自然通风18  h  后,起动一台引风机的强
制通风来冷却炉管,这一过程一般都需要一天以上。
这样,从发现泄露到检修人员开始工作需要近两天的
时间。按机组临修7  天计,减去机组检修结束后的各
项试验时间,检修人员实际检修工作的时间可能不足
3  天(包括搭、拆脚手架时间)  。另外,随着蒸发量逐渐
下降,汽温、汽压较难控制(尤其汽温)  ,不稳定的汽温、
汽压必然造成汽轮机差胀、轴向位移、振动(轴承、轴
瓦)  等主要监控参数的不稳定。实际机组停运时,主蒸
汽、再热蒸汽参数较难实现规程所规定的停机曲线,尤
其是汽温。因此,常规的处理方法存在相对较多的弊
端。
3  　停机不停炉方法
3.  1  　使用条件
通过分析,机组蒸汽系统泄漏时采用停机不停炉
的停运方式有利缩短检修周期,降低机组起停用油,但
是在实际生产中,只有在一定条件下才能采用该种停
机方式。
(1)  机组必须配备有两级以上且容量足够的旁
路[1  ]  ,同时保证旁路系统在机组停运过程中能正常投
入;
(2)  机组泄漏量不是太大,尚能维持锅炉汽包水位
或给水流量,以及凝汽器及除氧器的水位(指机组补水
量)  ,并且不能出现任何一项致使紧急停机的条件;
(3)  锅炉必须有足够的点火和助燃油枪,燃烧充
分,在滑停过程中油枪定期切换,保证炉膛热负荷均
匀;
(4)  锅炉炉膛及尾部烟道受热面必须配备足够的
吹灰器(空气预热器最好配备强声波吹灰器,以防二次
燃烧)  ,并连续吹灰。
3.  2  　操作过程中注意事项
停机不停炉方法在大多数情况下是可行的,有着
很好的安全和经济效益。根据几年来多次应用的经
验,在整个操作过程中,需特别注意以下事项[2  ]  :
(1)  油枪运行时间较长,必须经常对运行油枪进行
检查,保证良好的雾化燃烧;
(2)  严密监视汽包壁温,当任意两点温差达32  ℃,
停止任何降温操作;当上下壁温差达56  ℃,必须停止
补水;提高给水温度,当与汽包内水温之差<  28  ℃才
能重新补水;
(3)  严密监视泄漏点的情况,当泄漏扩大到增加补
水亦不能维持汽包水位或泄漏危及到设备或人身安全
时,应紧急停炉;
(4)  汽轮机停运后,必须检查各主汽门、调门、抽汽
门等关闭严密,门前各疏水门打开,严防汽轮机进冷汽
或进水;
(5)  停机前解除机组电跳炉、机跳炉保护;
(6)  由于整个停运过程大多数处在低蒸发量、低汽
温、低汽压的状况下,各参数间的变化相互影响明显,
对调节控制参数显示系统及调节设备的调节精度有着
较高的要求,因此在机组检修工期要求不严的情况下,
最好采用正常停机方式,避免机组设备的损坏。
3.  3  　实际操作
2003  年10  月8  日,某电厂2  号锅炉过热器顶棚
管部分泄漏,当时2  号锅炉满足上述各项条件,故决定
采用停机不停炉方式进行处理。
(1)  确认机组主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏且尚能维
持运行时,按照申请停炉的要求做好准备工作,预暖旁
路,投油稳燃,同时预先将主蒸汽、再热蒸汽温降至
520  ℃;以0.  1  MPa/  min  的速率降压,1  ℃/  min  的速率
降温,10  MW/  min  的速率降负荷,必要时投油助燃。
大约15  min  后机组有功功率达150  MW  ,倒厂用电、
停止电除尘电场、给水倒为电泵运行;以同样的降温、
降压、降负荷速率,用15  min  左右的时间使汽温降至
490  ℃,  汽压14  MPa  、稍开旁路,  有功功率减到0
MW  ,退出大联锁保护,解列发电机,停运汽轮机,保留
锅炉运行。这是停机不停炉过程的第一阶段,这一过
程共计耗时约30  min  。
(2)  在锅炉汽包壁各点温差允许范围内(汽包各点
壁温降低速率控制在2  ℃/  min)  ,通过燃烧及高、低压
旁路开度调整以同样速率降低主汽压力,尽可能开大
机组旁路;以(2～3)  ℃/  min  速率降低主蒸汽、再热蒸
汽温度;停运制粉系统;根据给水温度的实际情况投入
除氧器加热,提高给水温度(汽源最好邻炉供)  ,防止锅
炉较大的上水温差。此阶段由于锅炉热负荷已经大幅
度降低,给水控制也由三冲量转为单冲量控制方式,相
对而言给水压力变化会比较大,影响过、再热器的减温
水量,因此要提前通过燃烧调整等逐步退出减温水系
统运行;另外,由于锅炉的一、二次汽已经不进入汽轮
机,只是最终进入凝汽器,因此不必保持蒸汽一定的过
热度。(3)  保持上述降低锅炉主控参数的速率,汽轮机停
运后约2.  5  h  ,炉侧主蒸汽、再热蒸汽温度将降至约200
℃,主蒸汽压力约1  MPa  ,锅炉灭火。汽包上满水,炉
吹扫(5～10)  min  ,排尽炉内烟气和蒸汽后,保留一台
引风机最小出力通风冷却或打开空气预热器入口烟
门、引风机进、出口门和引风机动叶进行自然通风。同
时,换水降温到炉水温度120  ℃以下,锅炉放水,起动
一台引风机通风冷却一定时间后检修人员进入现场开
始工作。
从申请停炉到机组全部停运,停机不停炉方式共
计耗时约180  min  ,滑参数停炉耗时为220  min  ,节约
用时40  min  ,另外,比较两种停机方式停运后锅炉参
数(表2)  可以发现,停机不停炉方式参数远低于滑参
数停机,同样泄漏点的参数也会远低于滑参数停运方
式,这样还可以大大节约等待泄漏点到具备检修条件
的时间(约20  h)  。
表2  　停机不停炉方式与滑参数停运方式停运后参数比较
　　项目停运共计
耗时/  min
停运汽
压/  MPa
停运主蒸
汽温度/  ℃
停运再热蒸
汽温度/  ℃
滑参数方式220  3.  9  330～360  330～360
停机不停炉方式180  1  200  200
3.  4  　优点及应用效果
停机不停炉方法已在某电厂4  台机组上被多次采
用,  取得了较好的经济效益和社会效益,和常规方法
相比,其具有以下优点:
(1)  缩短了停、起机时间,缩短了检修工期。虽然
整体停炉时间相差不大,但是后者停炉后到可进行检
修的时间大大缩短;同时机组恢复到满负荷过程中,汽
轮机是热态起动,亦大大缩短了汽轮机暖机时间。
(2)  减少了机组停起用油。机组不需要滑参数停
机,相对而言减少了滑停用油,在恢复起机过程中由于
暖机时间缩短,起机用油也大大减少。
(3)  按照常规的处理方式,整个处理过程包括了机
组(主要是汽轮机)  的温降、温升,停机不停炉方式避免
了缸温的大幅度变化,也降低了因汽轮机的滑起、滑停
而可能造成的汽轮机胀差、轴向位移、振动等主控参数
的较大变化,甚至损坏设备的可能性。
(4)  运行人员控制调整较为容易,可操作性强。汽
轮机停运后,运行人员可以将注意力放在锅炉调整上;
配合旁路调整的锅炉燃烧调整对各个主控参数的可控
性较好,调整难度相对较小。
表3  是某电厂4  台机在不考虑其它因素影响的前
提下,1999  年1  月～2003  年9  月以来采用停机不停炉
方式的应用效果平均统计结果(表中“停运”是指从接
停机令到检修正式开工,“起动”是指从接起机令到机
组带正常负荷)  。
表3  　某电厂应用停机不停炉方法平均每次节约用时用油统计
项目
常规方法停机不停炉方法节约
停运起动共计停运起动共计停运起动共计
耗时/  h  48  13.  5  61.  5  27  6  33  21  7.  5  28.  5
耗油/  t  78  96  174  38  46  84  40  50  90
从表3  中可以看出,应用停机不停炉方式一次,可
以节约起、停用油约90  t  ,以每吨油价格2  000元计算,
节约成本18  万元;节约检修时间28.  5  h  ,以300  MW
机组计算,可以多发电855  万kW  ·h  ,以每度电利润
0.  1元计算,创造效益85.  5万元,其直接利润合计超过
100  万元。
需要说明的是,停机不停炉方法是建立在机组检
修后需要尽快起动的前提下,如果本来就要求机组长
时间停运,还是应该采用常规的滑参数停机。另外,该
方法的应用还只针对锅炉蒸汽系统的泄漏检修处理,
如果对于汽轮机故障处理,使用滑参数停机肯定更加
有利于降低汽轮机盘车时间,缩短检修周期[3  ,4  ]  。
4  　结　语
在对锅炉蒸汽系统泄漏进行检修处理时,采用停
机不停炉的方法,能够有效地减少等待检修条件的时
间,并能缩短起动、停机时间,节约起停用油,产生良好
的经济效益。某电厂多次使用该方法处理蒸汽系统泄
漏,平均每次使用产生的直接经济效益超过100  万元。
因此,对于同类电厂具备使用停机不停炉方法的机组,
在处理锅炉蒸汽系统泄漏问题时使用该方法是非常有
益的。