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1、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
2、 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
3、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
4、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/
5、 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
6、 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
7、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
8、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
9、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
10、 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
11、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
12、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
13、 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
14、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
15、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
16、 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
17、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。
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