嘉興電廠(chǎng)三期1000MW超超臨界機(jī)組調(diào)試運(yùn)行出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策

朱輝

摘 要：嘉興電廠(chǎng)的1000MW超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組是目前國(guó)內(nèi)單機(jī)功率最大火力發(fā)電機(jī)組，其中7號(hào)機(jī)組也是浙能集團(tuán)首臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組，7、8號(hào)機(jī)組的在調(diào)試試運(yùn)過(guò)程中，各有關(guān)輔助系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的問(wèn)題解決，保證了整個(gè)機(jī)組的成功投運(yùn)。

關(guān)鍵詞：超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組；試運(yùn)；問(wèn)題；解決方案

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

嘉興電廠(chǎng)三期2臺(tái)1000MW汽輪機(jī)是由上海汽輪機(jī)有限公司引進(jìn)德國(guó)西門(mén)子公司技術(shù)，型號(hào)為N1000-26.25/600/600。汽輪機(jī)采用超超臨界，一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式、八級(jí)回?zé)岢槠?，額定功率1000MW，參26.25MPa/600℃/600℃，末級(jí)葉片高度1146mm。采用積木塊模式，由1個(gè)單流圓筒型H30高壓缸，1個(gè)雙流M30中壓缸和2個(gè)N30雙流低壓缸組成。高壓通流部分l4級(jí)，中壓通流部分2x13級(jí)，低壓通流部分4x6級(jí)。共64級(jí)。汽輪機(jī)大修周期為l2年，是一般電廠(chǎng)的3倍，降低電廠(chǎng)維護(hù)費(fèi)用的同時(shí)，使機(jī)組等效可用系數(shù)得到很大提高。

2 試運(yùn)期間遇到的問(wèn)題及處理

7號(hào)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程主要遇到了以下幾個(gè)問(wèn)題并且及時(shí)進(jìn)行了處理。

2.1 鍋爐水冷壁泄漏，水冷壁壁溫在鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)期間溫度上升較快；鍋爐47米層水冷壁機(jī)械墊板往外嚴(yán)重彎曲變形；鍋爐升溫升壓后發(fā)現(xiàn)鍋爐47米層水冷壁機(jī)械墊板往外嚴(yán)重彎曲變形，造成水冷壁膨脹不暢，易拉裂水冷壁，經(jīng)分析造成水冷壁機(jī)械墊板變形的原因?yàn)椴糠謾C(jī)械墊板未安裝靠柵，引起機(jī)械墊板變形，并決定停爐處理。重新將機(jī)械墊板校正后加裝靠柵，機(jī)組再次啟動(dòng)后機(jī)械墊板未發(fā)現(xiàn)變形現(xiàn)象。

2.2 熱井補(bǔ)水發(fā)生管路沖擊，振動(dòng)大導(dǎo)致管路泄漏，7號(hào)機(jī)熱井補(bǔ)水30%管路泄漏，由于無(wú)法隔離，鍋爐MFT。認(rèn)為原因在于幾個(gè)方面：30%和70%補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥選型錯(cuò)誤，壓力等級(jí)不夠和閥門(mén)氣缸偏小導(dǎo)致定位器晃動(dòng)是主要原因；30%和70%補(bǔ)水管路分層布置，分別位于0米和9米，同時(shí)開(kāi)啟時(shí)容易發(fā)生串流；凝結(jié)水輸送泵出口逆止閥設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和再循環(huán)流量孔板偏大，造成補(bǔ)水流量虛耗且就地再循環(huán)管路振動(dòng)大。

2.3 發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)瞬間，DEH會(huì)接收到一個(gè)較大的功率突變，造成汽輪機(jī)調(diào)門(mén)自動(dòng)往下關(guān)，直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率，因發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動(dòng)作定值為10MW，在主汽門(mén)關(guān)信號(hào)未收到的情況下有30s的延時(shí)，雖然目前這種情況下只會(huì)觸發(fā)逆功率保護(hù)啟動(dòng)，不會(huì)造成保護(hù)出口，但功率倒送對(duì)汽輪機(jī)和鄰機(jī)以及系統(tǒng)會(huì)造成擾動(dòng)。發(fā)生這樣的異常原因是，發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)瞬間由于DEH接收到發(fā)電機(jī)功率信號(hào)突變最高達(dá)200MW，雖然時(shí)間極短也足以使DEH的過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)關(guān)汽機(jī)調(diào)門(mén)，其間7號(hào)機(jī)高調(diào)門(mén)和中調(diào)門(mén)分別由7.5%和2.6%直接關(guān)小至5.9%和0.4%，中壓調(diào)門(mén)幾乎全關(guān)，是導(dǎo)致7號(hào)機(jī)組逆功率的直接原因。（1）控制回路之間的切換：DEH的兩個(gè)控制回路（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷）是受機(jī)組的并網(wǎng)信號(hào)決定的。當(dāng)機(jī)組未并網(wǎng)時(shí)，DEH采用轉(zhuǎn)速控制回路和轉(zhuǎn)速 PID對(duì)調(diào)門(mén)進(jìn)行控制；當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)時(shí)，DEH采用負(fù)荷控制回路和功率PID對(duì)調(diào)門(mén)進(jìn)行控制。（2）并網(wǎng)帶初負(fù)荷：當(dāng)同期條件均滿(mǎn)足時(shí)，機(jī)組并網(wǎng)，DEH立即增加給定值，使發(fā)電機(jī)帶上初負(fù)荷避免出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象。

2.4 在三期7、8號(hào)機(jī)組調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題最多的是管屏超溫現(xiàn)象，也是直流爐難控制的方面，作為運(yùn)行人員，在平時(shí)操作過(guò)程中要格外小心，做好防止氧化皮脫落的措施。

2.4.1 水冷壁超溫。水冷壁的受熱方式是輻射受熱方式，啟動(dòng)初期燃燒方式是從下層燃燒器開(kāi)始逐漸往上層燃燒的方式，固它超溫的原因是水冷壁受輻射受熱距離很長(zhǎng)，加之啟動(dòng)初期省煤器人口流量小，水冷壁熱量不能夠及時(shí)帶走，固造成了水冷壁超溫。為了控制水冷壁溫，可采用以下方法：a.可以采用配風(fēng)，減少上層風(fēng)量，使燃燒火焰上移，減少水冷壁的輻射受熱距離。b.適當(dāng)?shù)奶岣咭淮物L(fēng)的壓頭，使風(fēng)速提高，將燃燒火焰推離水冷壁，使受熱減少。c.適當(dāng)增加省煤器人口流量，加快水冷壁內(nèi)介質(zhì)流速。d.若還是不行的話(huà)，只有減少燃料量來(lái)緩解超溫問(wèn)題。e.調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行方式，轉(zhuǎn)干態(tài)后加負(fù)荷過(guò)程中若條件允許及時(shí)切換投用上層制粉系統(tǒng)。

2.4.2 過(guò)熱器、再熱器管屏超溫。過(guò)/再熱器管屏受熱方式：其中一級(jí)過(guò)熱器和一級(jí)再熱器是以對(duì)流受熱為主要受熱方式，分隔屏和屏過(guò)是以輻射受熱為主要受熱方式，末級(jí)過(guò)熱器和末再是以輻射受熱和對(duì)流受熱共同作用的受熱方式。固在對(duì)過(guò)/再熱器管屏超溫有不同的方式調(diào)整，大體有：

（1）用上層AA風(fēng)和OFA風(fēng)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)，將燃燒火焰下壓或側(cè)移，使管屏的輻射受熱減少并能減少爐膛出口煙氣溫度來(lái)減少管屏的對(duì)流受熱。（2）盡量將減溫水量前移，降低過(guò)熱器的入口氣溫來(lái)控制超溫。（3）通過(guò)調(diào)節(jié)尾部煙氣擋板的開(kāi)度來(lái)控制。

7號(hào)爐在168期間觀火時(shí)，前屏結(jié)渣很少。在燃燒器區(qū)發(fā)現(xiàn)前后墻水冷壁很干凈，而側(cè)墻則有少量結(jié)渣。前墻燃燒器著火距離較遠(yuǎn)，而后墻著火距離很近，現(xiàn)后墻煤粉管風(fēng)速較前前墻要慢一些，個(gè)人認(rèn)為可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)后墻煤粉管的節(jié)流孔板進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。在運(yùn)行時(shí)，也可在后墻爐膛差壓條件滿(mǎn)足的情況下，開(kāi)大后墻二次小風(fēng)門(mén)的開(kāi)度進(jìn)行適當(dāng)開(kāi)大，以緩解后墻著火距離太短這種情況。鍋爐側(cè)最主要監(jiān)視的對(duì)象就是磨煤機(jī)了，磨從啟動(dòng)到煤的熱量反應(yīng)出來(lái)有一定的時(shí)間，再加上低負(fù)荷時(shí)煤量調(diào)整幅度有限，從而造成了這時(shí)給水調(diào)整的較大波動(dòng)。通過(guò)觀察我發(fā)現(xiàn)無(wú)論是干態(tài)還是濕態(tài)，在磨煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)最現(xiàn)反應(yīng)出來(lái)的總是貯水箱壓力（水冷壁溫也能反應(yīng)），比水位（濕態(tài)）和過(guò)熱度（干態(tài)）要早。若此時(shí)進(jìn)行調(diào)整則可以減少波動(dòng)。同時(shí)在磨運(yùn)行的初期煤水比不能按照正常的比例調(diào)整，按照以往的操作給水先要多加150～200t/h然后減下來(lái)才行。

2.4.3 在機(jī)組負(fù)荷改變、啟停制粉系統(tǒng)、投停油槍、爐膛或煙道進(jìn)行吹灰以及煤質(zhì)變化較大時(shí)，都對(duì)主再蒸汽溫度產(chǎn)生擾動(dòng)，要注意對(duì)主蒸汽溫度的監(jiān)視和調(diào)整。在汽機(jī)高加投?；蛱l時(shí)，給水溫度將有較大變化，要注意省煤器進(jìn)出口工質(zhì)溫度的變化。及時(shí)調(diào)整燃料與給水的比例，維持主蒸汽溫度正常。由于水比煤響應(yīng)性快，協(xié)調(diào)加減負(fù)荷時(shí)，水煤風(fēng)同時(shí)加減，從而造成加負(fù)荷時(shí)中間點(diǎn)溫度先下降后升高，減負(fù)荷時(shí)現(xiàn)象相反，對(duì)主蒸汽溫度產(chǎn)生擾動(dòng)，再加上我們的鍋爐中間點(diǎn)溫度設(shè)定偏低，減溫水量沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)工況，所以在主蒸汽溫度下降時(shí)沒(méi)有緩和的余地，所以我們只能從其他角度調(diào)節(jié)主蒸汽溫度，例如提高火焰中心，有兩種辦法：減小附加風(fēng)量，增加下層的風(fēng)量或者增加上層磨的出力；對(duì)于機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)再熱氣溫的調(diào)節(jié)要作到再熱器調(diào)溫檔板先行即可。

2.4.4 在升負(fù)荷啟動(dòng)小機(jī)，并泵過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)。在并網(wǎng)以后，應(yīng)盡早將四抽至備用小機(jī)的管路暖起來(lái)，暖管結(jié)束后如條件具備，盡早沖轉(zhuǎn)小機(jī)，以減少升負(fù)荷等待時(shí)間，但低負(fù)荷小機(jī)熱備用時(shí)，小機(jī)轉(zhuǎn)速不要設(shè)定太高，防止小機(jī)用氣對(duì)主蒸汽壓力影響太大。受輔汽壓力限制，注意并泵負(fù)荷不要太高，給原運(yùn)行小機(jī)留點(diǎn)調(diào)節(jié)裕度，并泵時(shí)要通知兩期穩(wěn)定輔汽壓力，條件具備，及早將另一臺(tái)汽泵并入系統(tǒng)，并泵后及時(shí)將原小機(jī)汽源切至四抽供。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章介紹了嘉興電廠(chǎng)三期2×1000MW超超臨界汽輪機(jī)本體、運(yùn)行控制及其附屬系統(tǒng)、設(shè)備在試運(yùn)中出現(xiàn)的問(wèn)題和解決對(duì)策，由于8號(hào)機(jī)組借鑒了7號(hào)機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，試運(yùn)比較順利。同時(shí)西門(mén)子汽輪機(jī)具有設(shè)計(jì)獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)性高、運(yùn)行調(diào)峰迅速，大修周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，成為火力發(fā)電的主力機(jī)組。通過(guò)嘉電7、8號(hào)機(jī)組的調(diào)試運(yùn)行，積累豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，嘉電三期也將成為浙能集團(tuán)百萬(wàn)機(jī)組的培訓(xùn)基地。

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