◎周海濤
單元機組并列是把汽輪發(fā)電機組并入電網(wǎng)的操作過程。汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)速達到額定值后,經(jīng)檢查確認設(shè)備正常,完成規(guī)定試驗項目,相應(yīng)的電氣保護裝置投入后,就能進行發(fā)電機的并網(wǎng)操作。機組的并網(wǎng)操作采用準同期法,避免非同期并網(wǎng)。
發(fā)電機與系統(tǒng)并網(wǎng)時要求主開關(guān)合閘時無沖擊電流,并網(wǎng)后方可保持穩(wěn)定的同步運行。因此,準同期法并網(wǎng)要滿足待并網(wǎng)的發(fā)電機與系統(tǒng)電壓相等、電壓相位一致和周波相等三個條件。若電壓不等。其后果是并網(wǎng)后發(fā)電機與系統(tǒng)間有無功性質(zhì)的沖擊電流出現(xiàn);若電壓相位不一致,會產(chǎn)生較大的沖擊電流,使發(fā)電機燒毀或使發(fā)電機端部受到電動力作用而損壞;若頻率不等,會產(chǎn)生拍振電壓和拍振電流,在發(fā)電機軸上產(chǎn)生力矩,發(fā)生機械振動,可能使發(fā)電機并入電網(wǎng)時不能同步。準同期法并網(wǎng)的優(yōu)點是發(fā)電機無沖擊電流,對電力系統(tǒng)無影響。
準同期法分為自動準同期、半自動準同期和手動準同期三種。調(diào)整汽輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速、調(diào)整發(fā)電機變壓器組出口的電壓以及合主開關(guān)三相操作全部由運行人員手動操作的即為手動準同期;三項操作全部由自動裝置來完成的,即自動準同期;三項操作中有一項以上為自動裝置完成的稱為半自動準同期。
現(xiàn)代大容量機組通常都采用自動準同期法并網(wǎng),在系統(tǒng)控制方式中投“自動同期”方式,自動裝置可以按系統(tǒng)的頻率檢查待并網(wǎng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,并且發(fā)出調(diào)節(jié)脈沖來調(diào)節(jié)待并網(wǎng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,使它達到比系統(tǒng)高出一個預(yù)先整定的數(shù)值,再檢查同期回路便開始工作,這些是由發(fā)電機自動準同期裝置來完成的。在待并網(wǎng)發(fā)電機以一定的轉(zhuǎn)速向同期點接近時,由電壓自動凋整裝置通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁回路的勵磁電流來改變發(fā)電機電壓,在待并網(wǎng)發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓相差±10%以內(nèi)時,它就在一個預(yù)先整定好的提前時間上發(fā)出合閘脈沖,合上主斷路器,使發(fā)電機與系統(tǒng)并列,并網(wǎng)成功。
對中壓缸啟動機組,初負荷暖機結(jié)束后要進行切缸操作。即由中壓缸進汽方式切換為高壓缸進汽方式,高排逆止門釋放,一般要在切缸后負荷廠暖機20min左右,以使蒸汽溫度和高壓缸溫度較好匹配。
初負荷暖機后。選定目標值和升負荷率進行升負荷的操作。機組升負荷,實質(zhì)上是增加汽輪機的進汽量。主要靠加強鍋爐燃燒增大鍋爐蒸發(fā)量。主蒸汽壓力也相應(yīng)提高。確保穩(wěn)定的升負荷,也可能避免通流部分蒸汽流量增加過快,導(dǎo)致高壓外汽缸及其法蘭跟不上轉(zhuǎn)子的加熱,造成正脹差超過允許值。
因其蒸汽壓力和溫度隨著負荷的增加而提高,汽輪機金屬溫度也隨之升高。一般而言汽輪機金屬溫度的升高速度與負荷增加的速度成正比。所以,在升負荷過程中,控制金屬的溫升率即控制汽輪機升負荷的速度。允許升負荷的速度取決于最危險區(qū)域金屬的允許升溫速度。
隨著機組負荷的增加,根據(jù)規(guī)程要求,必須進行鍋爐一次風(fēng)機和磨煤機啟動并投入煤粉,倒電動泵運行為汽動泵運行,停除氧器再循環(huán)泵,以及關(guān)閉蒸汽疏水,倒軸圭打氣源,輔助汽源的倒換、電氣倒廠用電等操作。
汽壓的升高,蒸汽的性質(zhì)與水日趨接近,其溶鹽能力也迅速增強。為控制蒸汽品質(zhì),必須嚴格限制鍋爐水中的含硅量。所以,啟動中安排幾個不同的壓力段進行鍋爐水的連續(xù)定壓排放,即洗硅。只有待鍋爐水質(zhì)已達到下一壓力級的含硅量時,鍋爐才允許繼續(xù)升壓。在洗硅過程中,鍋爐要進行燃燒率控制。
要尤其注意高壓加熱器、低壓加熱器、汽動給水泵的啟動。高、低壓加熱器都能隨機啟動,高壓加熱器也可在60MW負荷下定壓投入,而這時要注意控制高壓加熱器升溫率。采用汽動給水泵的機組,在四段抽汽壓力足夠時就可投入汽動泵運行,以及早停下電動給水泵做備用,以降低廠用電率,提高機組經(jīng)濟效率。
1.機組啟動要根據(jù)啟動曲線進行,進行升溫升壓率控制。
2.在汽輪機沖轉(zhuǎn)、切缸、并網(wǎng)、升負荷等過程中,要嚴密監(jiān)視汽包水位。在水位自動調(diào)節(jié)失靈,要改為手動調(diào)整,需要時要用定排作為輔助控制手段。
3.在升壓過程中加強與化學(xué)聯(lián)系,在爐水含硅量超過標準時,要停止升壓。增加排污次數(shù),或降低汽壓運行,直到爐水含硅量滿足要求時才能重新升壓。
4.制粉系統(tǒng)投入后要檢查煤粉著火情況,在煤粉無點燃時,要停運對應(yīng)的煤粉燃燒器,等加強燃燒后再投粉。在鍋爐負荷小于50%BMCR時煤粉燃燒器的點火僅能利用其對應(yīng)的油槍,不得借用鄰近煤粉燃燒器進行點火。
5.每項自動裝置投運后,都必須檢查其控制功能正常,不然,要改為手動調(diào)整,并及時檢查原因后投入自動。
6.升速及升負荷過程中,進行每一步操作時都要檢查TSI系統(tǒng)無報警,如不正異常,處理后才能進行后續(xù)操作。
7.發(fā)電機并列后,負荷帶到50%額定負荷和滿負荷時,技術(shù)人員要對發(fā)電機本體及一次回路、勵磁回路、主變壓器、廠高壓變壓器本體進行精細的檢查,無異常報警。
1.縮短了沖轉(zhuǎn)至帶負荷的啟動時間。由于汽輪機沖轉(zhuǎn)前對高壓缸進行倒暖,這樣,在啟動初期啟動速度不受高壓缸熱應(yīng)力和脹差的限制;同時,由于高壓缸不進汽做功,在同樣的工況下,進入中壓缸的蒸汽流量大,暖機更充分迅速,從而縮短了沖轉(zhuǎn)至帶負荷的時間。
2.提前越過脆性轉(zhuǎn)變溫度。啟動初期,僅中壓缸進汽。進汽量較大,使高壓轉(zhuǎn)子和中壓轉(zhuǎn)子盡早越過低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度,提高機組高速運轉(zhuǎn)的安全可靠性。
3.汽缸加熱均勻。中壓缸啟動時,高中壓缸加熱均勻,溫升合理,汽缸易于脹出,脹差小。與常規(guī)的高中壓缸聯(lián)合啟動方式相比,盡管多了一個切缸操作,而從整體上能提高啟動的安全性和靈活性。
4.對特殊工況具有良好的適應(yīng)性。主要體現(xiàn)在空負荷和極低負荷運行方面。機組在并網(wǎng)前或并網(wǎng)中,經(jīng)常遇到要在額定轉(zhuǎn)速下長時間空負荷運行的情況,在采用高中壓缸聯(lián)合啟動方式時,即使是在冷態(tài)啟動,也可能帶來諸如高壓缸超溫等方面的問題。采用中壓缸啟動方式。只要關(guān)閉高排逆止門,維持高壓缸真空,汽輪機即可安全長時間空負荷運行;汽輪機在極低負荷下運行時,采用中壓缸進汽方式,只要打開旁路,隔離高壓缸,就能保持長時間安全地運行;電力系統(tǒng)故障時,在單機帶廠用電的條件下,也可以采用該方式運行,這樣,如果事故排除后,就可以迅速重新帶負荷。