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630MW超临界机组无辅助汽源启动方案探索与实践

作者:利发88 来源:本站原创 日期:2020-03-16 12:59 点击: 

  江苏镇江发电有限公司三期机组锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,锅炉型号:SG1913/25.40-M95,单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣锅炉。燃烧系统为中速磨配正压冷一次风直吹式送粉系统,系统配套两台50%容量双吸离心式变频调节一次风机,每炉有六台磨煤机,与六层24个燃烧器相匹配,其中A层四只燃烧器为带有等离子点火功能的燃烧器,每台炉配有三层共12支油枪。机组配置2×50%BMCR调速汽泵和一台30%的电动调速给水泵。

  厂用蒸汽母管的汽源主要来自机组的四抽,当四抽压力过低不能满足需要时可由高排供给、当二台机组均停运时也可由#3 机、#4 机高排供给。

  小机为双汽源设计,当主机负荷达 30%额定负荷以上时,采用四抽汽源为工作汽源驱动小机,由调门控制进汽量,调节小机转速。当主机负荷在 30%额定负荷以下,调门开度 85%左右仍满足不了功率要求时,高排蒸汽经过高压调节阀进入小机,通过控制高压调节阀的开度,调节小机转速。当机组在非运行状态,高排、四抽均无汽的情况下,厂母蒸汽通过调试用手动门,由低压调门控制进汽量,调节小机转速。

  11月08日08:31因通讯故障我司与调度通讯中断,稳定负荷,待调度指令。

  11月08日09:07因上党变通讯模块电源故障,调度令#6机组紧急停机,5min内完成操作。

  此时全厂所有机组停运,辅助汽源失去,从启动蒸汽的用途分析可以知道,缺少启动启动汽源的机组是无法安全启动的,这种情况下,分析探讨如何利用锅炉滋生蒸汽作为机组的启动汽源,安全快速恢复机组运行是一个重要、迫切的现实问题。

  3.1 锅炉水质问题:极热态情况下水质要求锅炉上水水质要求除氧器的水温不低于100--120℃,除氧器出水含铁量<200μg/L,点火水质省煤器入口水质含铁量<50μg/L,分离器出口含铁量<100μg/L。机组在发生异常跳闸后,水质含铁量不受影响,由于没有外来热源,主要解决水温问题,从系统设计来看,可以开启锅炉启动分离器至除氧器疏水门,利用锅炉余热,回收蒸汽以提高除氧器水温。

  3.2 锅炉给泵动力问题:在启动初期,可以迅速启动电泵,通过电泵向锅炉上水,保证水循环。

  3.3 油枪雾化蒸汽、轴封蒸汽问题:厂用蒸汽母管压力可以通过利用锅炉余热,通过Ⅰ旁减压阀→再热器→高排供厂母调整门→厂母,维持厂母蒸汽参数正常,从而解决油抢雾化蒸汽和汽机轴封蒸汽问题。

  1) 为了避免汽机汽缸进冷气的可能,在厂母压力未能保证持续稳定情况下,紧急停机后确认真空破坏门开启,真空下降,保证汽轮机安全,在厂母压力能稳定后,,恢复轴封,建立真空,为锅炉点火、汽机冲转做好准备。

  2) 迅速动电泵,维持给水流量大约230t/h,循环冷却锅炉之后降低给水流量,点火前提升给水流量至点火流量。

  3) 再热器出口压力由停机前的3.2MPa在5min内降至最低0.45Mpa,开启高旁阀门开度在20%左右,再热器出口压力上升至4.7MPa,调整高旁开度,并稍开二旁减压阀开度2%左右,最终维持高排压力和再热器出口压力在3.0Mpa左右稳定。

  4) 厂母压力由0.72Mpa下降至0.5Mpa,将#6机高排供厂母调整门由7%开至22%左右,维持厂母压力在0.6Mpa左右稳定。通过开启厂母至轴封供汽,维持轴封母管压力在33Kpa左右稳定。

  5) 厂母及轴封压力能够维持正常,关闭真空破门,真空泵A、B、C同时提高凝器真空,做好启动准备。

  3) 锅炉启动期间,按照极热态启动规定,控制主蒸汽温度和再热蒸汽温度,监视各管壁温度。

  4) 锅炉点火正常后,锅炉产汽与启动用气能平衡,应尽快投入空预器连续吹灰。

  1) 冲转参数:主汽压10.6MPa,主再汽温508℃/536℃,,调节级温度454℃,#6汽轮机最低转速160rpm ,汽机挂闸冲转。高中压主汽阀前蒸汽温度要比高中压内下缸温度高50~80℃,主汽温度至少50℃以上过热度。

  2) 关注汽轮机各项参数,如高、低压差胀的变化情况,汽机打闸后由于鼓风摩擦原因,低压缸差胀通常较大,为了避免延长启动时间,应该及时提早适当降低凝器真空和低压轴封蒸汽温度。防止低差超限。尽早冲转,冲转后应尽快升速,以300r/min的速度冲到3000r/min,注意汽机振动不超限。

  3) 定速以后尽快并列,按缸温对应曲线快速带负荷,升负荷至缸温水平对应的负荷,避免金属冷却出现负温差。

  5.1 防止汽轮机进冷汽:极热态情况下,在厂母压力未能保证持续稳定前,汽机应迅速破坏真空,避免汽机汽缸进冷气的可能,保证主设备安全。

  5.2 防止低压缸工况恶化:破坏真空过程,主要注意真空下降速度,此时大量高温疏水、旁路蒸汽进入凝器,造成低压缸工况恶化,容易导致低压缸超温超压。能采取手段有:○1:提高凝水压力,加大低压缸的喷水,降低低压缸温度。○2:控制真空下降速度,下降速度取决于轴封压力下降速度以及排汽缸温度上升情况。○3:当调整后厂母参数确保能稳定,应停止破坏真空,为后续机组快速启动做好准备。

  5.3 防止锅炉快速冷却:尽快完成锅炉点火工作,投用燃料,维持厂母压力,如果不能立即启动,应迅速停运送、吸风机避免锅炉冷却过快,不能维持轴封用汽。

  5.4 防止锅炉发生爆燃:○1:极热态且无辅助蒸汽锅炉启动时,由于炉膛温度很高,配置等离子点火器锅炉,禁止无油点火,避免燃烧不充分,炉内燃料积聚,在特定情况下产生爆炸。故障发生后,首要任务是利用余热恢复辅助汽源,保证点火时油枪能投用用。○2:启动第一台磨煤机时,由于跳闸磨煤机内部大量存煤,磨煤机启动风量、启动风压应控制在下限,其它跳闸磨煤机各角出口禁止开启,有需要开启原备用磨煤机,避免大量煤粉瞬间进入炉膛内部,发生爆燃。

  5.5 防止受热面应力大:锅炉启动过程,为了保证水质和降低受热面应力,除氧器水温要求不低于100--120℃,在无辅助汽源启动情况下,如何提高除氧器水温是一个关键问题。主要通过以下措施来实现:○1:在保证升温升压速率不超限的情况下,加快燃料投入,汽水分离器排出工质及时回收,加热除氧器水温。○2:锅炉点火稳定后,先投用#2高压加热器,蒸汽通过Ⅰ旁→再热器→高排→二抽→#2高加加热给水,提高给水温度。○3:锅炉湿态运行,为了提高锅炉产汽量,维持启动蒸汽,在保证升温升压速率不超限的情况下,启动给水流量维持在下限。

  6.1 江苏镇江发电有限公司630MW超临界机组无辅助汽源启动方案,经过现场实践证明确实可行,在无辅助汽源的情况下,能够实现极热态启动,既节约了生产成本,又缩短了启动时间,有良好的经济效益和社会效益。

  6.2 无辅组汽源启动,机组存在风险点,实施过程中,要做好操作配合,加强对风险点的分析和监视,避免发生汽机进冷汽、锅炉爆燃等损坏主设备事例发生。

  6.3 在火力发电厂利用小时数逐年下降情况下,电厂单台机组运行频率越来越高,单机运行发生机组故障,探索如何充分利用锅炉余热迅速恢复系统,将是火电厂要面临的新课题。本文实例有一定代表性,有现实指导意义,供同行参考。

  [1] 刘应问,王树怀,孙宝华,直流锅炉热态启动问题及优化[J].华北电力技术,2007

  [2] 600MW机组运行规程(第二版),2015江苏镇江发电有限公司企业标准

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