嘉興電廠三期1000MW超超臨界機組調(diào)試運行出現(xiàn)的問題及對策

朱輝

摘 要：嘉興電廠的1000MW超超臨界汽輪發(fā)電機組是目前國內(nèi)單機功率最大火力發(fā)電機組，其中7號機組也是浙能集團首臺百萬機組，7、8號機組的在調(diào)試試運過程中，各有關(guān)輔助系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的問題解決，保證了整個機組的成功投運。

關(guān)鍵詞：超超臨界汽輪發(fā)電機組；試運；問題；解決方案

1 系統(tǒng)簡介

嘉興電廠三期2臺1000MW汽輪機是由上海汽輪機有限公司引進德國西門子公司技術(shù)，型號為N1000-26.25/600/600。汽輪機采用超超臨界，一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式、八級回熱抽汽，額定功率1000MW，參26.25MPa/600℃/600℃，末級葉片高度1146mm。采用積木塊模式，由1個單流圓筒型H30高壓缸，1個雙流M30中壓缸和2個N30雙流低壓缸組成。高壓通流部分l4級，中壓通流部分2x13級，低壓通流部分4x6級。共64級。汽輪機大修周期為l2年，是一般電廠的3倍，降低電廠維護費用的同時，使機組等效可用系數(shù)得到很大提高。

2 試運期間遇到的問題及處理

7號機組啟動過程主要遇到了以下幾個問題并且及時進行了處理。

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米層水冷壁機械墊板往外嚴重彎曲變形；鍋爐升溫升壓后發(fā)現(xiàn)鍋爐47米層水冷壁機械墊板往外嚴重彎曲變形，造成水冷壁膨脹不暢，易拉裂水冷壁，經(jīng)分析造成水冷壁機械墊板變形的原因為部分機械墊板未安裝靠柵，引起機械墊板變形，并決定停爐處理。重新將機械墊板校正后加裝靠柵，機組再次啟動后機械墊板未發(fā)現(xiàn)變形現(xiàn)象。

2.2 熱井補水發(fā)生管路沖擊，振動大導(dǎo)致管路泄漏，7號機熱井補水30%管路泄漏，由于無法隔離，鍋爐MFT。認為原因在于幾個方面：30%和70%補水調(diào)節(jié)閥選型錯誤，壓力等級不夠和閥門氣缸偏小導(dǎo)致定位器晃動是主要原因；30%和70%補水管路分層布置，分別位于0米和9米，同時開啟時容易發(fā)生串流；凝結(jié)水輸送泵出口逆止閥設(shè)計錯誤和再循環(huán)流量孔板偏大，造成補水流量虛耗且就地再循環(huán)管路振動大。

2.3 發(fā)電機在并網(wǎng)瞬間，DEH會接收到一個較大的功率突變，造成汽輪機調(diào)門自動往下關(guān)，直接導(dǎo)致發(fā)電機出現(xiàn)逆功率，因發(fā)電機逆功率保護動作定值為10MW，在主汽門關(guān)信號未收到的情況下有30s的延時，雖然目前這種情況下只會觸發(fā)逆功率保護啟動，不會造成保護出口，但功率倒送對汽輪機和鄰機以及系統(tǒng)會造成擾動。發(fā)生這樣的異常原因是，發(fā)電機在并網(wǎng)瞬間由于DEH接收到發(fā)電機功率信號突變最高達200MW，雖然時間極短也足以使DEH的過負荷保護動作自動關(guān)汽機調(diào)門，其間7號機高調(diào)門和中調(diào)門分別由7.5%和2.6%直接關(guān)小至5.9%和0.4%，中壓調(diào)門幾乎全關(guān)，是導(dǎo)致7號機組逆功率的直接原因。（1）控制回路之間的切換：DEH的兩個控制回路（轉(zhuǎn)速、負荷）是受機組的并網(wǎng)信號決定的。當機組未并網(wǎng)時，DEH采用轉(zhuǎn)速控制回路和轉(zhuǎn)速 PID對調(diào)門進行控制；當機組并網(wǎng)時，DEH采用負荷控制回路和功率PID對調(diào)門進行控制。（2）并網(wǎng)帶初負荷：當同期條件均滿足時，機組并網(wǎng)，DEH立即增加給定值，使發(fā)電機帶上初負荷避免出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象。

2.4 在三期7、8號機組調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題最多的是管屏超溫現(xiàn)象，也是直流爐難控制的方面，作為運行人員，在平時操作過程中要格外小心，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，啟動初期燃燒方式是從下層燃燒器開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，加之啟動初期省煤器人口流量小，水冷壁熱量不能夠及時帶走，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，減少上層風量，使燃燒火焰上移，減少水冷壁的輻射受熱距離。b.適當?shù)奶岣咭淮物L的壓頭，使風速提高，將燃燒火焰推離水冷壁，使受熱減少。c.適當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，只有減少燃料量來緩解超溫問題。e.調(diào)整磨煤機運行方式，轉(zhuǎn)干態(tài)后加負荷過程中若條件允許及時切換投用上層制粉系統(tǒng)。

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

（1）用上層AA風和OFA風開度來調(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減少管屏的對流受熱。（2）盡量將減溫水量前移，降低過熱器的入口氣溫來控制超溫。（3）通過調(diào)節(jié)尾部煙氣擋板的開度來控制。

7號爐在168期間觀火時，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，而后墻著火距離很近，現(xiàn)后墻煤粉管風速較前前墻要慢一些，個人認為可根據(jù)實際情況對后墻煤粉管的節(jié)流孔板進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。在運行時，也可在后墻爐膛差壓條件滿足的情況下，開大后墻二次小風門的開度進行適當開大，以緩解后墻著火距離太短這種情況。鍋爐側(cè)最主要監(jiān)視的對象就是磨煤機了，磨從啟動到煤的熱量反應(yīng)出來有一定的時間，再加上低負荷時煤量調(diào)整幅度有限，從而造成了這時給水調(diào)整的較大波動。通過觀察我發(fā)現(xiàn)無論是干態(tài)還是濕態(tài)，在磨煤機啟動時最現(xiàn)反應(yīng)出來的總是貯水箱壓力（水冷壁溫也能反應(yīng)），比水位（濕態(tài)）和過熱度（干態(tài)）要早。若此時進行調(diào)整則可以減少波動。同時在磨運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然后減下來才行。

2.4.3 在機組負荷改變、啟停制粉系統(tǒng)、投停油槍、爐膛或煙道進行吹灰以及煤質(zhì)變化較大時，都對主再蒸汽溫度產(chǎn)生擾動，要注意對主蒸汽溫度的監(jiān)視和調(diào)整。在汽機高加投?；蛱l時，給水溫度將有較大變化，要注意省煤器進出口工質(zhì)溫度的變化。及時調(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)加減負荷時，水煤風同時加減，從而造成加負荷時中間點溫度先下降后升高，減負荷時現(xiàn)象相反，對主蒸汽溫度產(chǎn)生擾動，再加上我們的鍋爐中間點溫度設(shè)定偏低，減溫水量沒有達到設(shè)計工況，所以在主蒸汽溫度下降時沒有緩和的余地，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：減小附加風量，增加下層的風量或者增加上層磨的出力；對于機組負荷改變時再熱氣溫的調(diào)節(jié)要作到再熱器調(diào)溫檔板先行即可。

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

3 結(jié)束語

文章介紹了嘉興電廠三期2×1000MW超超臨界汽輪機本體、運行控制及其附屬系統(tǒng)、設(shè)備在試運中出現(xiàn)的問題和解決對策，由于8號機組借鑒了7號機組的經(jīng)驗教訓，試運比較順利。同時西門子汽輪機具有設(shè)計獨特、經(jīng)濟性高、運行調(diào)峰迅速，大修周期長等特點，成為火力發(fā)電的主力機組。通過嘉電7、8號機組的調(diào)試運行，積累豐富的運行經(jīng)驗，嘉電三期也將成為浙能集團百萬機組的培訓基地。

參考文獻

[1]浙江浙能嘉興發(fā)電有限公司.七號、八號機組集控運行規(guī)程[S].2010.

[2]浙江浙能嘉興發(fā)電有限公司.7、8號超超臨界燃煤發(fā)電機組培訓教材[S].2010.

[3]浙江浙能嘉興發(fā)電有限公司.7、8號機組啟備變運行規(guī)程[S].2010.