車(chē)增杰 鄭斌

【摘要】本文介紹了200MW機(jī)組高壓加熱器系統(tǒng)順序控制的現(xiàn)狀及前景，細(xì)致講解了高壓加熱器及相關(guān)設(shè)備的工作原理，詳細(xì)介紹了高壓加熱器系統(tǒng)順序啟動(dòng)控制及停運(yùn)的條件、步驟和形式。

【關(guān)鍵詞】高壓加熱器，順序控制，啟動(dòng)控制，停運(yùn)控制

1我國(guó)200MW發(fā)電機(jī)組高壓加熱器順序控制的現(xiàn)狀

目前我國(guó)200MW發(fā)電機(jī)組高壓加熱器大都配置兩臺(tái)高壓加熱器，其連接方式分為大旁路和小旁路兩種。大旁路系統(tǒng)中兩臺(tái)高壓加熱器由一個(gè)進(jìn)口三通閥和一個(gè)出口閥控制，控制方式主要有水壓液動(dòng)控制和電動(dòng)控制。小旁路系統(tǒng)是每臺(tái)高壓加熱器都有自己的旁路系統(tǒng)，一般只采用電動(dòng)控制。某臺(tái)加熱器故障時(shí)，鍋爐給水溫度下降不多，兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性，現(xiàn)在大多數(shù)電廠采用大旁路系統(tǒng)。

2高壓加熱器的工作原理

高壓加熱器由殼體和管系兩大部分組成，在殼體內(nèi)腔上部設(shè)置蒸汽凝結(jié)段，下部設(shè)置疏水冷卻段，進(jìn)、出水管頂端設(shè)置給水進(jìn)口和給水出口。當(dāng)過(guò)熱蒸汽由進(jìn)口進(jìn)入殼體后即可將上部主螺管內(nèi)的給水加熱，蒸汽凝結(jié)為水后，凝結(jié)的熱水又可將下部疏冷螺管內(nèi)的部分給水加熱，被利用后的凝結(jié)水從疏水口流出高壓加熱器殼體。

3高壓加熱器的順序控制

3.1高壓加熱器的順序控制簡(jiǎn)介

高壓加熱器的順序控制是將復(fù)雜的熱力生產(chǎn)過(guò)程劃分為若干個(gè)局部可控系統(tǒng)，配以適當(dāng)?shù)捻樞蚩刂蒲b置，通過(guò)它的邏輯控制電路發(fā)出操作命令，使局部可控系統(tǒng)中的有關(guān)被控對(duì)象按照啟停和運(yùn)行規(guī)律自動(dòng)地完成操作任務(wù)。

現(xiàn)代電廠高壓加熱器的順序控制以匯編語(yǔ)言為基礎(chǔ)的順序控制裝置的軟件體系，其優(yōu)點(diǎn)是占用的存儲(chǔ)容量小，軟件的運(yùn)行速度快，可以完成系統(tǒng)軟件的基本任務(wù)與中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)，分別對(duì)各種應(yīng)用模塊服務(wù)請(qǐng)求及其調(diào)度做出響應(yīng)。

3.2高壓加熱器啟動(dòng)的順序控制

按照高壓加熱器組本體金屬溫度高低，啟動(dòng)可分為冷態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)，冷態(tài)啟動(dòng)又可分為隨機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)和帶負(fù)荷冷態(tài)啟動(dòng)。

高壓加熱器啟動(dòng)時(shí)，本著先接通水側(cè)、后接通汽側(cè)的原則，且每前進(jìn)一步都要判斷上一步的回報(bào)信號(hào)。

3.2.1高壓加熱器的冷態(tài)隨機(jī)啟動(dòng)

冷態(tài)隨機(jī)啟動(dòng)指在汽輪機(jī)尚未沖轉(zhuǎn)之前，高壓加熱器組所處狀態(tài)為：給水旁路關(guān)閉； 給水出/入口電動(dòng)門(mén)打開(kāi)，高壓加熱器組內(nèi)部通水； 汽機(jī)各段抽汽電動(dòng)門(mén)全開(kāi)，高壓加熱器組內(nèi)部通汽。在這種狀態(tài)下，在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、定速、逐步帶負(fù)荷的過(guò)程中，給水管道及高壓加熱器本體均緩慢受熱、逐步升溫，通水通汽一段時(shí)間后，投入高壓加熱器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，啟動(dòng)即告結(jié)束。這種運(yùn)行方式較好地避免了高壓加熱器本體及給水管道受過(guò)快的熱沖擊。

3.2.2高壓加熱器的冷態(tài)帶負(fù)荷啟動(dòng)

帶負(fù)荷冷態(tài)啟動(dòng)指在機(jī)組帶一定負(fù)荷之前，高壓加熱器組所處狀態(tài)為：給水旁路打開(kāi)； 給水出/入口電動(dòng)門(mén)關(guān)閉，高壓加熱器組內(nèi)部不通水；汽機(jī)各段抽汽電動(dòng)門(mén)關(guān)閉，高壓加熱器組內(nèi)部不通汽。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到一定值，給水溫度達(dá)到100℃以上時(shí)，稍打開(kāi)各段抽汽電動(dòng)門(mén)，給高壓加熱器加溫，使處在常溫下的高壓加熱器設(shè)備及各部件溫度逐步提高，為通過(guò)高溫給水做預(yù)熱準(zhǔn)備。當(dāng)高壓加熱器設(shè)備及各部件溫度升高并接近給水溫度時(shí)，逐步打開(kāi)高壓加熱器組出/入口給水電動(dòng)門(mén)，逐步關(guān)閉旁路電動(dòng)門(mén)。在整個(gè)過(guò)程中，要嚴(yán)格控制給水的溫度升降率，溫差升降過(guò)快會(huì)造成高壓加熱器設(shè)備及部件的損壞，用溫度升降率限制和閉鎖給水或抽汽電動(dòng)門(mén)的開(kāi)閉動(dòng)作和大小。

3.2.3高壓加熱器的熱啟動(dòng)

熱態(tài)啟動(dòng)指在運(yùn)行中，高壓加熱器組暫停一段時(shí)間后再啟動(dòng)。啟動(dòng)前，給水旁路、給水出/入口電動(dòng)門(mén)和抽汽電動(dòng)門(mén)均關(guān)閉。當(dāng)需要繼續(xù)啟動(dòng)時(shí)，由于高壓加熱器設(shè)備及各部件溫度仍保持較高溫度，故通水不會(huì)造成熱沖擊。先逐步打開(kāi)給水出/入口電動(dòng)門(mén)，逐步關(guān)閉給水旁路，抽汽壓力由低到高逐步打開(kāi)抽汽電動(dòng)門(mén)。

3.3機(jī)組高壓加熱器停止運(yùn)行的順序控制

高壓加熱器順序控制停止步序：高壓加熱器停止運(yùn)行時(shí)，本著先停汽側(cè)后停水側(cè)的原則，且每前進(jìn)一步都要判斷上一步的回報(bào)信號(hào)。首先關(guān)閉一段抽汽止回閥及電動(dòng)閥后，疏水10min，然后在關(guān)閉二段抽汽止回閥及電動(dòng)閥，同樣疏水10min，依次類(lèi)推。最后關(guān)閉1號(hào)高壓加熱器水側(cè)入口三通閥和3號(hào)高壓加熱器水側(cè)出口閥。

3.3.1正常停止運(yùn)行

正常停止指高壓加熱器組因其他原因非事故狀態(tài)下停止。首先抽汽壓力應(yīng)由高到低順序關(guān)閉抽汽電動(dòng)門(mén)，而且關(guān)門(mén)速度不能過(guò)快，要把給水溫度下降率控制在一定范圍內(nèi)，且高壓加熱器水位應(yīng)處于自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，待抽汽電動(dòng)門(mén)全關(guān)后，再全開(kāi)疏水門(mén)，放掉高壓加熱器內(nèi)的水，壓力消失后，關(guān)閉給水出/入口電動(dòng)門(mén)，打開(kāi)給水旁路。

在給水溫降率不超限的條件下，逐級(jí)緩慢關(guān)閉各段抽汽電動(dòng)門(mén)。高加組內(nèi)壓力低于一定值時(shí)，關(guān)閉高加組的給水出/入口電動(dòng)門(mén)。在過(guò)程中，若抽汽電動(dòng)門(mén)全關(guān)閉或高加內(nèi)壓力接近和等于除氧器壓力時(shí)，要關(guān)閉至除氧器的疏水調(diào)節(jié)門(mén)，避免倒汽。給水門(mén)和抽汽門(mén)全關(guān)后，要發(fā)指令切除各高加的水位自動(dòng)系統(tǒng)至手動(dòng)狀態(tài)，并且將至疏水?dāng)U容器的疏水調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，疏凈高加內(nèi)的凝結(jié)水。

3.3.2緊急停止運(yùn)行

事故停止指當(dāng)機(jī)組突然發(fā)生甩負(fù)荷或高壓加熱器水位達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，必須立即緊急停運(yùn)高壓加熱器組。此時(shí)應(yīng)立即全關(guān)給水出/入口電動(dòng)門(mén)，打開(kāi)旁路，同時(shí)快速關(guān)閉抽汽電動(dòng)門(mén)，防止高壓加熱器本體升溫和超壓，防止給水管道冷卻過(guò)快，引起管道熱應(yīng)力，保證緊急安全停運(yùn)。當(dāng)發(fā)生事故要求高加緊急停運(yùn)時(shí)，要關(guān)閉給水門(mén)，同時(shí)快速關(guān)閉抽汽門(mén)（選快開(kāi)控制檔），兩條件同時(shí)滿(mǎn)足后，要發(fā)指令切除各高加的水位自動(dòng)系統(tǒng)至手動(dòng)狀態(tài)，并且將至疏水?dāng)U容器的疏水調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，疏凈高加內(nèi)的凝結(jié)水。

4高壓加熱器順序控制設(shè)計(jì)的意義

順序控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)子組級(jí)程控進(jìn)行自動(dòng)啟、停及順序控制，減少了操作人員在機(jī)組啟、停和運(yùn)行時(shí)，子組級(jí)程控常規(guī)操作。各子組級(jí)程控也能獨(dú)立地進(jìn)行啟、停操作。操作人員可以在動(dòng)態(tài)邏輯圖上查看每一個(gè)相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)、啟和停的許可條件及操作順序，也可在動(dòng)態(tài)邏輯圖上直接啟、停每一個(gè)相關(guān)設(shè)備。

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