張善鵬

（山東中實(shí)易通集團(tuán)有限公司，濟(jì)南　250003）

·發(fā)電技術(shù)·

350 MW超臨界火電機(jī)組精細(xì)化調(diào)試

張善鵬

（山東中實(shí)易通集團(tuán)有限公司，濟(jì)南250003）

隨著大容量、高參數(shù)機(jī)組的投運(yùn)，為了保證投運(yùn)后機(jī)組的運(yùn)行安全穩(wěn)定、指標(biāo)優(yōu)良，越來(lái)越重視精細(xì)化調(diào)試，然而精細(xì)化調(diào)試缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和可操作性。結(jié)合國(guó)電泰安1號(hào)機(jī)組調(diào)試過(guò)程，論述了機(jī)組精細(xì)化調(diào)試的主要工作項(xiàng)目，為其他機(jī)組的精細(xì)化調(diào)試提供參考。

火電機(jī)組；精細(xì)化調(diào)試；350MW

0　引言

近年來(lái)隨著大容量、高參數(shù)機(jī)組的投運(yùn)，為了保證投運(yùn)后機(jī)組的運(yùn)行安全穩(wěn)定、指標(biāo)優(yōu)良，越來(lái)越重視精細(xì)化調(diào)試，然而精細(xì)化調(diào)試缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和可操作性。如何控制調(diào)試過(guò)程精細(xì)化、調(diào)試作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)試過(guò)程受控、調(diào)試結(jié)果優(yōu)良［1］，按照中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司《精細(xì)化調(diào)試質(zhì)量控制指導(dǎo)意見(jiàn)》的主要內(nèi)容和要求，開(kāi)展了國(guó)電泰安1號(hào)機(jī)組的精細(xì)化調(diào)試工作。其調(diào)試的原則、調(diào)試流程、過(guò)程控制、主要調(diào)試內(nèi)容等可以為其他機(jī)組的精細(xì)化調(diào)試工作提供一定的參考。

1　精細(xì)化調(diào)試控制的關(guān)鍵指標(biāo)

工程建設(shè)2×350 MW超臨界燃煤機(jī)組。鍋爐為武漢鍋爐廠(chǎng)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的超臨界參數(shù)、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、П型布置、變壓運(yùn)行直流爐。汽輪機(jī)為上海電氣集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的350 MW超臨界、一次中間再熱、二缸二排汽、抽凝式。發(fā)電機(jī)為上海電氣集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的350 MW水氫氫冷卻汽輪發(fā)電機(jī)，采用靜態(tài)勵(lì)磁。

精細(xì)化調(diào)試控制的關(guān)鍵指標(biāo)主要有供電煤耗、廠(chǎng)用電率、汽輪機(jī)熱耗、汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性、發(fā)電機(jī)漏氫量、熱控保護(hù)及自動(dòng)投入率和正確動(dòng)作率、電氣保護(hù)及自動(dòng)投入率和正確動(dòng)作率、調(diào)節(jié)品質(zhì)；此外，還包括針對(duì)性的完成機(jī)組低負(fù)荷適應(yīng)能力、偏離設(shè)計(jì)工況的適應(yīng)能力的調(diào)試。

2　精細(xì)化調(diào)試的主要項(xiàng)目

2.1鍋爐精細(xì)化調(diào)試

根據(jù)實(shí)際燃煤的情況，進(jìn)行燃燒調(diào)整，探索燃燒系統(tǒng)最佳運(yùn)行方式。通過(guò)變煤種運(yùn)行的燃燒調(diào)整，使機(jī)組適應(yīng)來(lái)煤煤質(zhì)不穩(wěn)定的現(xiàn)實(shí)情況，指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行人員充分掌握制粉系統(tǒng)運(yùn)行特性和控制特性，及時(shí)調(diào)整鍋爐的配風(fēng)，保證燃燒的穩(wěn)定性，特別是在煤質(zhì)變差的情況下，應(yīng)能保證鍋爐正常的燃燒，減少燃燒不穩(wěn)造成的鍋爐滅火事故的發(fā)生概率。

為減小空預(yù)器漏風(fēng)系數(shù)，提高換熱效率，達(dá)到合同保證值，在空預(yù)器經(jīng)過(guò)熱態(tài)運(yùn)行冷卻后，對(duì)軸向、徑向、環(huán)向密封進(jìn)行實(shí)測(cè)，與安裝時(shí)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)有變化的密封片根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

為進(jìn)一步提高鍋爐效率，使鍋爐燃燒調(diào)整到最佳，在機(jī)組熱態(tài)運(yùn)行后，進(jìn)行煙風(fēng)系統(tǒng)擋板嚴(yán)密性檢查；爐膛內(nèi)部結(jié)焦、積灰檢查；燃燒器、二次風(fēng)、中心風(fēng)系統(tǒng)檢查；磨煤機(jī)內(nèi)部檢查及系統(tǒng)消缺等工作。

為保證除塵效率達(dá)到并優(yōu)于合同值，在機(jī)組熱態(tài)運(yùn)行停機(jī)后，組織有關(guān)單位進(jìn)行除塵器內(nèi)部積灰檢查、清理；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，消缺后再一次進(jìn)行冷態(tài)升壓試驗(yàn)。

在不同負(fù)荷段進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)，合理配風(fēng)，調(diào)整各制粉系統(tǒng)阻力，保證輸粉管阻力平衡。通過(guò)變煤粉細(xì)度試驗(yàn)、鍋爐燃燒配風(fēng)的調(diào)整試驗(yàn)、鍋爐氧量的調(diào)整試驗(yàn)、汽溫特性的調(diào)整試驗(yàn)、變一次風(fēng)壓試驗(yàn)等，提出鍋爐最佳運(yùn)行模式。

根據(jù)不同負(fù)荷、不同煤種情況下產(chǎn)生的灰量，進(jìn)行鍋爐吹灰系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，在保證鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，摸索總結(jié)出一套按需吹灰的程控運(yùn)行方式，提高受熱面換熱效率，減小蒸汽熱損失。

進(jìn)行磨煤機(jī)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，確定合理的磨煤機(jī)風(fēng)煤比曲線(xiàn)，對(duì)各磨煤機(jī)出口的一次風(fēng)速均勻性進(jìn)行測(cè)量和熱態(tài)調(diào)平試驗(yàn)。找出磨煤機(jī)最佳運(yùn)行方式，準(zhǔn)確控制磨煤機(jī)風(fēng)煤比，滿(mǎn)足鍋爐燃燒的需要。

2.2汽機(jī)精細(xì)化調(diào)試

完善凝結(jié)水系統(tǒng)控制邏輯，進(jìn)行凝泵帶負(fù)荷狀態(tài)下的工頻/變頻手動(dòng)切換試驗(yàn)；凝泵密封水優(yōu)化，調(diào)整密封水量使其最小化，有自密封設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，應(yīng)投用自密封。

給水系統(tǒng)進(jìn)行汽動(dòng)給水泵汽源切換試驗(yàn)，機(jī)組帶負(fù)荷試運(yùn)期間，進(jìn)行高、低壓汽源切換試驗(yàn)，確保給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速不波動(dòng)且能夠適應(yīng)甩負(fù)荷等惡劣工況；電動(dòng)泵與汽動(dòng)泵并存的機(jī)組，啟動(dòng)過(guò)程中不啟動(dòng)電動(dòng)給水泵，使用汽動(dòng)給水泵上水；完成給水泵運(yùn)行方式優(yōu)化，確定給水泵并泵和退泵時(shí)機(jī)組負(fù)荷，在此負(fù)荷下，備用泵停止運(yùn)行，處于備用狀態(tài)，盡量降低廠(chǎng)用電。

進(jìn)行汽水系統(tǒng)閥門(mén)嚴(yán)密性檢查，測(cè)試閥門(mén)內(nèi)漏情況，減少系統(tǒng)內(nèi)漏，提高機(jī)組整體熱效率。為保證閥門(mén)在各種運(yùn)行工況下無(wú)內(nèi)外漏，減少系統(tǒng)汽水損失，提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性和用水指標(biāo)，在機(jī)組調(diào)試期間的不同負(fù)荷下，進(jìn)行閥門(mén)的檢查和測(cè)試，記錄內(nèi)外漏情況，在機(jī)組停運(yùn)期間，組織施工單位設(shè)備廠(chǎng)家及時(shí)消缺。

認(rèn)真做好試運(yùn)時(shí)氫系統(tǒng)的嚴(yán)密性測(cè)試和找漏工作，以及發(fā)電機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn)，保證泄漏率達(dá)到優(yōu)良值；氫氣系統(tǒng)各儀表、氫氣干燥器等與氫氣系統(tǒng)同步投運(yùn)。

2.3熱控精細(xì)化調(diào)試

根據(jù)各系統(tǒng)調(diào)試情況，分析各項(xiàng)保護(hù)邏輯的必要性及合理性，保證各項(xiàng)保護(hù)的安全性及可靠性；對(duì)不合理的保護(hù)提出優(yōu)化改進(jìn)方案，減少保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)的發(fā)生。

根據(jù)主輔設(shè)備性能、閥門(mén)特性曲線(xiàn)，進(jìn)一步完善自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制邏輯和參數(shù)；通過(guò)試驗(yàn)取得數(shù)據(jù)，充分了解各調(diào)節(jié)對(duì)象在不同工況下的特性，有針對(duì)性地對(duì)各模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的魯棒性，確保機(jī)組安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.4化學(xué)精細(xì)化調(diào)試

加強(qiáng)化學(xué)監(jiān)督，采取有效措施嚴(yán)格控制汽、水、油品質(zhì)，保證各系統(tǒng)及主輔設(shè)備的安全運(yùn)行。

3　精細(xì)化調(diào)試基本要求

調(diào)試大綱中應(yīng)包括保證機(jī)組性能指標(biāo)、精細(xì)化關(guān)鍵指標(biāo)的控制措施。在編制調(diào)試計(jì)劃時(shí)，應(yīng)合理穿插相關(guān)精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目，并協(xié)調(diào)解決調(diào)試與安裝各節(jié)點(diǎn)之間的順序安排。

調(diào)試采取常規(guī)調(diào)試的精細(xì)化及精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)調(diào)試相結(jié)合的方法。各專(zhuān)業(yè)精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)調(diào)試措施必須明確保證精細(xì)化調(diào)試的標(biāo)準(zhǔn)和控制手段。為保證精細(xì)化調(diào)試質(zhì)量，調(diào)試單位需編制精細(xì)化調(diào)試質(zhì)量計(jì)劃，設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)。質(zhì)量計(jì)劃突出了兩點(diǎn)，一是調(diào)試要實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量目標(biāo)，二是為保證目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而進(jìn)行的過(guò)程控制，在調(diào)試過(guò)程中設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，每個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)由調(diào)試、監(jiān)理及建設(shè)單位監(jiān)控，合格后簽字放行，方可進(jìn)行下一步調(diào)試工作，以保證質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

調(diào)試人員應(yīng)參加工程設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)、設(shè)計(jì)審查和施工圖會(huì)審，協(xié)助確定性能試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置；對(duì)系統(tǒng)布置、設(shè)備選型、工藝流程提出意見(jiàn)和建議。調(diào)試人員應(yīng)參加DCS出廠(chǎng)前的組態(tài)學(xué)習(xí)；參加DCS出廠(chǎng)驗(yàn)收工作；參加DCS系統(tǒng)的保護(hù)、聯(lián)鎖邏輯和熱控定值的審核及修訂；根據(jù)最終確定的聯(lián)鎖保護(hù)邏輯和定值，編制機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)傳動(dòng)表。在設(shè)備安裝過(guò)程中，調(diào)試專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)，熟悉系統(tǒng)和設(shè)備，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)以書(shū)面形式提交監(jiān)理單位和項(xiàng)目公司，并提出解決問(wèn)題的建議和意見(jiàn)［2］。

機(jī)組試運(yùn)過(guò)程中，生產(chǎn)單位應(yīng)按時(shí)統(tǒng)計(jì)機(jī)組除鹽水消耗量、燃煤消耗量、燃油消耗量、機(jī)組發(fā)電量、廠(chǎng)用電量等重要能耗指標(biāo)。調(diào)試單位按照性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行機(jī)組鍋爐效率、發(fā)電煤耗、廠(chǎng)用電率、供電煤耗等重要指標(biāo)的初步測(cè)算，并將測(cè)算結(jié)果與機(jī)組各項(xiàng)設(shè)計(jì)值進(jìn)行比對(duì)，查找影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的主要因素，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整改或提供整改的技術(shù)依據(jù)和建議措施。

在機(jī)組帶負(fù)荷試運(yùn)期間應(yīng)將常規(guī)調(diào)試項(xiàng)目與機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行的調(diào)整試驗(yàn)工作緊密結(jié)合，通過(guò)燃燒調(diào)整以及不同煤質(zhì)、不同負(fù)荷對(duì)機(jī)組運(yùn)行適應(yīng)性和技術(shù)指標(biāo)影響程度的掌握，有針對(duì)性地進(jìn)行精細(xì)化調(diào)試。

在每個(gè)調(diào)試措施中，增加了精細(xì)化調(diào)試的內(nèi)容，例如，為節(jié)約廠(chǎng)用電，對(duì)凝結(jié)水變頻控制做出了優(yōu)化措施，保證在凝泵的變頻工況下全開(kāi)除氧器水位調(diào)節(jié)閥門(mén)，減少系統(tǒng)節(jié)流損失；振動(dòng)方案的精細(xì)化調(diào)試制定了避免軸系振動(dòng)的具體措施，以保證軸振指標(biāo)合格；為防止鍋爐尾部煙道發(fā)生自燃，在鍋爐吹管方案中要求必須投入空預(yù)器吹灰。

4　精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)調(diào)試

各個(gè)專(zhuān)業(yè)根據(jù)指導(dǎo)意見(jiàn)的要求，結(jié)合項(xiàng)目自身的特點(diǎn)，分別編寫(xiě)精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)調(diào)試措施。如汽機(jī)專(zhuān)業(yè)針對(duì)本項(xiàng)目只配備一臺(tái)汽動(dòng)給水泵的特點(diǎn)，編寫(xiě)了汽動(dòng)給水泵精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)調(diào)試措施，重點(diǎn)預(yù)防給水泵泵軸抱死和給水泵入口濾網(wǎng)堵塞，保證單臺(tái)給水泵能夠滿(mǎn)足機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的需要；為達(dá)到真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性檢查不大于0.26 kPa/min的目標(biāo)，編制了真空系統(tǒng)專(zhuān)項(xiàng)精細(xì)化調(diào)試措施，從安裝、焊接質(zhì)量、灌水的方法和高度，以及對(duì)真空泵的工作水溫度調(diào)整等方面，保證真空嚴(yán)密性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

鍋爐專(zhuān)業(yè)為防止過(guò)熱器汽溫兩側(cè)偏差過(guò)大，編制了防止過(guò)熱汽溫偏差精細(xì)化調(diào)試方案，通過(guò)冷態(tài)的精細(xì)化控制和熱態(tài)試運(yùn)的精細(xì)化管理，使主汽運(yùn)行參數(shù)達(dá)到鍋爐廠(chǎng)設(shè)計(jì)要求，偏差在±5℃以?xún)?nèi)。

熱控精細(xì)化調(diào)試專(zhuān)項(xiàng)措施有：1）磨煤機(jī)解耦控制優(yōu)化。通過(guò)控制功能優(yōu)化，交叉控制給煤率、熱風(fēng)門(mén)和冷風(fēng)門(mén)，實(shí)現(xiàn)給煤量、磨入口一次風(fēng)量、出口溫度的解耦調(diào)節(jié)；2）燃煤發(fā)熱量補(bǔ)償回路優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)煤種變化后控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)熱量的變化自動(dòng)對(duì)實(shí)際給煤量進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償后的給煤量作為風(fēng)量與給水量的配比設(shè)定值；3）協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)熱負(fù)荷控制回路優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制方式下的熱負(fù)荷補(bǔ)償，大大提高供熱機(jī)組電負(fù)荷和熱負(fù)荷控制的穩(wěn)定性，對(duì)熱負(fù)荷變化有很高的適應(yīng)能力。

在國(guó)電泰安1號(hào)機(jī)組的整套試運(yùn)過(guò)程中安排了2天精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)調(diào)試 （如圖1），包括變煤種燃燒調(diào)整、變煤粉細(xì)度試驗(yàn)、配風(fēng)方式調(diào)整、氧量調(diào)整、變一次風(fēng)壓調(diào)整、凝泵工頻/變頻切換、給水泵最大出力、汽水系統(tǒng)閥門(mén)嚴(yán)密性檢查、保溫測(cè)試、自動(dòng)擾動(dòng)、煤耗估算、廠(chǎng)用電計(jì)算、機(jī)組補(bǔ)水率等，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整，優(yōu)化了設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行方式。

圖1　整套啟動(dòng)調(diào)試網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃

5　結(jié)語(yǔ)

精細(xì)化調(diào)試貫穿于前期準(zhǔn)備、分系統(tǒng)及整套啟動(dòng)全過(guò)程，前期編制了精細(xì)化調(diào)試策劃，各專(zhuān)業(yè)編制了精細(xì)化調(diào)試措施，調(diào)試過(guò)程中加強(qiáng)過(guò)程控制，條件檢查、聯(lián)鎖保護(hù)、安全技術(shù)交底、過(guò)程記錄、及時(shí)總結(jié)，層層把關(guān)，簽字確認(rèn)，保證了精細(xì)化調(diào)試的質(zhì)量和安全。1號(hào)機(jī)組整套試運(yùn)從首次點(diǎn)火到完成168 h滿(mǎn)負(fù)荷試運(yùn)，用時(shí)23天。熱控、電氣自動(dòng)投入率達(dá)100%；熱工、電氣測(cè)點(diǎn)投入率100%；熱控、電氣保護(hù)投入率達(dá)100%；真空嚴(yán)密性0.136 kPa/min；漏氫率1.37 m3/d；168 h滿(mǎn)負(fù)荷試運(yùn)期間平均負(fù)荷率100.5%。實(shí)現(xiàn)了鍋爐點(diǎn)火、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)、各項(xiàng)涉網(wǎng)試驗(yàn)、168 h滿(mǎn)負(fù)荷試運(yùn)的一次成功，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，指標(biāo)優(yōu)良。

［1］張謙，潘云珍，段學(xué)友，等.超超臨界機(jī)組調(diào)試項(xiàng)目管理有關(guān)問(wèn)題探討［J］.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2014（1）：1-5.

［2］羅小鵬，張建興，冉景川，等.興義電廠(chǎng)超臨界機(jī)組的精細(xì)化調(diào)試［J］.貴州電力技術(shù)，2014，17（3）：10-11.

Discussion on the Fine Commissioning of 350 MW Supercritical Thermal Power Unit

ZHANG Shanpeng
（Shandong ZhongshiYitong Group Co.，Ltd.，Jinan 250003，China）

In recent years，lots of large capacity and high parameters generating units are put into operation.In order to ensure the safe and stable operation，save energy and reduce consumption，more and more attention is paid to fine commissioning of generating unit.However，there is no unified standard about it.In this paper，main contents and requirements of fine commissioning are discussed combined with the debugging process of unit 1 of Tai'an thermal power plant.The result provides references for the fine commissioning of other units.

thermal power unit；fine commissioning；350MW

TM621

B

1007－9904（2016）07－0042－04

2016-03-06

張善鵬（1972），男，高級(jí)工程師，從事汽輪發(fā)電機(jī)組調(diào)試工作。