馬亮（華電漯河發(fā)電有限公司，河南漯河 462000）

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1000MW超超臨界機組熱控技術(shù)分析

馬亮
（華電漯河發(fā)電有限公司，河南漯河 462000）

【摘要】提高蒸汽參數(shù)和增大機組容量是節(jié)約單位成本以及降低機組熱耗的一個有效方向，超超臨界機組可以有效提升熱效率，實現(xiàn)節(jié)能減排功能。本文從熱控方面入手，對比超超臨界機組（以典型的1000 MW為例）與超臨界機組（以典型的600MW為例），力爭對超臨界機組有一個更加深入的認(rèn)知，找出更多的研究突破點。

【關(guān)鍵詞】1000MW 超超臨界機組 熱控技術(shù)

1 引言

我國作為一次能源大國，煤炭資源占據(jù)了主導(dǎo)地位，這也是我國火力發(fā)電長期占發(fā)電總量首位，遙遙領(lǐng)先的決定性因素。目前運行的超超臨界機組多為600MW和1000MW，目前我國超超臨界機組無論從數(shù)量還是從容量參數(shù)方面都處于世界先進水平。但是對于超超臨界的認(rèn)知仍然有一些認(rèn)知誤區(qū)，比如從業(yè)人員一般認(rèn)為在熱控設(shè)計方面與超臨界機組相比沒有太大的改進，除了工藝參數(shù)方面的區(qū)別，其他方面的差別均不是很大。這一方面是因為早前我國國內(nèi)投入運行的超超臨界機組的關(guān)鍵設(shè)備及技術(shù)都是從國外引進導(dǎo)致，另一方面也是由于從業(yè)人員對超超臨界機組熱控設(shè)計認(rèn)知水平不熟悉導(dǎo)致。因此，本文從熱控方面入手，對比超超臨界機組（以典型的1000 MW為例）與超臨界機組（以典型的600MW為例），力爭對超臨界機組有一個更加深入的認(rèn)知，找出更多的研究突破點。

2 1000MW超超臨界機組概述

1000MW超超臨界機組的鍋爐選用上海鍋爐廠制造的型號為SG-3044/27.46-M535型單爐膛塔式爐。一次風(fēng)機，送風(fēng)機和引風(fēng)機均采用軸流式風(fēng)機。除塵方式是用電除塵，每臺鍋爐配置 6 臺mps（Mill，Parter ，Ship）中速磨煤機（穩(wěn)定性好，電耗低，振動小），采用正壓直吹式制粉系統(tǒng) 內(nèi)置式汽水分離器 帶再循環(huán)泵的啟動旁路系統(tǒng)。

汽輪機的型號為 N1000-26.25/600/600，由上海汽輪機有限公司和德國西門子公司聯(lián)合制造，是國內(nèi)最大的單機功率發(fā)電機組，汽輪機組流通部分包含4個汽缸，發(fā)電機規(guī)格為49*16*7.75（m，長*寬*高），進汽方式為全周方式， 高壓和中壓分別有2個全開全關(guān)型主汽門2個全行程可調(diào)調(diào)節(jié)門此外還有1個全行程可調(diào)補汽閥無調(diào)節(jié)級，給水系統(tǒng)配2臺50%額定容量的汽動給水泵和1臺35%額定容量的電動給水泵，旁路系統(tǒng)（可監(jiān)視蒸汽壓力）由兩級分別是100%BMCR容量的高壓旁路和65%BMCR容量的低壓旁路組成。

DCS（Distributed Control System）系統(tǒng)采用OVATION分散控制系統(tǒng)每臺機組配置27對冗余的控制器，DEH（Digital Electric Hydraulic Control System）系統(tǒng)為上海汽輪機有限公司配套提供采用SPPA-T3000分散控制系統(tǒng)，每臺配置3對冗余控制器。

3 1000MW超超臨界機組熱控特點

1000MW機組的分散熱控系統(tǒng)相比超臨界機組最顯著的特點是就精細程度提升帶來的數(shù)量方面的提升。首先從熱控測點數(shù)量來看，統(tǒng)計包含DCS，DEH，鍋爐小DAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）以及汽機小DAS，1000mw機組有9094個，600mw超臨界機組為7280個，超超臨界機組較超臨界機組多出1814個熱控測點。其次從控制器數(shù)量來看，統(tǒng)計包含mcs（模擬量控制系統(tǒng)），fsss（鍋爐側(cè)安全監(jiān)控系統(tǒng)）以及ecs（電氣控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)，1000mw合計共27個對比600mw機組的17個，多出10個。最后從熱控自動套數(shù)也可以看出差別，超超臨界機組約180套比超臨界機組110套多出近70套。從上述對比可以看出，1000mw機組熱控有寬度廣，精度高，復(fù)雜度高的特點，這些優(yōu)點也要求從業(yè)人員必須具有較高的職業(yè)素質(zhì)才能更大限度的發(fā)揮系統(tǒng)的優(yōu)勢。

3.1 爐側(cè)熱控特點

鍋爐測熱控主要考慮旁路系統(tǒng)，因為旁路可以監(jiān)視蒸汽壓力因而占據(jù)重要地位，區(qū)別于超臨界機組，高壓旁路安裝位置位于鍋爐74m層，有快開功能無快關(guān)功能，高壓容量配置為100%BMCR ，低壓容量配置為65%BMCR ，這種容量配置的旁路系統(tǒng)結(jié)合再熱器安全閥（為液動全行程可調(diào)節(jié)安全閥）能夠適用各種情況下的機組運行方式。

3.2 機側(cè)熱控特點

熱控在汽輪機測體現(xiàn)的更加明顯，本文主要從一次調(diào)頻和跳閘保護系統(tǒng)方面進行分析。

（1）加入補氣閥實現(xiàn)機組一次調(diào)頻能力。系統(tǒng)有功和頻率關(guān)聯(lián)，汽輪機組一次調(diào)頻能力也是一個重要指標(biāo)，以往機組的一次調(diào)頻是采用全周進氣節(jié)流方式，采用這種方式除了有節(jié)流損失外，成本也較高，本文討論的1000MW的機組通過加裝補氣閥（全行程可調(diào)）來實現(xiàn)機組調(diào)頻能力，具體安裝位置位于原高主門后，高調(diào)門前。具體工作流程如下：在機組達到額定工況后，補氣閥開啟，引入額定進氣量5%-10%的新蒸汽，在蒸汽溫度約降低30度后進入高壓第5級動葉后空間，實現(xiàn)調(diào)頻功能?？梢钥闯鲅a氣閥在具體工作時，不用通過主調(diào)門的節(jié)流就可以實現(xiàn)調(diào)頻，這樣不僅避免了節(jié)流的缺點，還有響應(yīng)速度快的優(yōu)點，從而可以更好的增加電網(wǎng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性。這屬于1000mw機測熱控的一個優(yōu)點。（2）ETS（跳閘保護系統(tǒng)）保護條件較多。本文所論述的超超臨界機組共有31項ETS保護，遠遠超過了一般600mw機組所設(shè)計的ETS保護，新增加了如電機勵磁機熱風(fēng)溫度高、凝汽器水位高等保護項，這些保護一方面加大了對機組監(jiān)控能力，提升了系統(tǒng)的安全運行能力，另一方面這些保護的設(shè)計均是在理論最嚴(yán)格的條件下設(shè)計所得，實際運行時，運行人員應(yīng)該結(jié)合實際，在和汽輪機廠家協(xié)調(diào)后，適當(dāng)進行退出部分項，避免不必要的誤動作，這就必須要求運行人員具有較高的理論知識。此外本機組無ETS在線試驗組件，因為本機ETS保護在DEH中進行判斷，省去了在線試驗步驟，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

4 結(jié)語

通過上述分析可以看出，與600mw機組相比，1000mw機組在工藝流程方面變化不大，但是在熱控方面有眾多獨特的特點，總體而言自動化程度更高，測量保護精度更高，相應(yīng)的系統(tǒng)更加復(fù)雜。此外，如今超超臨界機組是火力發(fā)電機組的大趨勢，我國雖然進步巨大，但也應(yīng)該看到不足，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該進一步學(xué)習(xí)掌握機組的核心技術(shù)，在系統(tǒng)軟硬件方面均需要深入分析學(xué)習(xí)國外最先進的設(shè)計成果，爭取早日實現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)完全國產(chǎn)化。

參考文獻：

［1］趙琪.國內(nèi)百萬千瓦超超臨界機組汽機旁路選型情況介紹［J］.熱力透平，2008（2）：77-81.