劉翕茂 胡亞軍

摘 要：火電廠單機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)生機(jī)組跳閘，熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)相比有鄰機(jī)供汽時(shí)存在著較多的困難。首先要解決大、小機(jī)軸封汽的供應(yīng)問(wèn)題，然后對(duì)鍋爐進(jìn)行保溫，盡量在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)鍋爐點(diǎn)火。新電廠中較多廠只有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組，都存在單機(jī)運(yùn)行時(shí)跳閘的隱患，因此本文有著一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：停爐;軸封;水循環(huán);保溫保壓措施;余熱;鍋爐點(diǎn)火

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）07-0185-02

新建電廠中有不少?gòu)S只有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組，僅安徽省就有華潤(rùn)阜陽(yáng)、國(guó)投宣城、華能巢湖、華電蕪湖、華電宿洲、國(guó)電銅陵、國(guó)電蚌埠等廠。當(dāng)一臺(tái)機(jī)組因調(diào)?；驒z修退出運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)組將單機(jī)運(yùn)行。實(shí)際生產(chǎn)中，我們可能遇到單機(jī)運(yùn)行的機(jī)組因某種原因突然跳閘，需要在短時(shí)間內(nèi)重新啟動(dòng)。由于無(wú)相鄰機(jī)組提供輔助蒸汽，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)面臨大、小汽機(jī)軸封汽只能利用鍋爐余汽供給，裝有等離子的磨煤機(jī)暖風(fēng)器加熱汽源緊張等問(wèn)題。這時(shí)機(jī)組啟動(dòng)需要抓緊時(shí)間，緊密配合，才有可能在不使用啟動(dòng)鍋爐供汽的前提下將跳閘機(jī)組重新并網(wǎng)運(yùn)行。

1 國(guó)電銅陵公司機(jī)組主要熱力系統(tǒng)組成簡(jiǎn)介

國(guó)電銅陵電廠一期工程鍋爐由東方鍋爐股份有限公司與東方-日立鍋爐有限公司合作設(shè)計(jì)、聯(lián)合制造的，其型號(hào)為DG1900/25.4-Ⅱ1，型式為超臨界參數(shù)變壓直流本生鍋爐，一次再熱，前后墻對(duì)沖燃燒，單爐膛，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)。啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)由啟動(dòng)分離器、儲(chǔ)水罐、水位控制閥、啟動(dòng)疏水?dāng)U容器和一臺(tái)變頻疏水泵及管道、閥門等組成。鍋爐配有正壓、直吹式制粉系統(tǒng)，前墻從上至下為C、D、F層，后墻為E、B、A層。

國(guó)電銅陵電廠一期工程汽輪機(jī)是上海汽輪機(jī)有限公司與西屋公司聯(lián)合制造的超臨界壓力、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、純凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為：N635—24.2/566/566，最大連續(xù)出力為647.324MW，額定出力630MW。汽輪機(jī)一般采用高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)方式，機(jī)組配置30%BMCR的高壓旁路和2×20%BMCR的低壓旁路系統(tǒng)。

機(jī)組啟動(dòng)初期，無(wú)鄰機(jī)供汽時(shí)，輔汽汽源啟動(dòng)爐供汽;當(dāng)冷再蒸汽壓力滿足時(shí)，切為冷再供汽;當(dāng)四抽壓力大于0.7MPa時(shí)輔汽切換由本機(jī)四抽供;機(jī)組負(fù)荷低四抽壓力小于0.6MPa時(shí)，由冷再為輔汽提供汽源;當(dāng)冷再壓力小于0.8MPa時(shí)，汽源由鄰機(jī)供。汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)為大、小機(jī)提供軸封密封汽源，機(jī)組負(fù)荷≥360MW時(shí)，軸封汽為自密封;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷<360MW時(shí)，軸封汽切至輔汽供汽。

2 機(jī)組極熱態(tài)下啟動(dòng)時(shí)需要考慮的問(wèn)題

2.1 汽輪機(jī)軸封汽源的供給

單機(jī)運(yùn)行時(shí)機(jī)組跳閘后，軸封汽源只能來(lái)自本機(jī)組鍋爐存儲(chǔ)的余汽，開(kāi)啟冷再至輔汽聯(lián)箱電動(dòng)隔絕門及調(diào)節(jié)門，再熱器余汽通過(guò)冷再→輔汽聯(lián)箱→汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)。當(dāng)再熱器余汽不足時(shí)，可稍開(kāi)高壓旁路，并啟動(dòng)電動(dòng)給水泵提供高旁減溫水，過(guò)熱器余汽通過(guò)過(guò)熱器→高旁→冷再→輔汽聯(lián)箱→汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)。鍋爐的余汽支撐汽機(jī)軸封一般可達(dá)到2～4小時(shí)，當(dāng)然時(shí)間的長(zhǎng)短也跟鍋爐是否采取保溫保壓措施以及是否進(jìn)行泄壓操作有關(guān)。只打開(kāi)高旁不開(kāi)低旁由過(guò)熱器向再熱器供汽時(shí)，一定要控制好開(kāi)度，派專人監(jiān)視再熱器壓力，初步估計(jì)維持在2～3MPa為宜，防止再熱器超壓損壞。由于軸封汽用量較小，預(yù)計(jì)高旁開(kāi)度在5%以下足以滿足要求，具體多少需經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)。

一旦發(fā)生機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法恢復(fù)運(yùn)行，鍋爐余汽無(wú)法提供汽機(jī)軸封汽時(shí)，應(yīng)果斷破壞真空，防止軸封金屬吸冷氣變形。同時(shí)關(guān)閉以下通爐側(cè)疏水手動(dòng)門，破壞真空處理：（1）主蒸汽母管疏水門;（2）左、右主蒸汽管道疏水門;（3）高排逆止門后疏水門;（4）低旁前疏水氣動(dòng)門前手動(dòng)門。

2.2 除氧器上水加熱和空預(yù)器吹灰

機(jī)組恢復(fù)啟動(dòng)時(shí)，鍋爐存儲(chǔ)余汽主要是確保汽輪機(jī)軸封供應(yīng)。而除氧器和空預(yù)器吹灰是用汽大戶，若在此階段投運(yùn)，則增加鍋爐余汽消耗，對(duì)穩(wěn)定汽輪機(jī)軸封供汽不利。除氧器水箱由于容積較大，短時(shí)間內(nèi)水溫下降較慢，空預(yù)器積灰也是長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程，短時(shí)間內(nèi)不吹灰問(wèn)題不大，故在此階段暫不考慮投除氧器上水加熱和空預(yù)器吹灰。

2.3 制粉系統(tǒng)的煤粉加熱熱源

正壓直吹式制粉系統(tǒng)啟動(dòng)制粉時(shí)，需要有煤粉加熱熱源。啟動(dòng)第一套制粉系統(tǒng)時(shí)，需要投入該制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)的暖風(fēng)器，以保證其干燥出力。而磨煤機(jī)暖風(fēng)器用汽量較大，若持續(xù)正常投運(yùn)會(huì)造成鍋爐余汽大量消耗，不能確保汽機(jī)軸封供汽。因?yàn)橹品巯到y(tǒng)煤粉的加熱熱源只能來(lái)自爐內(nèi)煙氣、空預(yù)器本體和熱一次風(fēng)道的余熱，而爐內(nèi)煙氣、空預(yù)器本體和熱一次風(fēng)道余熱的多少，取決鍋爐停爐時(shí)間的長(zhǎng)短和是否采取保溫保壓措施。對(duì)于煤質(zhì)干燥程度適中的煤粉，若停爐后鍋爐保溫保壓措施得當(dāng)，估計(jì)爐內(nèi)煙氣、空預(yù)器本體和熱一次風(fēng)道余熱支持磨煤機(jī)煤粉干燥約在停爐后的1～1.5小時(shí)內(nèi)。

2.4 大機(jī)低壓差脹的問(wèn)題

單機(jī)運(yùn)行中汽機(jī)跳閘后，由于泊桑效應(yīng)，在惰走期間大機(jī)低壓差脹上漲較快，有可能超過(guò)保護(hù)動(dòng)作值。但只要在汽機(jī)掛閘前，仍有一定的轉(zhuǎn)速，檢查汽輪機(jī)各部無(wú)摩擦異音，可申請(qǐng)對(duì)大機(jī)低壓差脹保護(hù)進(jìn)行強(qiáng)制，再進(jìn)行大機(jī)掛閘、沖轉(zhuǎn)。沖轉(zhuǎn)升速過(guò)程中要密切監(jiān)視汽機(jī)本體如振動(dòng)、軸向位移、推力軸承金屬溫度等其它參數(shù)無(wú)異常。汽機(jī)沖轉(zhuǎn)后，蒸汽帶走汽輪機(jī)的鼓風(fēng)摩擦產(chǎn)生的熱量;同時(shí)由于極熱態(tài)啟動(dòng)多數(shù)情況下是負(fù)溫差啟動(dòng)（即蒸汽溫度低于汽機(jī)金屬溫度），蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生冷卻作用。這兩個(gè)因素都會(huì)使轉(zhuǎn)子溫度下降，大機(jī)低壓差脹有望迅速下降至正常值。

2.5 高排溫度高的問(wèn)題

機(jī)組跳閘后極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)機(jī)組現(xiàn)狀，沖轉(zhuǎn)時(shí)高排溫度會(huì)上升較高，需加強(qiáng)監(jiān)視調(diào)整，采取調(diào)整旁路減壓閥開(kāi)度增大汽輪機(jī)進(jìn)汽量，控制主蒸汽溫度等措施，盡力降低高壓缸排汽溫度。機(jī)組應(yīng)按極熱態(tài)啟動(dòng)曲線快速?zèng)_轉(zhuǎn)至全速，盡快并網(wǎng)接帶負(fù)荷，縮短高排溫度過(guò)高時(shí)間。我公司#1、2機(jī)組啟動(dòng)時(shí)高排溫度都容易高，與拆除了高缸排汽通風(fēng)閥有關(guān)，建議在適當(dāng)檢修機(jī)會(huì)恢復(fù)高排通風(fēng)閥。

3 機(jī)組跳閘后鍋爐保溫保壓應(yīng)采取的措施

（1）鍋爐MFT后引、送風(fēng)機(jī)維持運(yùn)行，通風(fēng)吹掃5～10分鐘后，將引、送風(fēng)機(jī)出力調(diào)至最小，或?qū)⒁?、送風(fēng)機(jī)停運(yùn)后關(guān)閉風(fēng)機(jī)出口擋板，盡量減少熱損失。等其他點(diǎn)火條件都具備后，啟動(dòng)引、送風(fēng)機(jī)進(jìn)行爐膛吹掃，然后點(diǎn)火。

（2）MFT動(dòng)作后聯(lián)跳所有給水泵，鍋爐保溫期間，不具備點(diǎn)火條件時(shí)暫不啟動(dòng)給水泵;如電動(dòng)給水泵已啟動(dòng)，則應(yīng)將鍋爐給水量及時(shí)減至水泵最低技術(shù)出力或關(guān)閉省煤器進(jìn)水門。以減少鍋爐的熱量散失，降低主、再熱汽溫和汽壓的下降速度，為利用鍋爐的余熱，給無(wú)暖風(fēng)器熱源啟磨點(diǎn)火創(chuàng)造有利條件。

（3）極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，為加快啟動(dòng)速度減少鍋爐熱損失，直接啟動(dòng)電動(dòng)給水泵給鍋爐上水，直到并網(wǎng)帶一定負(fù)荷負(fù)荷后，才逐臺(tái)投汽動(dòng)給水泵運(yùn)行。

（4）汽輪機(jī)跳閘后，機(jī)側(cè)主、再熱蒸汽管道及汽輪機(jī)本體疏水聯(lián)開(kāi)（破壞真空緊急停機(jī)除外），加快主、再熱蒸汽壓力溫度下降速度，同時(shí)主、再熱蒸汽泄壓速度過(guò)快，還會(huì)導(dǎo)致受熱面繼續(xù)蒸發(fā)，消耗鍋爐的蓄熱，給鍋爐點(diǎn)火帶來(lái)困難。

4 鍋爐點(diǎn)火注意問(wèn)題

（1）雖然鍋爐是有可能在較短時(shí)間內(nèi)點(diǎn)火成功的，有可能不需要啟動(dòng)鍋爐供汽。我們?nèi)詰?yīng)作最壞的準(zhǔn)備，在機(jī)組跳閘后，應(yīng)立即組織人員做好啟動(dòng)爐點(diǎn)火準(zhǔn)備。

（2）時(shí)間緊，注意操作銜接要緊湊。爐溫越高，越有利于煤粉著火，因此，鍋爐點(diǎn)火越早越有利。從鍋爐MFT后鍋爐吹掃算起：吹掃10分鐘;鍋爐采取保溫保壓措施用時(shí)10分鐘;鍋爐點(diǎn)火前吹掃準(zhǔn)備及吹掃約用時(shí)10分鐘;MFT后復(fù)位及啟一次風(fēng)機(jī)及磨煤機(jī)等操作調(diào)整約用時(shí)10分鐘，加上過(guò)程中不確定的因素影響，鍋爐一般點(diǎn)火最快時(shí)間約在MFT后40分鐘后。時(shí)間越拖，對(duì)鍋爐點(diǎn)火越不利，故要求我們對(duì)鍋爐點(diǎn)火前的操作要嫻熟，操作安排要緊湊。

（3）鍋爐上水前，需要將分離器的汽壓降至12MPa以下打開(kāi)361閥前的電動(dòng)門，建立水循環(huán)。因此我們?cè)跈C(jī)組跳閘后盡早投入高、低壓旁路暖管，適時(shí)略開(kāi)高、低壓旁路門，既不使汽壓降得過(guò)快以保證大、小機(jī)軸封長(zhǎng)時(shí)間的供汽，還要能確保建立鍋爐水循環(huán)以便鍋爐盡快點(diǎn)火。

（4）影響鍋爐MFT復(fù)位吹掃前缺陷發(fā)現(xiàn)及處理。鍋爐進(jìn)行吹掃之前，應(yīng)及時(shí)核對(duì)滿足吹掃條件，特別是爐側(cè)影響吹掃條件的風(fēng)門擋板缺陷要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。鍋爐吹掃時(shí)，鍋爐的吹掃風(fēng)量和給水流量調(diào)整要及時(shí)準(zhǔn)確，最好同步滿足吹掃條件，盡快完成爐膛吹掃，MFT復(fù)位。

（5）MFT復(fù)位后，盡快選擇啟動(dòng)合適的磨煤機(jī)點(diǎn)火。應(yīng)根據(jù)鍋爐MFT之前，磨煤機(jī)煤質(zhì)（煤粉干燥程度、揮發(fā)份、熱值等）和等離子裝置正常與否情況，盡快確定選擇啟動(dòng)哪臺(tái)磨煤機(jī)點(diǎn)火。由于鍋爐是非正常停爐，磨煤機(jī)跳閘前，磨內(nèi)一般會(huì)存有大量煤粉，因此啟一次風(fēng)機(jī)對(duì)磨煤機(jī)通風(fēng)暖體前，應(yīng)啟動(dòng)等離子拉弧，將噴入爐膛的煤粉引燃，防止煤粉直接噴入爐膛存積發(fā)生爆燃。

（6）加快升溫升壓，同時(shí)注意防止鍋爐管壁超溫。鍋爐點(diǎn)火成功后，根據(jù)煤質(zhì)和煤粉著火情況，加大給煤量，加快鍋爐升溫升壓。隨著鍋爐壓力上升，及時(shí)調(diào)整給水流量，防止主汽壓力上升，給水流量降低導(dǎo)致MFT動(dòng)作。增減給煤量時(shí)，務(wù)必要力求平穩(wěn)，均勻，操作上避免猛增猛減，并做好水冷壁、過(guò)熱器及再熱器壁溫及上升速率監(jiān)視，壁溫上升要均速并可控。

（7）由于機(jī)組是極熱態(tài)啟動(dòng)，汽機(jī)第一級(jí)金屬溫度和中壓葉片持環(huán)溫度很高，接近500℃，鍋爐升溫升壓時(shí)燃料增加速度應(yīng)高于平時(shí)冷態(tài)開(kāi)機(jī)時(shí)，并應(yīng)通過(guò)調(diào)整給煤量和高旁開(kāi)度做好汽壓汽溫的協(xié)調(diào)上升。一般情況下，汽壓在6.0MPa以上，汽溫在530℃以上，才可以考慮汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)。達(dá)到此汽溫汽壓，鍋爐燃料量預(yù)計(jì)將加到50t/h～60t/h左右，可能需要兩臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行。

國(guó)電銅陵電廠#1機(jī)組于2016年1月22日勵(lì)磁變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)機(jī)組跳閘時(shí)，汽機(jī)第一級(jí)金屬溫度493.01℃，中壓葉片持環(huán)溫度504.61℃。機(jī)組并網(wǎng)時(shí)爐側(cè)汽壓6.37MPa，過(guò)熱汽溫542℃，1F磨煤機(jī)給煤量32.24t/h，1A磨煤機(jī)給煤量為28.92t/h。這些數(shù)據(jù)都可以作為以后處理類似問(wèn)題時(shí)參考。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)組跳閘或緊急停運(yùn)后，在無(wú)相鄰機(jī)組輔助汽源的情況下，鍋爐的余汽僅做為維持汽機(jī)大、小機(jī)軸封汽之用，在啟動(dòng)鍋爐不能迅速投運(yùn)正常的情況下，機(jī)組若要短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)啟動(dòng)，關(guān)鍵在于鍋爐是否能盡早點(diǎn)火，并能穩(wěn)定燃燒。而鍋爐是否能成功點(diǎn)火關(guān)鍵看鍋爐有多少余熱，鍋爐的余熱主要看停爐時(shí)間長(zhǎng)短和是否采取有效的保溫和保壓措施。

參考文獻(xiàn)

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