王延州

摘要：當(dāng)前階段，電廠660MW超超臨界機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行期間還存在著較多的問(wèn)題，其中表現(xiàn)為汽輪機(jī)TSI參數(shù)升高以及給水波動(dòng)頻繁等諸多現(xiàn)象。基于此，本文通過(guò)開(kāi)展深度調(diào)峰子試驗(yàn)提出了相關(guān)的解決對(duì)策，目的是提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，為相同類(lèi)型超超臨界機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：660MW超超臨界;汽輪機(jī)深度調(diào)峰;安全性

在電力領(lǐng)域不斷運(yùn)行和發(fā)展的背景下，電網(wǎng)供、受電端結(jié)構(gòu)有了明顯的改變。對(duì)于660MW等級(jí)的火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行工作來(lái)講，逐漸成為了一項(xiàng)新的形式，而且機(jī)組參與深度調(diào)峰也是非常明顯的一項(xiàng)趨勢(shì)。基于此，加大對(duì)660MW等級(jí)火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)狀的探究力度，有利于提升調(diào)峰機(jī)組的安全性。不過(guò)，660MW超超臨界汽輪機(jī)在運(yùn)行期間，還有著諸多的問(wèn)題，這就需要結(jié)合問(wèn)題提出完善對(duì)策，從而確保低負(fù)荷汽輪機(jī)處于安全運(yùn)行的狀態(tài)。

1、對(duì)設(shè)備的闡述

本文以華能長(zhǎng)興電廠2x660MW燃煤機(jī)組上大壓小工程舉例說(shuō)明，該項(xiàng)工程屬于華能集團(tuán)首項(xiàng)高效率超超臨界機(jī)組項(xiàng)目，是經(jīng)由電力設(shè)計(jì)院進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。其中，汽輪機(jī)包含了超超臨界、單軸、雙背壓和八級(jí)回?zé)岢槠约胺磩?dòng)凝汽式等，汽輪機(jī)信號(hào)是n660-28/660/620，額定功率是660MW。在汽機(jī)旁路中，一般是以高、低壓串聯(lián)旁路系統(tǒng)為主，容量是40%BMCR。

在該項(xiàng)機(jī)組內(nèi)，包含了八段抽汽，依次供給三臺(tái)高壓加熱器、一臺(tái)除氧器和4臺(tái)低壓加熱器，機(jī)組內(nèi)一共設(shè)計(jì)了一臺(tái)100%容量的汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)容量為30%的電動(dòng)啟動(dòng)給水泵，在這一階段中，汽引小機(jī)是應(yīng)用四抽和冷再供汽，采取外切換模式。剩下的輔汽則是當(dāng)成啟動(dòng)汽源使用。風(fēng)煙系統(tǒng)應(yīng)用容量是50%的汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，小機(jī)汽源應(yīng)用四抽。

2、對(duì)汽輪機(jī)安全運(yùn)行現(xiàn)狀的分析

在實(shí)施深度調(diào)峰試驗(yàn)工作的時(shí)候，汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題逐漸凸顯了出來(lái)，具體表現(xiàn)為以下幾方面：

2.1汽輪機(jī)TSI參數(shù)逐漸偏大

在機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，因?yàn)闄C(jī)組主控調(diào)節(jié)性能較為單一，因此和低負(fù)荷運(yùn)行調(diào)節(jié)要求不相符，將手動(dòng)控制切除以后，機(jī)組中的參數(shù)就會(huì)呈現(xiàn)出波動(dòng)狀態(tài)。需要明確認(rèn)識(shí)到的一方面是，在鍋爐燃燒強(qiáng)度降低或者是爐膛煙氣較少的情況下，就會(huì)產(chǎn)生主、再熱汽溫變動(dòng)頻繁的情況，蒸汽溫差有著明顯的差別。受汽溫特性變化因素的干擾，致使汽輪機(jī)中內(nèi)外缸溫差以及轉(zhuǎn)子內(nèi)外溫差呈現(xiàn)出循環(huán)波動(dòng)狀態(tài)，在此種現(xiàn)狀中，金屬疲勞應(yīng)力隨之上升，汽機(jī)脹差和軸向位移增大等現(xiàn)象形成。除此之外，末級(jí)長(zhǎng)葉片空氣動(dòng)力學(xué)性能決定了汽輪機(jī)的最低負(fù)荷狀態(tài)，當(dāng)小容積流量脫流失速的時(shí)候，葉片動(dòng)應(yīng)力一直提升，流動(dòng)場(chǎng)混亂和湍流導(dǎo)致排汽溫度上漲，形成了局部高溫現(xiàn)象。負(fù)荷降低的時(shí)候，低壓缸長(zhǎng)葉根片存在著極高的負(fù)反動(dòng)度，導(dǎo)致蒸汽回流和根部出現(xiàn)汽邊沖刷，最終形成了旋渦。

2.2高、低加正常疏水處于不穩(wěn)定狀態(tài)

在機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程中，因?yàn)楦黜?xiàng)抽汽壓力處于較低現(xiàn)象，與之相鄰的蒸汽壓差變小，因此相鄰高、低壓加熱器之間的疏水差壓也會(huì)減少，致使疏水缺少充足的動(dòng)力。其次，在上級(jí)加熱器水位降低的情況下，正常疏水調(diào)閥開(kāi)度減少，以此和水位設(shè)定值要求相符合，可是調(diào)閥開(kāi)度減小的話(huà)，疏水壓損就會(huì)增加，處于正常狀態(tài)的疏水動(dòng)力降低，加熱器水位呈現(xiàn)出了上升現(xiàn)象。然后，調(diào)閥之前和之后的壓損和正常疏水差壓占比關(guān)系有所改變，所以低負(fù)荷運(yùn)行期間疏水調(diào)閥調(diào)節(jié)特征是無(wú)法滿(mǎn)足水位快速和精準(zhǔn)調(diào)節(jié)要求的。

2.3汽泵小機(jī)、汽引小機(jī)出力受限

在運(yùn)行期間，汽泵小機(jī)將四抽當(dāng)成低壓汽源，而冷再作為高壓汽源。當(dāng)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，四抽的壓力非常低，因此無(wú)法滿(mǎn)足給水調(diào)節(jié)要求，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值和實(shí)際值之間有著非常明顯的誤差，導(dǎo)致給水調(diào)節(jié)速率降低。比如，汽引以四抽和輔汽進(jìn)行供汽，在四抽壓力比較低的情況下，汽源自動(dòng)切換成輔汽，而輔汽經(jīng)由本機(jī)提供的時(shí)候，汽引是無(wú)法滿(mǎn)足爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)要求的。

3、深度提調(diào)峰對(duì)策

其一，在負(fù)荷下滑到計(jì)劃性低負(fù)荷的時(shí)候，比如330MW～260MW區(qū)間，機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)，就需要加大對(duì)各汽輪機(jī)絕對(duì)振動(dòng)、相對(duì)振動(dòng)、軸封供汽溫度、各冷卻器溫度、低加疏水泵運(yùn)行以及高低加水位調(diào)節(jié)情況等環(huán)節(jié)的監(jiān)督控制力度，明確存在著各項(xiàng)異?，F(xiàn)象以及誤差所在，制定出完善對(duì)策，以此促使機(jī)組處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。與此同時(shí)，機(jī)組輔汽系統(tǒng)也是必須應(yīng)當(dāng)全面監(jiān)督和管理的，不管是各小機(jī)調(diào)節(jié)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速還是出力運(yùn)行狀態(tài)等，都必須及時(shí)控制，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以后有效調(diào)整。

在負(fù)荷下滑到較低負(fù)荷以后，比如260MW～210MW區(qū)間的時(shí)候，機(jī)組切換到TF運(yùn)行方式，通過(guò)對(duì)汽泵進(jìn)行調(diào)整以后，控制好汽泵的速度，轉(zhuǎn)速不可以低出3000r/min，高壓調(diào)門(mén)開(kāi)度不大于10%，全面監(jiān)督小機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速以及出力等運(yùn)行狀態(tài)，大力提升低加疏水泵水位變頻調(diào)節(jié)的靈活性。其次，轉(zhuǎn)換輔汽汽源，在雙機(jī)運(yùn)行期間，切換本機(jī)輔汽汽源，將其切換成臨機(jī)的形式，控制好鍋爐的氧量，具體為8%之內(nèi)，控制汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不可以低出3000r/min，當(dāng)負(fù)荷不繼續(xù)處于下滑狀態(tài)的時(shí)候，就需要保持主參數(shù)的額定，當(dāng)難以維持的時(shí)候，對(duì)溫降率進(jìn)行全面控制，確保汽溫處于穩(wěn)定狀態(tài)。

其二，現(xiàn)階段，在負(fù)荷達(dá)到了深度調(diào)峰210MW以下的時(shí)候，就應(yīng)當(dāng)對(duì)溫降率進(jìn)行全面控制，以免出現(xiàn)汽溫和缸溫不相符的現(xiàn)象。在汽輪機(jī)低壓缸排汽溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于60℃以后，打開(kāi)低壓缸噴水，假設(shè)低加疏水差壓小于0.3MPa以后，開(kāi)啟低加危急疏水，將正常疏水關(guān)上。其次，對(duì)高加水位進(jìn)行全面監(jiān)督和控制，在水位調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性降低以后，可以把疏水手動(dòng)閥關(guān)小一些，將正常疏水調(diào)閥的靈敏性體現(xiàn)出來(lái)。單機(jī)運(yùn)行期間，開(kāi)啟電動(dòng)引風(fēng)機(jī)，對(duì)風(fēng)量加以調(diào)整，和汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，而雙機(jī)運(yùn)行期間，需要退出一臺(tái)汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，將其當(dāng)成低速旋轉(zhuǎn)備用。開(kāi)啟機(jī)組高、低壓旁路系統(tǒng)運(yùn)行期間，應(yīng)當(dāng)減少機(jī)側(cè)負(fù)荷，而且為了確保爐內(nèi)負(fù)荷不處于下滑狀態(tài)，確保SCR入口煙溫和標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，就需要適當(dāng)?shù)慕档退髁?，切換給水旁路，遵循規(guī)定要求撤除給水流量保護(hù)，在撤除過(guò)程中，動(dòng)態(tài)性的監(jiān)督鍋爐給水流量和鍋爐中的熱面壁溫現(xiàn)象。切換期間，需要借助主給水電動(dòng)門(mén)具備的功能開(kāi)展操作工作，控制好具體的速度。最后，做好輔汽汽泵供汽管道的疏水工作，在汽泵低壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)度超出了70%以后，將輔汽切換朝著小機(jī)供汽。

4、獲取的具體效果

在落實(shí)了上述對(duì)策以后，汽輪機(jī)的安全性和質(zhì)量均有所提高。其一，疏水情況和疏水閥開(kāi)度處于正常狀態(tài)，而且加熱器水位也正常。其二，汽輪機(jī)脹差以及軸向位移和軸承振動(dòng)大等現(xiàn)象得到了解決，汽輪小機(jī)和汽源處于充足的狀態(tài)，轉(zhuǎn)速差比較小，和正常調(diào)整要求相一致。

結(jié)語(yǔ)：

從以上論述來(lái)看，在深度調(diào)峰期間，汽輪機(jī)運(yùn)行期間面臨著極高的風(fēng)險(xiǎn)性，其中表現(xiàn)為高、低加水位處于頻繁的波動(dòng)狀態(tài)，汽輪機(jī)TSI參數(shù)和正常運(yùn)行以及汽泵小機(jī)等相分離，而自從落實(shí)和應(yīng)用了深度調(diào)峰對(duì)策以后，處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中的汽輪機(jī)運(yùn)行安全性上升，高低加水位處于正常狀態(tài)，并且汽泵小機(jī)和汽源等也均正常。

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