楊蘇東　戴昌軍

摘要：隨著電力改革的不斷深入，機(jī)組深度調(diào)峰是不得不面臨的課題，深度調(diào)峰工況下如何保證機(jī)組安全運(yùn)行已成為重中之重。對于鍋爐的燃燒調(diào)整優(yōu)化我們已經(jīng)有較多的探討與措施，而對于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行卻較少涉及。本文對深度調(diào)峰工況下汽輪機(jī)安全性存在的幾點隱患做了探討，并提出了相關(guān)對策。

關(guān)鍵詞：深度調(diào)峰;汽輪機(jī)安全性

引言

深度調(diào)峰工況下，汽輪機(jī)安全風(fēng)險主要有以下方面：1、低負(fù)荷下，高、低壓抽汽差壓減小，正常疏水趨于不穩(wěn)，加熱器水位波動頻繁;2、連續(xù)減至低負(fù)荷時，主汽壓力下降緩慢，造成高調(diào)門開度過小、開度不匹配，TSI參數(shù)偏離正常范圍;3、低負(fù)荷時，給水系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)存在安全隱患。下面我們將結(jié)合相關(guān)案例做出分析與對策。

1 某電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制原理

某電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制采用負(fù)荷指令信號間接平衡的以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式，控制原理如圖1所示：

圖1 某電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制原理圖

功率偏差和汽壓偏差信號同時送到汽輪機(jī)調(diào)節(jié)器Wa1（s）和鍋爐調(diào)節(jié)器Wa2（s），在穩(wěn)定工況下，機(jī)組的實發(fā)功率NE 等于功率定值N0，機(jī)前壓力PT 等于壓力定值P0。當(dāng)減負(fù)荷時，將出現(xiàn)一個負(fù)的功率偏差信號（N0- NE），該信號通過汽輪機(jī)調(diào)節(jié)器Wa1（s）去關(guān)小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門，降低機(jī)組的實發(fā)功率。同時，此信號也作用到鍋爐調(diào)節(jié)器Wa2（s）入口，減少燃料量，以減少產(chǎn)生蒸汽。隨著調(diào)節(jié)汽閥開度uT的關(guān)小，機(jī)前壓力PT將立即隨之升高，盡管此時鍋爐已經(jīng)開始降低燃燒率，但由于燃料量-機(jī)前壓力通道存在較大慣性，所以負(fù)荷擾動出現(xiàn)初期仍會有負(fù)的壓力偏差（P0- PT）出現(xiàn)，該信號以正向作用于鍋爐調(diào)節(jié)器Wa2（s），繼續(xù)減少鍋爐的燃燒量，以盡快恢復(fù)機(jī)前壓力。同時，此信號按反方向作用于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)器Wa1（s）入口，調(diào)節(jié)器Wa1（s）在負(fù)向功率偏差和正方向壓力偏差的共同作用下，會使調(diào)節(jié)閥降低到一定程度后停止動作，但此時汽輪機(jī)的實發(fā)功率尚未到達(dá)給定值，所以這種狀態(tài)是暫時的。隨著鍋爐側(cè)燃料量的減少，機(jī)前壓力逐漸恢復(fù)，壓力偏差逐漸減小，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥在負(fù)的功率偏差信號的作用下會繼續(xù)關(guān)小，以降低機(jī)組的實發(fā)功率，直至使實發(fā)功率與機(jī)前壓力均與其該定值相等。當(dāng)機(jī)組深度調(diào)峰時，汽輪機(jī)的進(jìn)汽工況將產(chǎn)生較大變化，進(jìn)而影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

2 深度調(diào)峰工況下汽輪機(jī)安全風(fēng)險

2.1低負(fù)荷下，高、低壓抽汽差壓減小，正常疏水趨于不穩(wěn)，加熱器水位波動頻繁。隨著機(jī)組負(fù)荷的連續(xù)降低，當(dāng)負(fù)荷減至200MW左右時，#7低加水位已經(jīng)無法維持，水位保護(hù)動作，#7低加危急疏水閥開啟;當(dāng)負(fù)荷減至180MW左右時#6低加水位已經(jīng)無法維持，水位保護(hù)動作，#6低加危急疏水閥開啟。此時#7、#8低加水位已經(jīng)無法維持，危急疏水已經(jīng)開啟，同時，在連續(xù)減負(fù)荷過程中，#3高加水位存在較大波動。當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時，由于各段抽汽壓力較低且相鄰段蒸氣壓差減小，使得相鄰高低壓加熱器間疏水壓差減小，正常疏水動力不足。于低加而言，水位將無法維持，造成低加水位保護(hù)動作;于高加而言，由于調(diào)節(jié)閥不斷關(guān)小使得疏水壓損增加，正常疏水動力不足，水位上升，此時正常疏水閥又開大適應(yīng)這種變化，造成正常疏水閥有發(fā)散趨勢，將造成高加水位不穩(wěn)，甚至高水位保護(hù)動作。

2.2機(jī)組連續(xù)減至低負(fù)荷時，主汽壓力下降緩慢，造成高調(diào)門開度過小，TSI參數(shù)偏離正常范圍。某夜班，#4機(jī)AGC方式下負(fù)荷減至130MW，#4機(jī)#1、#2調(diào)門同步變化過程中，#1瓦振動值X＼Y方向均上升并波動（X方向38--49μm，Y方向60--90μm），有功波動10MW，立即撤出AGC，匯報值班調(diào)度。查閱同期#4機(jī)組負(fù)荷、機(jī)前壓力、1/2/4號高壓調(diào)門開度趨勢圖發(fā)現(xiàn)，機(jī)組負(fù)荷降至175MW時，機(jī)前壓力仍維持在13.5Mpa，根據(jù)滑壓曲線，此時機(jī)前壓力是偏高的。其后機(jī)組繼續(xù)減負(fù)荷，4號高調(diào)門關(guān)小至15%，機(jī)前壓力13.3Mpa，由于壓力偏離設(shè)定值，1/2號高調(diào)門開始關(guān)小，機(jī)前壓力開始回升，發(fā)生#1瓦振動值X＼Y方向均上升并波動，有功波動情況。

2.3低負(fù)荷時，給水系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)存在安全隱患。隨著負(fù)荷的降低，小機(jī)的調(diào)節(jié)性能將持續(xù)下降。如果汽包壓力居高不下，而此時負(fù)荷較低，四抽壓力也比較低，會導(dǎo)致小機(jī)低調(diào)門全開，水位有失控風(fēng)險。其次，給水流量低至再循環(huán)動作值，如未及時開啟再循環(huán)，會導(dǎo)致汽泵再循環(huán)自動狀態(tài)下頻繁動作，干擾水位調(diào)節(jié)。

3 深度調(diào)峰工況下汽輪機(jī)安全運(yùn)行相關(guān)對策

3.1于運(yùn)行而言，在深度調(diào)峰過程中，關(guān)注高、低加運(yùn)行狀況，如水位無法維持，及時人為干預(yù)，開啟危急疏水閥進(jìn)行調(diào)整。于設(shè)備管理而言，需要針對深度調(diào)峰工況做出設(shè)備相關(guān)改在，加大低加疏水管徑，對高加正常疏水閥調(diào)節(jié)性能進(jìn)行改進(jìn)，提升高加正常疏水調(diào)節(jié)閥本身調(diào)節(jié)性能或PID調(diào)節(jié)的能力。

3.2在深度調(diào)峰過程中，除了鍋爐側(cè)調(diào)整尤其需要注意汽機(jī)側(cè)的機(jī)前壓力調(diào)整，作為操作員需要熟知本機(jī)組的閥門調(diào)節(jié)特性，需要嚴(yán)格的按照滑壓曲線來維持機(jī)前壓力，保證汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)性能在最佳狀態(tài)，同時減負(fù)荷過程嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機(jī)本體振動、軸向位移、差脹等各參數(shù)正常。

3.3機(jī)組減負(fù)荷過程嚴(yán)密監(jiān)視給水泵運(yùn)行情況，視實際情況將汽泵再循環(huán)調(diào)節(jié)閥置合適開度。監(jiān)視低調(diào)前壓力、低調(diào)開度、汽泵轉(zhuǎn)速、流量等參數(shù)正常。機(jī)組減負(fù)荷過程視凝結(jié)水流量，及時開啟凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥，置合適開度。

4 結(jié)語

機(jī)組深度調(diào)峰工況下，應(yīng)充分考慮鍋爐、汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，加強(qiáng)機(jī)組的協(xié)調(diào)控制，避免機(jī)、爐主控大幅超調(diào)。本文對機(jī)組深度調(diào)峰工況下的汽輪機(jī)運(yùn)行安全風(fēng)險做了淺析，并提出了相應(yīng)的對策，希望大家能在機(jī)組深度調(diào)峰期間加強(qiáng)對汽輪機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)注。

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