李博,袁紅美
卡西姆港燃煤電站鍋爐為哈爾濱鍋爐廠設(shè)計(jì)、制造HG-2094/25.4-HM16型超臨界參數(shù)變壓直流、一次再熱、平衡通風(fēng)、采用切圓燃燒方式、半露天、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐,采用中速磨冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)。汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)有限公司設(shè)計(jì)、制造的N660-24.2/566/566型超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī),機(jī)組運(yùn)行方式為定—滑—定。
為配合卡西姆港燃煤電站1、2號(hào)機(jī)組擴(kuò)大性C級(jí)檢修和發(fā)電機(jī)A級(jí)檢修,盡快停運(yùn)汽輪機(jī)盤車和潤(rùn)滑油系統(tǒng),開(kāi)展汽輪發(fā)電機(jī)組本體檢修工作,采取滑參數(shù)停機(jī)方式。鍋爐隨機(jī)組負(fù)荷的降低而逐漸減少燃料量,保證蒸汽溫度、壓力平穩(wěn)下降達(dá)到降低汽輪機(jī)汽缸溫度的目的。通過(guò)本次操作使汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)溫度降至345℃,較正常停機(jī)時(shí)間縮短67h~69h,達(dá)到預(yù)期的目的。
表1 正常停機(jī)情況調(diào)節(jié)級(jí)金屬溫度變化表
(1)避免機(jī)組停運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)主、再熱蒸汽溫度無(wú)法降至預(yù)期值或者主、再熱蒸汽溫度頻繁升降,應(yīng)采取如下措施。
①在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間,由于蒸汽的過(guò)熱度比較低,在調(diào)節(jié)主蒸汽溫度時(shí),將一、二級(jí)減溫水調(diào)節(jié)方式切至手動(dòng)模式,一級(jí)減溫水量保持穩(wěn)定,通過(guò)二級(jí)減溫水量控制主蒸汽溫度,保證蒸汽的過(guò)熱度在合理的范圍內(nèi)。
②機(jī)組停運(yùn)降溫過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照降溫速率進(jìn)行滑降,嚴(yán)防控制不當(dāng)蒸汽溫度反彈,延長(zhǎng)停機(jī)時(shí)間。
③鍋爐轉(zhuǎn)為濕態(tài)運(yùn)行后要控制給水流量保持穩(wěn)定,一般維持在680t/h左右,防止給水流量過(guò)大導(dǎo)致汽溫快速下降,以及給水流量過(guò)低造成水冷壁超溫甚至給水流量低保護(hù)動(dòng)作造成鍋爐MFT。
④鍋爐轉(zhuǎn)為濕態(tài)后維持分離器水位穩(wěn)定,通過(guò)貯水箱溢流閥調(diào)整分離器水位,任何情況下禁止溢流閥全部關(guān)閉。
⑤在滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中,嚴(yán)格控制過(guò)熱器減溫水用量。當(dāng)減溫水流量超過(guò)額定流量的50%時(shí),應(yīng)采用降低燃料量、輔助調(diào)節(jié)二次風(fēng)門開(kāi)度或調(diào)節(jié)燃燒器擺角的方式降低溫度。
⑥在低負(fù)荷運(yùn)行期間,鍋爐給水流量、燃料量調(diào)整應(yīng)緩慢,利用降低燃料量的方式控制汽溫,利用高、低壓旁路系統(tǒng)調(diào)整主再熱蒸汽壓力。
(2)機(jī)組滑參數(shù)停運(yùn)過(guò)程中防止因主、再熱汽溫突降汽輪機(jī)振動(dòng)異?;蛘哌M(jìn)水,機(jī)組被迫停運(yùn),應(yīng)采取如下措施。
①嚴(yán)格控制降溫、降壓速度,并保持主、再熱蒸汽溫度一致。在任何時(shí)候,主蒸汽溫度必須和主蒸汽壓力匹配,蒸汽過(guò)熱度不能低于50℃。
滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中,控制主、再熱蒸汽降溫速度:<1℃/min,主、再熱蒸汽降壓速度:<0.1MPa/min,主、再熱蒸汽過(guò)熱度:>50℃,調(diào)節(jié)級(jí)后內(nèi)壁金屬和中壓進(jìn)汽室內(nèi)壁金屬溫降率:<1℃/min。
②在滑參數(shù)停機(jī)的全過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視高中壓缸和低壓缸脹差的變化趨勢(shì)。當(dāng)高中壓缸脹差減小或負(fù)方向增長(zhǎng)速度較快時(shí),應(yīng)停止降低主、再熱蒸汽溫度,直至各參數(shù)穩(wěn)定后再降溫。
③在降參數(shù)過(guò)程中,按照降溫速率逐漸降低主、再熱汽溫,汽溫每下降5℃應(yīng)穩(wěn)定10分鐘后再降溫,降至預(yù)定目標(biāo)值后穩(wěn)定運(yùn)行0.5~2小時(shí),汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)外壁缸溫、調(diào)節(jié)級(jí)金屬溫度、脹差等各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行下一階段降溫操作。
④滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的監(jiān)視,當(dāng)振動(dòng)異常增大時(shí),應(yīng)立即停止降溫降壓,維持蒸汽參數(shù)穩(wěn)定。
⑤將軸封汽源切換至輔汽供汽時(shí),應(yīng)提前對(duì)軸封系統(tǒng)進(jìn)行全面疏水,蒸汽溫度應(yīng)與高、低壓軸封汽溫度匹配,切換過(guò)程注意監(jiān)視汽輪機(jī)脹差和振動(dòng)變化。
⑥汽輪機(jī)停運(yùn)投入盤車后采取悶缸措施,破壞真空停運(yùn)軸封系統(tǒng)。
(3)機(jī)組停運(yùn)過(guò)程中的其他注意事項(xiàng)。
①降負(fù)荷過(guò)程中,停運(yùn)制粉系統(tǒng)時(shí)應(yīng)保證燃料量穩(wěn)定,防止燃燒大幅波動(dòng)影響汽溫、汽壓穩(wěn)定。
②鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),應(yīng)加強(qiáng)鍋爐燃燒的監(jiān)視,及時(shí)調(diào)整二次風(fēng)箱風(fēng)門開(kāi)度和引風(fēng)機(jī)出力,維持鍋爐負(fù)壓穩(wěn)定。
③整個(gè)滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中,高低壓加熱器不應(yīng)退出運(yùn)行。
④機(jī)組負(fù)荷低于300MW后,將汽輪機(jī)控制方式切至閥控方式,保持高壓調(diào)節(jié)閥全開(kāi),通過(guò)降低鍋爐壓力降低機(jī)組負(fù)荷,直至機(jī)組停運(yùn),以提高汽輪機(jī)的冷卻效果。
⑤在機(jī)組負(fù)荷低于180MW后,應(yīng)開(kāi)啟汽輪機(jī)一段抽汽、三段抽汽管道疏水閥和汽輪機(jī)高中壓缸本體疏水閥以增大汽輪機(jī)高中壓缸進(jìn)汽量,達(dá)到較好的冷卻效果。
(1)負(fù)荷降至50%額定負(fù)荷時(shí)進(jìn)行冷再供輔汽、輔汽供軸封、輔汽供除氧器和輔汽供小機(jī)管道的暖管工作。
(2)負(fù)荷低于50%額定負(fù)荷時(shí)試投鍋爐各層油槍,確保油槍良好備用。
(3)準(zhǔn)備停機(jī)前4小時(shí),投運(yùn)鍋爐給水加氨系統(tǒng),控制給水pH值在9.4~10.0。
(4)停機(jī)前試轉(zhuǎn)汽輪機(jī)交流啟動(dòng)油泵、交流輔助油泵、直流事故潤(rùn)滑油泵、頂軸油泵、盤車電機(jī)、備用交流密封油泵和直流事故密封油泵正常。
(5)試驗(yàn)鍋爐主給水旁路調(diào)節(jié)閥,保證其靈活可靠。分離器壓力降至12.0MPa時(shí)開(kāi)啟貯水箱電動(dòng)溢流閥旁路手動(dòng)閥。
(1)開(kāi)始停機(jī)操作后,保持鍋爐主蒸汽壓力不變,按照降溫速率降低主、再熱汽溫至540℃,穩(wěn)定運(yùn)行30min。
(2)按6.6MW/min的速率將機(jī)組負(fù)荷降至450MW時(shí)燒空一臺(tái)制粉系統(tǒng)的煤倉(cāng)并停運(yùn),保留四臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行。降低主汽壓力至18.50MPa,主、再熱汽溫至520℃,穩(wěn)定運(yùn)行30min。
(3)按6.6MW/min的速率將機(jī)組負(fù)荷降至330MW,降低主汽壓力至13.90MPa,主、再熱汽溫至500℃,穩(wěn)定運(yùn)行120min,將小機(jī)汽源切至輔汽供汽。
(4)330MW暖機(jī)結(jié)束后,退出機(jī)組CCS控制,按3.3MW/min的速率將機(jī)組負(fù)荷降至300MW,穩(wěn)定運(yùn)行30min,燒空一臺(tái)制粉系統(tǒng)的煤倉(cāng)并停運(yùn),保留三臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行,投入AB層油槍助燃,投入空氣預(yù)熱器連續(xù)吹灰,退出一臺(tái)汽泵運(yùn)行,投入高、低壓旁路運(yùn)行。
(5)將汽輪機(jī)控制方式切至閥控方式,按3.3MW/min的速率將機(jī)組負(fù)荷降至180MW,期間逐步將汽輪機(jī)高壓調(diào)節(jié)閥全開(kāi),將主汽壓降至8.73MPa,主、再熱汽溫降至460℃,穩(wěn)定運(yùn)行120min。
表2 機(jī)組負(fù)荷與高壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)度
(6)按3.3MW/min的速率將機(jī)組負(fù)荷降至120MW,主、再熱汽溫降至430℃,穩(wěn)定運(yùn)行120min。期間燒空一臺(tái)制粉系統(tǒng)的煤倉(cāng)并停運(yùn),保留兩臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行。此過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)外缸溫度、調(diào)節(jié)級(jí)溫度、脹差、振動(dòng)、軸向位移等重要參數(shù)變化情況。
(7)檢查汽輪機(jī)各部參數(shù)在正常范圍內(nèi),保持鍋爐燃燒穩(wěn)定,繼續(xù)以1℃/min的速率降低主、再熱蒸汽溫度,汽溫每降低5℃穩(wěn)定運(yùn)行10~20min,直至主蒸汽溫度降至380℃,調(diào)節(jié)級(jí)金屬溫度降至345℃。
(8)按3.3MW/min的速率將機(jī)組負(fù)荷降至60MW時(shí)汽機(jī)打閘停運(yùn)。燒空剩余制粉系統(tǒng)的煤倉(cāng)并停運(yùn)鍋爐運(yùn)行。
圖1 一號(hào)機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)曲線
圖2 二號(hào)機(jī)滑參數(shù)停機(jī)曲線
(1)本次滑參數(shù)停機(jī)采用文中所述方法成功將主、再熱蒸汽溫度降至380℃,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)金屬溫度降至345℃,比正常停機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)金屬溫度低123℃,縮短檢修工期2.8天。
(2)根據(jù)電站購(gòu)電協(xié)議的相關(guān)要求,此次采用滑參數(shù)停機(jī)方法,因縮短檢修工期,為電站創(chuàng)造實(shí)際經(jīng)濟(jì)收益約757萬(wàn)美元。
(3)為防止檢修期間原煤倉(cāng)存放的褐煤發(fā)生自燃,在滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中逐臺(tái)燒空原煤倉(cāng),在機(jī)組停運(yùn)時(shí)所有原煤倉(cāng)燒空。