一、運行現(xiàn)狀
鳳臺電廠二期3、4號機組均為660MW超超臨界燃煤發(fā)電機組。與3號機相比,4號機高負荷、高煤量下主汽壓力波動幅度大的問題長期存在。尤其升、降負荷階段,由于煤量超調(diào)、調(diào)門迅速關(guān)小等原因,壓力波動幅度在2-3MPa左右,使機組存在超壓風險,影響機組安全運行。本文主要研究主汽壓力波動幅度大的原因,為運行日常調(diào)整提供方向。
二、原因分析
1、煤量超調(diào):在機組升負荷階段,特別是在600MW升至滿負荷過程中,由于實際主汽壓力低于主汽壓力給定值,鍋爐主控不斷加煤,煤質(zhì)較差時實際煤量往往能到達290t/h-300t/h煤。這部分超調(diào)煤的熱量,短時間內(nèi)無法全部釋放出來,待到主汽壓力達到給定壓力后,鍋爐主控減煤速率過慢。由于鍋爐蓄熱原因,之前超調(diào)煤的熱量仍在釋放,主汽壓力持續(xù)上升,經(jīng)常接近高旁調(diào)節(jié)開的動作值。
2、高調(diào)閥60%以上開度時線性差:在600MW升至滿負荷過程中,實際主汽壓力低于主汽壓力給定值,為使機組負荷跟上AGC指令,高調(diào)閥逐漸全開。在實際負荷接近AGC指令、主汽壓力持續(xù)回升后,高調(diào)閥從全開位迅速關(guān)小,造成主汽壓力快速上升。
3、補汽閥線性差:機組補汽閥一般高限設(shè)置在20%,與高調(diào)閥參與調(diào)節(jié)過程類似,在實際負荷接近AGC指令、主汽壓力持續(xù)回升后,補汽閥迅速關(guān)閉,使主汽壓力快速上升
4、機組用汽量大:目前一、二期輔汽汽源主要來自4號機,高負荷時冷再供汽調(diào)閥開度一般在45%-60%之間,另外汽動引風機的用汽量在高負荷時也較大(調(diào)節(jié)手段有限),均不同程度的影響機組汽壓。
4號機組高負荷主汽壓力波動曲線分析圖
三、調(diào)整手段
針對4號機組高負荷、高煤量時主汽壓力大幅波動的問題,現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)場操作經(jīng)驗和2021年12月15日白班調(diào)整試驗(補汽閥閥限由20%改至0%,高壓調(diào)閥閥限由100%改至90%)討論實際效果。
1、調(diào)整主汽壓力偏置:在高負荷調(diào)節(jié)過程中,主汽壓力負偏置及正偏置均有嘗試。設(shè)置負偏置往往在高負荷主汽壓力快速上升階段,但設(shè)置負偏置后實際調(diào)節(jié)速率較慢,調(diào)整效果有限。而且負荷穩(wěn)定后,負偏置往往造成高調(diào)閥持續(xù)全開,一次調(diào)頻動作減負荷時反而容易造成高調(diào)閥迅速關(guān)小;而設(shè)置正偏置主要目的是確保高負荷高調(diào)開度維持在50%以下,避免高調(diào)在50%-100%之間迅速波動,但根據(jù)機組滑壓曲線,高負荷時機組主汽壓力給定值為27MPa,設(shè)置正偏置過多離高旁調(diào)節(jié)開動作值較近,存在一定的風險。
2、將補汽閥閥限設(shè)定值下調(diào):補汽閥限設(shè)定值由20%下調(diào)至5%或者0%也均由嘗試,對高負荷主汽壓波動起到了一定緩解效果,結(jié)合近期高負荷將補汽閥閥限設(shè)成0%后運行經(jīng)驗,在負荷變動高調(diào)迅速關(guān)小過程中,主汽壓力上升速度依然較快,幅度在2MPa左右。
3、將高調(diào)閥閥限設(shè)定值下調(diào):近年來,高調(diào)閥閥限設(shè)定值由100%-80%也均由嘗試,即能防止高調(diào)迅速關(guān)小造成主汽壓力上升、又能減少高調(diào)動作時EH油管道劇烈晃動。但高調(diào)閥限設(shè)成80%后,機組實際負荷可能達不到滿負荷出力。而閥限設(shè)成90%,通過本次高負荷時試驗能達到660MW出力,滿足電網(wǎng)要求。
4、高負荷階段減少4號機供輔汽量:4號機用汽量方面主要為供輔汽和汽動引風機,后者因調(diào)整手段有限不做討論。4號機供輔汽時,高負荷時冷再供汽調(diào)閥開度一般在45%-60%之間,低負荷調(diào)閥接近全開。用汽量較大,對主汽壓力造成了一定影響,建議高負荷階段適當減少4號機冷再對輔汽供應(yīng),由相鄰機組適當供應(yīng),增加蒸汽對汽輪機的做功能力。
5、在高負荷階段升、降負荷前適當修正BTU:在600MW升至滿負荷過程中,適當減小升負荷速率,并且提前修正BTU,緩解煤量超調(diào)帶來的一系列不良影響,在實際運行過程中也證明具有良好的效果,但須注意實際負荷與AGC指令偏差; 而在高負荷降負荷開始前,若此前高調(diào)閥開度達到上限,適當修正BTU后,適當減少總煤量,在降負荷高調(diào)迅速關(guān)小過程中,對主汽壓力快速上升的緩解作用也較為明顯。
四:總結(jié)
將高壓調(diào)閥閥限由100%改至90%,補汽閥閥限由20%改至0%,并在升、降負荷時適當修正BTU,在2021年12月15日白班調(diào)整試驗中取得了良好效果。既防止調(diào)閥迅速關(guān)小引起汽壓大幅波動,又保證機組滿負荷出力。后續(xù)在機組高負荷時將繼續(xù)觀察效果。
作者簡介:陸謙(1988.6 -) ,男,廣西靖西人,學歷:本科,目前職稱:助理工程師,研究方向:發(fā)電廠集控專業(yè)。