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超临界600MW机组甩负荷实验锅炉侧控制措施
发起人：dajiangjunwang　　回复数：0　　浏览数：936　　最后更新：2011/5/24 12:22:22 by dajiangjunwang

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2011/5/24 12:16:38
dajiangjunwang





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超临界600MW机组甩负荷实验锅炉侧控制措施
作者：段宝 李峰 张志军
摘要：
一、设备概况
    彬长电厂超临界2x600MW机组配SG-2084/25.4-M979型超临界直流变压运行锅炉，N600-24.2/566/566型凝汽式汽轮机，并配置高、低压串联旁路，旁路容量依照锅炉最大连续蒸发量的30％设计。发电机为全封闭、水氢型隐极同步发电机。锅炉主要参数见表1。
                     
    机组配置2台50%BMCR容量的汽动给水泵和30%BMCR容量的电动给水泵。锅炉起动系统带炉水循环泵，并与给水管道串联。主蒸汽温度主要通过调节水煤比，并配合两级减温水进行调整。再热蒸汽温度通过燃烧器摆角和事故减温水进行调节。
锅炉燃烧采用低NO二同轴燃烧系统（LNCFS),为四角切圆燃烧，摆动式燃烧器。制粉系统采用正压冷一次风直吹式系统，配置6台ZGMll3N中速辊式磨煤机（5运1备）。
二、机组甩负荷试验
    机组甩负荷试验的目的是为了获得汽轮发电机组甩负荷动作后的动态过程，考核汽轮机调速系统功能和数字式电液控制系统（DEH）的动态调节品质，以及了解甩负荷试验过程中可能出现的各种问题。超临界机组甩负荷锅炉侧的控制难点为：
    (1）机组甩负荷试验关键是使锅炉的蒸发量与机组的能耗量快速平衡，否则锅炉将在高压力下运行，甚至导致安全阀动作。
    (2）在机组甩负荷动作瞬间，锅炉从干态运行转变为湿态运行，给水量难以控制，易造成锅炉补水困难或过热器进水。同时，由于主蒸汽压力大幅度突升和汽动给水泵跳闸，直流锅炉的最小给水流量（即省煤器入口流量）亦难以维持。
    (3）机组甩负荷试验过程中，锅炉需在5-8s内连续紧急停运多台磨煤机，此时炉膛负压、锅炉总风量、一次风母管压力等参数波动剧烈，极易造成锅炉灭火。同时，因炉膛热负荷骤减，主／再热蒸汽温度会大幅下降（10min下降50℃），造成汽轮机跳闸。
    (4）机组甩负荷试验是对锅炉本体、辅机的快速调节能力及锅炉运行操作水平的考核，其降负荷快、操作量大且难度高，易发生设备或人身安全事故。
三、甩负荷试验锅炉侧的控制
  3.1泄压方式
    超临界机组因主蒸汽压力高，蒸发量大，在甩负荷后锅炉主蒸汽压力将大幅度突升，并且锅炉进入干态运行后随着其负荷的升高，工质会在水冷壁垂直管段甚至部分螺旋管段内汽化，从而进一步加剧主蒸汽压力的突升。彬长电厂1号机组50％甩负荷时，主蒸汽压力瞬时由14.98MPa升至17.2MPa。100％甩负荷时，主蒸汽压力瞬时由23.4MPa升至29.2MPa,并在25.4MPa以上维持约3min。
    在机组甩负荷试验中，为了防止锅炉超压，可采取迅速开启PCV和高、低压旁路阀以及减少燃料量和降低锅炉余热所产生的蒸发量等措施。但是，彬长电厂超临界2只600MW机组配置的30％旁路系统不具有快关功能，为了防止主蒸汽压力过高，快速开启旁路阀对冷段管道冲击过大，不利于泄压。因此，在甩负荷试验前将高、低旁路阀均手动开至5％-10％进行预暖。当机组甩负荷发生后，低压旁路阀迅速全开（降低再热汽压力），高压旁路阀迅速开至约75写（主蒸汽压力大幅度突升）。另外，高压旁路系统设有高压旁路减温后蒸汽温度高保护功能，低压旁路系统设有低旁减温后蒸汽温度高、凝汽器水位高、低压旁路减温水压力低等保护功能。为了防止机组甩负荷试验过程中高、低压旁路阀保护关闭，对高压旁路系统和低压旁路系统的保护功能应予以强制。1号机组100％甩负荷时旁路阀和PCV控制曲线见图1。
                         
  3.2给水控制
    根据直流锅炉的特征，需维持其最小给水流量（即省煤器入口流量）600.2t/h）以保证机组甩负荷时锅炉不灭火。在2号机组50％、100％甩负荷试验中，因锅炉省煤器入口流量低保护动作，导致总燃料跳闸(MFT);1号机组50％、100％甩负荷试验时，退出省煤器入口流量低保护功能，锅炉未发生MFT。在机组正常运行工况下，2台汽动给水泵运行，1台电动给水泵备用，给水控制为自动控制方式。
    在机组甩负荷时，给水控制为手动控制方式，并且提前运行电动给水泵，给水流量为450-550t/h。
    (1)50％甩负荷试验由于锅炉的炉水循环泵采用串联式给水方式，可保证泵的冷却流量，泵的最大流量为1464t/h，可在50％负荷干态运行时保持炉水循环泵运行圈。炉水循环泵运行能够在机组甩负荷时迅速建立和维持最小给水流量，保证锅炉蒸发受热面的安全（1号机组50％甩负荷动作后，仅约2min省煤器入口流量至704t/h)，大大减少了甩负荷试验过程中锅炉补给水的操作。
    (2)100％甩负荷试验机组100％满负荷运行时，炉水循环泵无法运行，且主蒸汽压力突升幅度更大，难以维持最小给水流量。对此，在机组10。％甩负荷前开启炉水循环泵出／入口电动阀和全开泵出口调节阀，待甩负荷试验过程分离器水位正常后，迅速起动炉水循环泵（图2）。由图2可见，1号机组100％甩负荷时省煤器入口流量突降至403t/h，增大电动给水泵勺管开度以329-457t/h流量向锅炉补水，约8min后分离器水位正常，迅速起动炉水循环泵，省煤器入口流量立即回升至816t/h。尽管在机组甩负荷试验过程省煤器入口流量低保护功能退出，但是为了保证锅炉受热面的安全，在试验过程中应密切监视锅炉受热面壁温，防止温度增长过快，且在15min内炉水循环泵不能起动，省煤器入口流量达不到锅炉的最小循环流量则紧急停炉。同时，在短暂的机组甩负荷试验过程锅炉应完成干态与湿态的转变，并且进行主给水阀至旁路阀的切换。分离器水位难以控制极易造成过热蒸汽带水。同时，还应防止发生电动给水泵入口压力高而出口给水流量很小或过载等事故。
                           
  3.3燃烧控制
    在机组甩负荷试验前应投运等离子点火器和AB层油枪，并将锅炉主控和燃料控制切至手动控制方式。机组甩负荷指令发出约55内相继紧急停运各台磨煤机，仅留1台磨煤机（A磨煤机）和AB层油枪运行，同时根据主蒸汽压力继续减少煤量至等离子点火器最低稳燃煤量（约18t/h)，以及根据锅炉运行情况停运油枪。
    机组甩负荷试验前炉膛负压、总风量、一次风母管压力及送／引风机、一次风机均应投入自动控制方式，并且送／引风机、一次风机同步减至对应风量，以防止风机在剧烈变化工况下出现抢风、失速或喘振等。由于在55内紧急停运多台磨煤机，炉膛负压、总风量及一次风母管压力等参数波动较大，因之送／引风机、一次风机切至手动控制方式，在试验过程中应及时进行手动调整。1号机组100％甩负荷时炉膛负压、总风量及一次风母管压力变化趋势见图3。
                     
    由图3可见，在1号机组100％甩负荷过程中，由于紧急停运4台磨煤机，使得燃料量骤减，炉膛负压瞬时波动至-1435Pa，引风机切至手动控制方式，手动调节造成炉膛负压扰动较大，约4min后稳定至-40--180Pa。在甩负荷约5min后，总风量降至1090t/h后稳定，此时2台送风机切至手动控制方式，多台磨煤机紧急停运，使得一次风系统阻力突增，一次风母管压力瞬时由12.18kPa突升至14.23kPa后自动调节夕台一次风扰出力，对5min后一次风像瞥压力篇定至8.7-9.47kPa。同时，为防止在机组甩负荷试验中一次风机因管道阻力突增发生失速、喘振，应在试验前对备用磨煤机进行通风，并适当降低一次风母管压力。
    3.4蒸汽温度控制
    对于超临界机组甩负荷试验，不仅因多台磨煤机紧急停运、锅炉热负荷骤降使蒸汽温度快速下降，而且因分离器水位难以控制加剧了蒸汽温度骤降（在10min内骤降50℃）。为防止大气扩容器及其相关管道受到较大应力冲击，当分离器出口压力）14MPa时，禁止打开大气扩容器两侧的分离器高水位调节阀。l号机组100％甩负荷约13min，分离器出口压力降至14MPa以下，此时过热器已经进水。对此，当分离器出现水后可打开过热器后烟井进行疏水，蒸汽压力在14MPa以下时，及时开启分离器高水位调节阀控制分离器水位。同时，在试验前及时关闭过热器、再热器减踢水店动周，也可直效肪止蒸汽踢度骤降。

大将军王与你同行869024055
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