660MW超臨界燃煤機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)探討及應(yīng)用

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。

1 滑參數(shù)停機(jī)目的及意義

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

2 機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中的控制要點(diǎn)和防范措施

（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，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。

3 機(jī)組滑停前的準(zhǔn)備工作

（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)開啟貯水箱電動(dòng)溢流閥旁路手動(dòng)閥。

4 機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)操作過(guò)程

（1）開始停機(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，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

5 結(jié)語(yǔ)

（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。