火電機(jī)組預(yù)防主/再熱蒸汽超溫的方法

王昌山，李仁杰

(1.中外合資安徽省合肥聯(lián)合發(fā)電有限公司，安徽 肥東 231607；2.池州學(xué)院，安徽 池州 247000)

0 前言

火電機(jī)組運(yùn)行中，主蒸汽和再熱蒸汽的溫度指標(biāo)是一項重要的控制指標(biāo)。為了提高機(jī)組的效率，運(yùn)行人員一般要千方百計地提高主再熱汽溫，火電廠也有相應(yīng)的激勵措施促進(jìn)運(yùn)行調(diào)整，另一方面，因受鍋爐設(shè)計管道材質(zhì)的限制，蒸汽溫度有嚴(yán)格的限制紅線，溫度越過紅線就可能會對材料壽命產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致過再熱器直接爆管。因此，火電廠對主再熱蒸汽的超溫有嚴(yán)格的控制和考核措施。運(yùn)行中如何調(diào)整能使相關(guān)蒸汽溫度既高又不越線，是運(yùn)行人員經(jīng)常面對的難題。本文從日常運(yùn)行經(jīng)驗出發(fā)，就如何防止主再熱蒸汽超溫事件，進(jìn)行分析和討論。

1 預(yù)防正常運(yùn)行加減負(fù)荷造成的超溫

火電機(jī)組加負(fù)荷時，鍋爐燃燒增強(qiáng)，往往會造成主再熱汽溫上升，而且由于鍋爐燃燒響應(yīng)的滯后特性，在BFC控制方式下，當(dāng)負(fù)荷指令增加時，一般是汽機(jī)調(diào)門先開大，主汽流量增加，以響應(yīng)負(fù)荷需求，調(diào)門開大后，主汽壓力下降，一次風(fēng)量指令在接到汽壓偏差指令后，開始增加各磨煤機(jī)出力。當(dāng)主汽流量一開始增加的時候，汽溫往往呈現(xiàn)出下降的趨勢，此時往往造成監(jiān)盤人員誤判反調(diào)，隨后磨煤機(jī)機(jī)實際出力增加后，爐內(nèi)燃燒增強(qiáng)，汽溫將隨之上升，若之前進(jìn)行了提高汽溫的調(diào)節(jié)，或者汽溫控制在額定值甚至更高，此時極易超溫。機(jī)組降負(fù)荷時，為了響應(yīng)負(fù)荷變化，汽機(jī)調(diào)門先關(guān)小，此時主汽流量變小、汽壓升高，鍋爐出力來不及降低，汽溫也會短期呈現(xiàn)上升的趨勢。

針對這兩種情況，預(yù)防措施是加強(qiáng)監(jiān)盤，及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷指令的變化，為防止汽壓偏差過大，造成高負(fù)荷時帶不上和低負(fù)荷時降不下來，甚至控制方式跳，應(yīng)及時調(diào)整降低負(fù)荷變化的速率，同時適當(dāng)控制火嘴高度，尤其在高負(fù)荷階段90%BMCR以上，極易超溫。工況穩(wěn)定后，應(yīng)注意恢復(fù)負(fù)荷速率至規(guī)定值，防止AGC被考核。

2 預(yù)防煤質(zhì)突變造成的超溫

正常運(yùn)行時，在機(jī)爐工況很穩(wěn)定的情況下，若磨煤機(jī)的供給煤質(zhì)發(fā)生突變，如突然煤質(zhì)變的很差，此時一次風(fēng)量將連續(xù)增加，汽壓增加到位后，風(fēng)量再回調(diào)，因煤質(zhì)差，風(fēng)量增減的幅度會很大，導(dǎo)致主再熱蒸汽的溫度不穩(wěn)，晃動幅度也會相應(yīng)增大，易發(fā)生超溫。

此種情況的預(yù)防措施，是監(jiān)盤時即使工況很穩(wěn)定也不能大意，隨時注意風(fēng)量、汽壓、汽溫的變化，隔一段時間調(diào)出所有給煤機(jī)上煤的曲線，科學(xué)預(yù)測煤種變化的時間，及時作出調(diào)整。

3 預(yù)防RB、水封破壞等事故處理時的超溫

機(jī)組發(fā)生RB時，工況發(fā)生極大擾動，此時極易發(fā)生超溫事故，因此，在處理RB事故的時候，在采取措施保機(jī)組安全的同時，應(yīng)嚴(yán)防超溫，特別是在最下層磨煤機(jī)發(fā)生跳閘的時候，應(yīng)在第一時間將擺角降至水平位，這樣也利于在需要的時候最短的時間內(nèi)投槍助燃。若鍋爐水封發(fā)生破壞，火焰上升造成超溫，應(yīng)立即將燃燒器主擺角降至最低，將最上層磨煤機(jī)出力降至最低，若汽溫仍然控制不住，必要的時候?qū)⒆钌蠈幽ッ簷C(jī)打閘，防止出現(xiàn)惡性超溫事故的發(fā)生。

爐側(cè)發(fā)生設(shè)備異常的時候，在處理的同時，一定要嚴(yán)密監(jiān)視負(fù)荷和汽溫的變化，日常運(yùn)行的時候容易顧東忘西或者忽視了機(jī)組其他工況的非正常變化，特別是在處理爐側(cè)風(fēng)機(jī)、空預(yù)器等輔機(jī)事故時，如機(jī)組正在加負(fù)荷，或者鍋爐主控的一次風(fēng)量連續(xù)增加10Nm3/s以上時，要特別小心，幾種擾動疊加在一起，極易造成鍋爐大面積超溫。

4 預(yù)防啟停磨時汽壓波動大造成的超溫

現(xiàn)階段的火電大機(jī)組，基本都是采用直吹式制粉系統(tǒng)，為了滿足電廠節(jié)能降耗的要求，在低負(fù)荷時都需要調(diào)整制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，停運(yùn)一組制粉系統(tǒng)。因此，啟、停磨操作經(jīng)常遇到，有操作就存在一定的風(fēng)險。以三組雙進(jìn)雙出制粉系統(tǒng)的組合說明如下：

4.1 啟停磨的時機(jī)選擇

三臺磨運(yùn)行其中一臺磨煤機(jī)準(zhǔn)備停運(yùn)時，應(yīng)在風(fēng)量降至2/3以下且穩(wěn)定運(yùn)行時，最好留4～5個Nm3/s風(fēng)量的增加裕度，防止磨煤機(jī)停運(yùn)后短時間內(nèi)汽壓跟不上，此外停磨前應(yīng)確認(rèn)其他兩臺磨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)良好。啟動磨煤機(jī)前應(yīng)檢查鍋爐總風(fēng)量在60%以上，且有一定的裕度，最好有10m3/s以上，防止磨煤機(jī)啟動后汽壓上沖時風(fēng)量沒有下調(diào)的空間，造成主汽壓偏差大機(jī)組級控制方式跳。

4.2 啟動磨煤機(jī)的注意事項

單端運(yùn)行時，粉層要對角投入，缺角運(yùn)行時間不易過長，若缺角運(yùn)行時間過長會導(dǎo)致煙溫偏差大，超溫的幾率增大。在合離合器后，因大量帶粉，主汽壓力會上升較快，若負(fù)荷在65%以下，啟動前通過調(diào)整壓力偏差使得風(fēng)量降一點(diǎn)，合離合器后，主汽壓力上升，此時可主汽壓力設(shè)定值使得風(fēng)量不大幅下降，盡量維持在啟動前分量，也可以手動干預(yù)另兩臺磨的冷風(fēng)門，延緩主汽壓力上漲。剛開始給煤時，可適量增加給煤量，盡快建立煤位。當(dāng)主汽壓力回落時，盡量讓另兩臺磨多帶負(fù)荷，此時要關(guān)注煙溫及汽溫變化趨勢。

4.3 停運(yùn)磨煤機(jī)的注意事項

停磨前將磨扣10T/H左右，磨風(fēng)量設(shè)定值設(shè)為10m3/s，關(guān)完一個分離器擋板后就對其吹掃。在關(guān)第二個分離器擋板時就停止給煤。關(guān)閉雙端最后一個分離器擋板后立即對其吹掃風(fēng)門發(fā)開信號，待吹掃風(fēng)門開反饋到后立即將風(fēng)量設(shè)定值設(shè)為6m3/s，可手動強(qiáng)關(guān)一點(diǎn)冷風(fēng)門。此時主汽壓力會上升，若負(fù)荷在65%以下，可通過調(diào)整壓力偏差使得風(fēng)量維持在停磨前風(fēng)量，若主汽壓力上升快可立即拉離合器停磨。這樣操作的好處是：

(1)提前扣煤和停止給煤，使得停運(yùn)后磨內(nèi)存煤不多。

(2)切單端時風(fēng)量設(shè)為10m3/s。當(dāng)關(guān)閉雙端最后一個分離器擋板后，因通流面積減小，風(fēng)量會下降，吹掃風(fēng)門開條件中風(fēng)量要>9.5m3/s，可以利用這余量使得吹掃風(fēng)門開，否則冷風(fēng)門會開很大才能滿足，這樣進(jìn)口風(fēng)壓高，大量帶粉，主汽壓力快速上漲，超溫的幾率增大且停完磨后會壓力長時間到不了設(shè)定值。雙端最后一個分離器吹掃風(fēng)門開后將風(fēng)量降為6m3/s，使得另外兩臺磨燃燒量增加，這樣磨停運(yùn)后主汽壓力波動不大。

(3)單端運(yùn)行時間不易過長。因為單端時風(fēng)壓高，帶粉量大，導(dǎo)致另兩臺磨出力降低，當(dāng)磨停運(yùn)后主汽壓力會長時間跟不上。

在吹掃風(fēng)門開條件中風(fēng)量要求不需要太高，這樣停磨后主汽壓力波動會小一些。當(dāng)汽溫高時，有時候及時投入油槍運(yùn)行能輔助降溫，但投油要看設(shè)定壓力與實際壓力的關(guān)系，若實際壓力接近或大于設(shè)定壓力，此時投油，會導(dǎo)致高調(diào)門大幅關(guān)，加速汽溫上漲。若實際壓力遠(yuǎn)高于設(shè)定壓力，會造成機(jī)組控制方式跳至TFC或TF，調(diào)門快開，引起汽輪機(jī)振動突增。

5 預(yù)防監(jiān)盤不力盯防不到位造成的超溫

鍋爐日常監(jiān)盤時主要監(jiān)視的與汽溫有關(guān)的參數(shù)有主再熱兩側(cè)蒸汽溫度、兩側(cè)煙溫、煤量、鍋爐總風(fēng)量、負(fù)荷、主汽壓設(shè)定汽壓和實際汽壓及各參數(shù)變化趨勢等。監(jiān)盤時必須時刻關(guān)注這些參數(shù)的變化，做到提前預(yù)調(diào)，通過調(diào)整各角各層輔助風(fēng)檔板的開度，控制左右煙溫偏差在穩(wěn)定合理的范圍之內(nèi)。如果某側(cè)煙溫突然上升較快而監(jiān)盤沒有發(fā)現(xiàn)的時候，極易發(fā)生超溫事件，鍋爐專業(yè)的監(jiān)盤人員監(jiān)盤時應(yīng)集中精力，就餐如廁和出去檢查操作辦票的時候應(yīng)做好盤前交接，將工況和注意事項交待清楚。

集控鍋爐專業(yè)監(jiān)盤任務(wù)重，考核力度大，監(jiān)盤的幾個人應(yīng)相互協(xié)作，多關(guān)注鍋爐的參數(shù)變化，如負(fù)荷、煤量、風(fēng)量、兩側(cè)煙溫的變化等，有異常及時提醒，并協(xié)助作必要的操作調(diào)整。監(jiān)盤的汽機(jī)和電氣運(yùn)行人員應(yīng)掌握爐側(cè)常規(guī)監(jiān)視調(diào)整項目，熟悉爐側(cè)事故處理特別是汽溫高的處理如開減溫水、降擺角、投油、調(diào)輔助風(fēng)檔板等。