超臨界直流鍋爐機(jī)組高加解列事故分析與探討

楊軍

摘 ?要：在高壓加熱器的運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障問題，就會(huì)直接對(duì)整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，因此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失與安全故障出現(xiàn)的概率不容小覷。為了充分的保障在高壓加熱器的運(yùn)行中，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性的運(yùn)行效果，本文就基于超臨界直流鍋爐機(jī)組高加解列事故，進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的一些優(yōu)化措施，以此為相關(guān)領(lǐng)域研究人員提供一定的技術(shù)性參考。

關(guān)鍵詞：超臨界;直流鍋爐機(jī)組;高加解列事故;汽機(jī)側(cè)

引言：

伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得我國(guó)在生產(chǎn)加工領(lǐng)域也得到了較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。其中高壓加熱器的實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)受到一些故障問題的影響，因此直接導(dǎo)致實(shí)際的故障出現(xiàn)后，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)加工的經(jīng)濟(jì)性與安全性造成嚴(yán)重的影響，無(wú)法滿足穩(wěn)定生產(chǎn)的實(shí)際需求。因此，就需要明確出加工生產(chǎn)的實(shí)際情況，并實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的分析。

1 設(shè)備概述

在機(jī)組鍋爐的運(yùn)行中，為一次中間再熱、超臨界變壓運(yùn)行的直流鍋爐。同時(shí)內(nèi)部主要由單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全懸吊結(jié)構(gòu)等構(gòu)件組成。汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中，采用的是單軸、四鋼絲排氣反動(dòng)式的凝氣式汽輪機(jī)。在運(yùn)行的過程中，配備一定的除氧器。

2 事故描述

在機(jī)組運(yùn)行的過程中，在負(fù)荷500MW，AGC正常投入，機(jī)組協(xié)調(diào)投入。在運(yùn)行的過程中，正常輸水調(diào)節(jié)閥開度在某個(gè)位置，這樣才可以保持加熱器的實(shí)際水位。而在給水流量短時(shí)下降的時(shí)候，達(dá)到了90t/h，就地進(jìn)行檢查的過程中發(fā)現(xiàn)，#2高加某一位置出現(xiàn)了一定的異響。因此判斷在#2位置出現(xiàn)內(nèi)漏問題?；谙嚓P(guān)固定進(jìn)行設(shè)備檢查，并對(duì)其開展高加解列操作，對(duì)其實(shí)現(xiàn)機(jī)組參數(shù)的調(diào)節(jié)之后，趨于穩(wěn)定可以保障進(jìn)口水溫始終保持在270℃的程度，在機(jī)組功率的上限上，保持在550MW的標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)其#1緩慢進(jìn)行高加抽汽電動(dòng)閥的處理，并將汽逆止門連鎖進(jìn)行關(guān)閉處理，以此保障在設(shè)計(jì)的抽氣電動(dòng)閥前后，需要讓其疏水閥自動(dòng)進(jìn)行啟動(dòng)。完成前期處理之后，使得省煤器的給水溫度，被充分的控制到了250℃左右。之后過熱器與再熱器的實(shí)際蒸汽溫度，始終保持較為穩(wěn)定的變化范圍，中間點(diǎn)溫度也較為的穩(wěn)定。

在解列#2高加的時(shí)候，其省煤器當(dāng)中的進(jìn)口給水溫度，被成功下降到210℃之間，同時(shí)總煤炭量也相應(yīng)的得到了提升。在過熱器與再熱器進(jìn)出口溫度的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，其蒸汽的實(shí)際溫度較為的平穩(wěn)，中間點(diǎn)溫度也呈現(xiàn)出較為平穩(wěn)的效果。

對(duì)其開展緩慢關(guān)閉電動(dòng)閥的情況下，將其關(guān)閉到9%的開度，同時(shí)也相應(yīng)的高加水位到達(dá)HHH值，高加解列。在#3高加抽氣電動(dòng)閥全關(guān)的時(shí)候，需要將抽氣逆止門進(jìn)行自動(dòng)化的關(guān)閉。在抽汽電動(dòng)閥前后疏水閥自動(dòng)開啟。在高價(jià)水側(cè)切至旁路的過程中，在省煤器的運(yùn)行中，其進(jìn)口給水溫度需要控制到165℃左右。之后的發(fā)現(xiàn)，其再熱蒸汽溫度出現(xiàn)較為明顯的上升趨勢(shì)。并對(duì)其主蒸汽以及再熱蒸汽溫度進(jìn)行控制，使得避免蒸汽溫度出現(xiàn)較為明顯的提升。

3 高加解列形式對(duì)于機(jī)組所帶來(lái)的影響分析

3.1 鍋爐側(cè)影響分析

3.1.1 燃料量

在進(jìn)行高加解列之后，使得給水溫度進(jìn)行了一定的下降，而在直流鍋爐水冷壁的汽水分界面后移之后，使得中間點(diǎn)的溫度出現(xiàn)較為明顯的下降趨勢(shì)。為了充分的保障維持機(jī)組的全負(fù)荷運(yùn)行，就需要對(duì)其給水流量進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。并適當(dāng)?shù)脑黾右欢C(jī)組的燃料量[1]。

3.1.2 主蒸汽溫度

現(xiàn)階段由于鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)的變化過程中，往往需要一定的周期，因此進(jìn)行高加解列的過程中，就會(huì)導(dǎo)致給水溫度出現(xiàn)較為明顯下降，因此就需要保障在給水溫度降低的過程中，需要避免受到受熱面的改變影響。同時(shí)主蒸汽的溫度出現(xiàn)大幅度增高的時(shí)候，就會(huì)嚴(yán)重的影響到主蒸汽的汽溫出現(xiàn)較為明顯的超出效果，因此更加需要對(duì)其開展較為密切的聯(lián)系，以此實(shí)現(xiàn)良好的調(diào)整處理[2]。

3.1.3 再熱器壓力影響

現(xiàn)階段由于機(jī)組的抽氣量的降低，因此進(jìn)入到再熱器當(dāng)中的蒸汽總量出現(xiàn)較為明顯的提升。這樣就會(huì)導(dǎo)致機(jī)組在實(shí)際的運(yùn)行中，出現(xiàn)進(jìn)出口蒸汽的流量、溫度以及壓力方面出現(xiàn)較為明顯的提升，并且再熱器也相應(yīng)的會(huì)出現(xiàn)超壓、超溫的問題[3]。

3.2 汽機(jī)側(cè)的影響分析

現(xiàn)階段所出現(xiàn)高加解列事故的時(shí)候，不僅僅會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)組造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致汽輪機(jī)的整體運(yùn)行效率比較低，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致在汽輪機(jī)以及設(shè)備的運(yùn)行中，對(duì)其安全性造成直接的影響，無(wú)法滿足人們對(duì)于汽輪機(jī)的穩(wěn)定性要求。

一定程度上，可以是由于在機(jī)組運(yùn)行中，出現(xiàn)汽輪機(jī)進(jìn)水的問題，這樣就會(huì)導(dǎo)致高加抽氣電動(dòng)閥在關(guān)閉的情況下，需要進(jìn)行關(guān)閉嚴(yán)密性的評(píng)估，使得逆止閥聯(lián)關(guān)要正常進(jìn)行下去。一旦出現(xiàn)閥門關(guān)閉不佳的問題，就會(huì)導(dǎo)致冷汽和冷水進(jìn)入到汽輪機(jī)當(dāng)中，嚴(yán)重影響到機(jī)組的正常運(yùn)行[4]。

其次是除氧器水位的影響效果。在高加解列之后，使得三臺(tái)高加正常疏水無(wú)法進(jìn)入到除氧器當(dāng)中，因此就會(huì)導(dǎo)致對(duì)其除氧器當(dāng)中的水位有著較為明顯的影響。其中除氧器水位在下降之后，使得凝結(jié)水泵的處理效果較為的明顯，因此就需要在處理的過程中，能夠重視起凝結(jié)水箱水位，以及對(duì)其凝泵運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行合理性的分析，充分的保障機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

最后則是對(duì)于抽氣壓力方面的影響，是由于三臺(tái)高加解列之后，使得汽輪機(jī)當(dāng)中的中低壓缸進(jìn)氣量出現(xiàn)較為明顯的增加，同時(shí)第四段的抽氣壓力也相應(yīng)的會(huì)升高，因此導(dǎo)致低壓缸的實(shí)際進(jìn)氣量出現(xiàn)較為明顯的提升。

對(duì)于汽輪機(jī)調(diào)門動(dòng)作的影響中，就是高加解列之后的汽輪機(jī)高調(diào)門，會(huì)在相同負(fù)荷情況下，出現(xiàn)開度過小的問題，因此就會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷控制器動(dòng)作出現(xiàn)較為明顯的改變，因此就需要對(duì)其中調(diào)門進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)指令發(fā)出，以此導(dǎo)致低負(fù)荷階段會(huì)出現(xiàn)較為明顯的中調(diào)門全關(guān)問題，為機(jī)組的安全運(yùn)行效果帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

3.3脫硝系統(tǒng)影響

基于現(xiàn)階段在機(jī)組脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，其十分重要的參數(shù)就是反應(yīng)器進(jìn)口煙溫的影響。伴隨著當(dāng)下鍋爐燃燒工況的變化程度，其排煙溫度會(huì)出現(xiàn)較為明顯的下降趨勢(shì)，其次在脫硝裝置的入口排煙溫度的下降過程中，也呈現(xiàn)出較為明顯的特征。在其高加解列之后的脫硝裝置中，很快會(huì)導(dǎo)致入口煙溫度會(huì)出現(xiàn)下降的效果。因此就會(huì)導(dǎo)致脫硝系統(tǒng)出現(xiàn)跳閘的問題。在這樣的情況下，就會(huì)使得無(wú)法滿足現(xiàn)階段的系統(tǒng)運(yùn)行需求，以此讓其脫硝系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率始終在比較低的程度。伴隨著系統(tǒng)煤量的提升，使得鍋爐當(dāng)中的出口的氮氧化物出現(xiàn)較為明顯的提升。

3.4 機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響

當(dāng)下在本機(jī)組的高價(jià)加熱器的運(yùn)行過程中，采用的是大旁路的設(shè)計(jì)方式，因此高加解列出現(xiàn)之后，使得鍋爐當(dāng)中的給水溫度出現(xiàn)較為明顯的降低，因此也相應(yīng)的換熱溫差出現(xiàn)了提升，在這樣的運(yùn)行情況下，導(dǎo)致了機(jī)組冷源損失出現(xiàn)較大提升。其次，這樣的運(yùn)行模式也導(dǎo)致了降低了抽汽的經(jīng)濟(jì)效益，降低了現(xiàn)階段熱力循環(huán)的熱效率。在一般情況下，使得出現(xiàn)的大容量超臨界機(jī)組的運(yùn)行機(jī)組，機(jī)組運(yùn)行效率受到一定的影響。

3.5 機(jī)組安全性的影響

當(dāng)下進(jìn)行高加解列的過程中，由于自身的加熱器抽汽量會(huì)出現(xiàn)一定的降低，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際進(jìn)入到汽輪機(jī)當(dāng)中的整體蒸汽量出現(xiàn)增加，同時(shí)導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷也相應(yīng)得到了增加。一般情況下，在基于超臨界機(jī)組的運(yùn)行而言，高加解列之后的機(jī)組負(fù)荷增加到30-50MW的程度。因此，進(jìn)行高加解列的過程中，就需要始終利用人工干預(yù)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷變化的調(diào)整。

高加解列的事故出現(xiàn)之后，對(duì)于加熱器自身的運(yùn)行情況會(huì)造成直接的影響。首先是在蒸汽流量出現(xiàn)較為明顯變化之后，使得對(duì)于高加U形管、彎頭以及管板會(huì)造成較為直接的影響，同時(shí)產(chǎn)生一定的機(jī)械沖擊。因此，高加解列的過程中，伴隨著進(jìn)汽量的降低，就會(huì)導(dǎo)致金屬部件、蒸汽管道以及給水管道方面受到嚴(yán)重的沖擊。正常疏水并不通暢的情況下，就會(huì)導(dǎo)致管道到與殼體之間產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的故障問題。

4 高加解列之后的調(diào)整

4.1 調(diào)整方案設(shè)計(jì)

在沒有出現(xiàn)高加的情況下，需要充分的保障機(jī)組運(yùn)行的過程中，需要對(duì)出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，同時(shí)針對(duì)高加解列的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的分析與準(zhǔn)備。經(jīng)過一個(gè)階段的機(jī)組額定負(fù)荷下的運(yùn)行情況分析，可以發(fā)現(xiàn)高加解列的情況下，使得機(jī)組會(huì)出現(xiàn)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)的效率下降，在煤量出現(xiàn)較為明顯的提升，這樣就使得汽輪機(jī)組基于額定功率下的蒸汽量出現(xiàn)了較為明顯的下降。

其次，在缺乏一個(gè)高加處理的情況下，使得工質(zhì)在進(jìn)入到省煤器之后，使得溫度出現(xiàn)較為明顯的提升，溫度也上升的比較快。因此，在前期處理的過程中，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入省煤器當(dāng)中的給水溫度出現(xiàn)較為明顯的下降趨勢(shì)。而在中間點(diǎn)之前，使得工質(zhì)溫度相比較正常的情況下較低。在這樣的過熱度的下降之后，使得也會(huì)對(duì)后期的一些問題造成一定的影響?，F(xiàn)階段在進(jìn)行處理的過程中，就需要結(jié)合起實(shí)際的情況，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的分析。

但是，由于主蒸汽當(dāng)中的流量降低，因此調(diào)節(jié)級(jí)壓力下降之后，使得喪失了一、二、三段的抽汽。因此為了保障對(duì)其實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的監(jiān)視，就要避免在監(jiān)視區(qū)域出現(xiàn)管道超壓的問題。在現(xiàn)階段的處理過程中，始終要能夠結(jié)合起實(shí)際情況。

4.2 無(wú)高加運(yùn)行機(jī)組的變負(fù)荷調(diào)整

現(xiàn)階段在高加解列之后，使得無(wú)法實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的協(xié)調(diào)處理，因此就需要對(duì)其煤量以及給水進(jìn)行手動(dòng)的調(diào)整。而在升降負(fù)荷的全流程中，其加、減煤的速率，需要始終被控制在合理的范圍當(dāng)中。而在接到升降負(fù)荷的命令之后，使得就需要有效的處理好鍋爐之后的時(shí)間效率。在機(jī)前的壓力控制過程中，主要是采用滑壓的方式，將其對(duì)負(fù)荷的速率進(jìn)行針對(duì)性的修正與調(diào)整，這樣才可以很好的彌補(bǔ)手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種負(fù)荷速率方面的有效調(diào)整。

4.3 高加事故下的解列控制

當(dāng)下在進(jìn)行 處理的過程中，首先需要對(duì)再熱器進(jìn)行超壓控制，并對(duì)其再熱器進(jìn)行超壓方面的詳細(xì)控制分析?，F(xiàn)階段在一、二、三斷抽汽全部喪失之后，對(duì)其再熱蒸汽的超壓速率以及幅度進(jìn)行針對(duì)性的分析，發(fā)現(xiàn)會(huì)比主蒸汽還要快，因此就需要在中壓缸作功增加之后，使得需要全面的降低汽輪機(jī)的實(shí)際壓力。這樣才可以保障對(duì)高壓實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的處理。特別是還在處理的過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度方面的良好控制，使得可以很好的在出現(xiàn)高加事故之后，做到及時(shí)的處理與分析，最大程度上避免再生事故的發(fā)生，全面的控制減水的整體速率。在分離器的出口溫度，不會(huì)出現(xiàn)較為明顯的下降問題。其次，在處理的過程中，還需要做好防止凝汽器受到?jīng)_擊影響的問題，需要在異常情況下，需要保障整個(gè)恢復(fù)過程都需要將3個(gè)高加事故進(jìn)行針對(duì)性的分析，同時(shí)保障實(shí)際的投運(yùn)過程中，要采用投運(yùn)的順序，對(duì)其開展逐級(jí)自疏的效果，這樣才可以很好的保障避免出現(xiàn)嚴(yán)重的泄露問題出現(xiàn)。極大的滿足現(xiàn)階段設(shè)備的使用需求，并全面保障汽輪機(jī)進(jìn)水的效果。

總結(jié)：綜上所述，在本文的分析中，就基于某工廠當(dāng)中的超臨界汽輪機(jī)的運(yùn)行問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣不僅僅可以很好的對(duì)高加解列事故進(jìn)行詳細(xì)的分析，也可以在日后運(yùn)行的過程中，提供良好的數(shù)據(jù)，為其檢修工作提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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