摘要:随着国民经济的不断发展,全社会用电需求不断增长,全国电网装机容量呈现快速增长态势。伴随装机规模的扩大、清洁能源的快速发展,以及国家经济结构转型升级影响,火电利用小时持续下降。以河南省为例,截止2016年底,全省装机容量7116.44万千瓦。其中水电装机398.96万千瓦,占比5.61%,火电装机6280.14万千瓦,占比88.25%,新能源装机437.33千瓦,占比6.15%。2016年河南省火电机组平均利用小时仅为3528小时。这就造成火电企业部分机组长期停运,甚至全厂停运的新态势。火电机组启动时往往需要临机辅汽或者启动锅炉蒸汽,而现阶段大部分火电企业已取消启动锅炉,这就造成火电厂全厂停运后机组再次启动困难。本文即从大唐林州热电有限责任公司全厂停运后单机启动入手,谈谈火电厂无辅汽启动方法。
关键词:火电;无辅汽;启动;方法
1.引言
大唐林州热电有限责任公司2×350MW机组,采用上海锅炉厂有限公司提供的350MW超临界压力直流锅炉,本锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,采用单炉膛四角切圆燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架悬吊结构、露天布置、Π型燃煤锅炉,设计煤种、校核煤种均为山西贫煤。锅炉型号:SG-1139/25.4-M4401。
主汽系统流程:给水经过省煤器受热后引入炉膛下部环形进口联箱,通过螺旋管圈水冷壁,然后进入中间分配集箱,再从中间分配集箱引出,进入上部垂直管屏水冷壁,由水冷壁出口集箱通过连接管引入汽水分离器,在汽水分离器汽水分离后,蒸汽依次进入各过热器受热面最后进入汽轮机。
汽轮机为上海汽轮机厂生产的C350-24.2/0.343/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、一级调整抽汽、凝汽式汽轮机。提供压力可调整的供热网抽汽,压力调整范围0.245MPa至0.58MPa之间。也可同时提供0.9 MPa或2 MPa左右非调整的工业抽汽。汽轮机高中压部分采用合缸反流结构(高压调节级为顺流结构),低压缸采用双层反向二层缸结构。中压通流部分全部采用反动式压力级,共11级,分成3个抽汽区域。中压缸第9级后出来的一部分蒸汽经过#4抽汽2个抽汽口至小汽轮机及除氧器,同时向辅助蒸汽联箱供汽。
辅汽系统的作用是保证机组安全可靠地启动和停机,及在低负荷和异常工况下提供必要的、参数和数量都符合要求的汽源,同时向有关设备提供生产加热用汽。
2.无辅汽运行给机组启动带来的主要影响
2.1辅汽无法正常供汽,导致启动初期轴封无汽源;
2.2空预器蒸汽吹灰无法实现,有尾部烟道再燃烧的风险;
2.3除氧器加热无法实现;
2.4真空低,若有蒸汽进入凝汽器容易引起汽轮机低压缸防爆门破裂;
2.5油枪无吹扫汽源。
2.6制水系统生水加热器无加热汽源。
3.机组无辅汽启动主要过程及注意事项
3.1在锅炉点火前,退出机组低真空保护,(退出锅炉给水流量低、给水流量低低保护,根据各厂实际)启动真空泵,对机组进行无轴封蒸汽抽真空,维持凝汽器低负压。根据以往经验,未送轴封蒸汽机组大约能抽真空至40-50KPa。
3.2打开凝结水至疏水扩容器减温水、低压缸喷水、低旁三级减温水,调整凝结水压力,最大限度降低低压缸区域及疏水扩容器温度,防止锅炉点火后有疏水门不严,热蒸汽进入凝汽器引起低压缸安全门破裂。
3.3将冷再至辅汽汽源通道打通,辅汽联箱用户全部进行隔离,辅汽联箱排地沟疏水开启,在锅炉升温升压的同时完成对辅汽联箱的疏水、暖管工作。
3.4关闭电除尘提升阀,开启旁路阀,电除尘走旁路。
3.5将后屏至锅炉吹灰汽源打通,随锅炉升温升压完成吹灰蒸汽管道的疏水、暖管工作,但应首先满足轴封用汽,吹灰蒸汽应在轴封用汽正常后逐渐投运,以满足空预器吹灰。
3.6在锅炉点火前开启主蒸汽母管及A、B侧支路疏水。
3.7在凝汽器真空偏低的条件下,按照正常程序将锅炉点火,投入A层小油枪或AB层油枪,注意检查油枪雾化及燃烧情况,防止油枪雾化不好,点火初期空预器无汽源不能吹灰造成尾部烟道二次燃烧,正常后根据情况启动相应制粉系统升温升压。
3.8锅炉点火后将锅炉侧过热器疏水及汽机主蒸汽管道、高低旁管路疏水门开启,辅汽至轴封供汽疏水开启,对轴封站及轴封管道进行暖管。
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3.9锅炉点火之后,初期低压旁路微开5%,高压旁路全开,在过热器升温升压的同时对再热器进行升温升压,以保证尽快投运辅汽,过程中注意低压缸排汽温度及凝汽器真空,必要时关小高旁。
3.10当再热器压力达到0.5MPa左右时,逐渐投运辅汽系统,保证辅汽压力0.5MPa左右,温度不低于170℃。
3.11辅汽压力稳定后,逐渐投运轴封蒸汽,保证轴封蒸汽压力30KPa左右,温度140℃左右,初期严密监视辅汽压力及轴封压力,以防轴封失压。
3.12根据轴封压力的情况,控制抽真空速度,当真空达到-60Kpa以上。逐步正常投入旁路系统,按照正常程序升温升压。轴封汽源稳定,机组抽真空至正常值后,将初期排地沟疏水及时切换至凝汽器。
3.13当主汽压力至少在2MPa以上,及时投运后屏至锅炉吹灰汽源,投入空预器连续吹灰,防止尾部烟道二次燃烧。此过程操作要缓慢,严密监视辅汽压力及轴封压力,以防轴封失压。
3.14其余操作同正常启动程序。
4.危险点分析及其控制措施:
4.1初期油煤混烧,且炉膛温度低,导致空预器及尾部烟道再燃烧:
4.1.1点火前对油枪雾化片进行清理,对点火枪及进油电磁阀进行试运,保证油枪正常投入;
4.1.2启动过程中保证煤质,投运首台制粉系统煤质应保证高挥发分、高热值;
4.2轴封带水及轴封供汽不足:
4.2.1主蒸汽通过旁路至辅汽及供轴封管路必须充分暖管疏水,暖管完毕及时关闭各疏水门,保证轴封蒸汽对应压力下过热度不小于14℃;
4.2.2辅汽温度必须达到规程规定的轴封最低温度要求方可投运轴封系统。
4.2.3进行空预器吹灰时,应关注轴封压力,避免投入吹灰瞬间,导致轴封失压;
4.2.4机组并网初期,不能因加负荷开调门过快,导致主蒸汽压力下降,操作过程中专人监视辅汽及轴封压力,如有影响立即停止开调门。
4.3汽轮机低压缸防爆门冲破:
4.3.1锅炉点火前必须投入循环水系统、凝结水系统运行。
4.3.2凝汽器A、B侧疏扩减温水调门全开,低旁三级减温水全开。
4.3.3凝汽器建立真空之前,控制向凝汽器进汽疏水量,保证疏水扩容器温度不大于90℃。
4.3.4应先启动真空泵后再进行轴封投入操作,防止排汽缸温度升高。
4.4受热面超温:
4.4.1低压旁路投入之前,控制炉膛出口烟温不超过438℃;
4.4.2控制水煤比,合理配风。
4.4.3设置专人监视受热面壁温,合理控制升温升压速度,发现壁温有异常时及时进行调整。
4.5疏水、暖管不充分,导致管道剧烈振动:
锅炉起压之前,主蒸汽疏水保持开启,分离器压力达0.2Mpa及时关闭疏水,注意疏扩不得超温、超压。真空达-50kpa之后,逐步开启一、二次蒸汽管路疏水,过程要缓慢,注意疏扩不得超温、超压。
5.结语
大唐林州热电有限责任公司经验表明,通过执行以上措施,合理控制启动初期部分过程,能够在全厂停运、无邻机及启动锅炉蒸汽的情况下实现单机安全启动。当然启动过程风险较多,需要从组织措施、技术措施、安全措施等方面做好保障,同时该操作方法属于摸索期,尚有不太完善的地方,需要火电厂生产运行人员逐渐摸索、积累经验,才能保证单机安全顺利启动。
参考文献:
[1] 《集控主机运行规程(第二版)》大唐林州热电有限责任公司技术标准
[2] 《集控辅机运行规程(第二版)》大唐林州热电有限责任公司技术标准
[3] 《350MW中间再热抽汽凝汽式汽轮机运行说明书》上海汽轮机有限公司
论文作者:崔海波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/18
标签:疏水论文; 蒸汽论文; 锅炉论文; 凝汽器论文; 压力论文; 机组论文; 林州论文; 《电力设备》2017年第32期论文;