(中国电建集团核电工程有限公司 山东济南 250100)
摘要：随着能源价格的飞涨，火力发电的经济效益出现很大程度的萎缩，为了节省投资、降低运行成本，火电机组辅机设备在设计配套上向着节约化、单列式方向发展。本文通过对华能宁夏大坝电厂四期2×660MW超超临界空冷机组主要辅机设备创新性采用单列布置，并成功投产技术应用的探讨，为其它同类型机组工程设备在设计、选型、安装、调试阶段提供宝贵借鉴。
关键词：超超临界；辅机单列布置；应用探讨
引言
华能宁夏大坝电厂四期2×660MW超超临界空冷机组工程位于宁夏吴忠市大坝镇镜内，该项目是宁夏“十二五”规划建设的重点项目，也是宁东至浙江高压输电工程配套电源项目，项目于2014年7月取得国家发改委“路条”，2015年1月获得宁夏回族自治区发改委核准。
1 示例机组辅机单列系统概述
华能宁夏大坝电厂四期2×660MW工程是西北地区第一台超超临界空冷机组，主机参数选择目前同类机组最高参数为28MPa/600℃、620℃，项目于2015年11月开工建设，7号机组已于2018年10月投产发电。主要辅机设备：给水泵、空预器、一次风机、送引风机创新性采用单列布置，与辅机双列布置相比，单列布置方式转机设备减少一半、取消了各类风烟挡板、系统简化、控制调节简单、避免了运行中双侧风烟系统抢风（烟）问题，提高了机组调节的快速性。
2 辅机单列与双列布置对比分析：
2.1单双列辅机配置下机组运行和控制特点分析
单列辅机配置的系统可靠性从机组非停情况看是有所下降，但由于目前辅机设备可用率大大提高， 故其整个系统的可靠性下降也是非常有限的。在辅机设备保护的设计上，单列辅机保护的重要性几乎等同于机炉主保护，尽量遵循“三取二”的原则进行逻辑判断，避免出现单点信号保护判断。双列辅机布置的系统，当单侧辅机跳闸会自动减负荷至50%左右，如单侧送风机或引风机跳闸时，同侧的引风机或送风机会联锁跳闸;单列辅机布置时，当送风机、引风机、一次风机、空预器、给水泵其中任一设备跳闸时，都会引起MFT(锅炉主燃料跳闸)，导致机组跳闸。
单列辅机的系统简捷流畅，节省投资，单列配置价格比双列低近30%左右;单列辅机相对于双列辅机的性能表现相差不多，但在低负荷阶段，单列辅机的运行效率比双列辅机的运行效率约高3%～4%，节能降耗，发电成本降低。
2.2辅机单列配置对控制系统的影响
辅机配置从双列变成单列，简化了热力系统，且风机配套的执行机构、振动、压力（差压）、温度检测装置、油站的各种热控仪表、空预器配套的间隙调整系统、温度检测和火灾报警系统、速度检测系统等热控设备和仪表均由2套减少为1套。受控对象的减少，使得控制策略（机组总燃料跳闸MFT生成条件、风机、空预器、给水泵组的快速减负荷功能等）变化较大。
单列布置后单台风机的波动就会造成机组的波动，单台给水泵组跳闸将导致机组跳闸，影响机组的安全、稳定、经济运行。要求辅机设备和控制系统都具有较高的可靠性、准确性、布置的合理性，为此需对仪表和控制系统进行逐层优化。
3 单列辅机布置技术应用分析
辅机采用单列配置以后，要提高机组的稳定性和安全性，就要全面、全过程地注重和提升设备及系统的稳定性、可靠性。
下面，主要从系统设计、设备选型、安装及调试方面方面进行探讨。
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3.1 系统设计方面
①给水系统配置单容量汽动给水泵、前置泵及主泵同轴布置，系统简单，效率高。②送风机和一次风机采用效率较高的动叶可调轴流风机，节约厂用电。引风机和脱硫增压风机合并设置，采用凝汽式汽轮机驱动，降低了厂用电率。③取消单列风机的风烟挡板及联络挡板，减少故障点。④为减少单列布置后一次风、二次风在系统中分配不均，在左右侧风道要设计调节挡板并进行动力场均流试验。⑤全厂使用现场总线，提高电厂的数字信息化水平。⑥单列辅机设备就地增加控制测点（如增加回油温度），配置冗余测点（如振动、油压、油温等）。⑦对辅机电源进行A、B段负荷分配优化，避免一段负荷过大影响全厂高低压电源系统。⑧增加机组自启停控制系统，提高机组启停阶段操作的正确性及规范性。
3.2 单列布置辅机设备选型控制要点
从华能大坝电厂四期运行情况可以看出，辅机设备选型必须控制以下几点：①选择目前投运机组中运行比较稳定的辅机厂商产品，有针对性地研发适合本项目特点的辅机设备。②重视辅机设备的配套辅机产品质量，如风机的电机、油站、仪控设备等。要选用质量稳定、设计合理、检修维护方便的产品。③合理选择辅机进口产品。如风机供货中选择进口范围为：风机转子、油站系统、动叶执行机构、振动测量装置等。④同类型设备及配件宜统一。
3.3 单列布置辅机安装及调试控制要点
3.3.1 安装控制要点：①风机基座严格按照设计要求施工，做好减震施工、找中心及灌浆等工作。②油管路必须连接牢固、布置合理，在方便检修隔离的情况下尽量减少法兰连接。③仪控设备要采取防碰撞和防震动措施。④要做好动叶执行机构连杆、球形链接头的防退措施及全行程对中工作，避免退杆或者部分点位蹩力。⑤油站附近电缆及槽盒应与油站保持安全距离并采取防火封堵措施，采取防踩踏和碰撞措施。⑥高压动力电缆施工中要注意工艺质量控制，不出现绝缘层划伤、接线盒及接线头部弯曲弧度大等情况，认真做好隐蔽验收。⑦应检查电动机出线盒压接是否会出现在启动时、电缆磁力作用下与出线孔摩擦的情况，并检查其有合理的裕量及规范的压接工艺。⑧检查空预器内吹灰器支架，采取加固措施，防止运行中脱落。⑨检查风机入口吸风口防护罩的安装质量及环境，避免运行中脱落。⑩汽动前置泵入口滤网增加旁路，避免因运行中差压大造成停机事件。
3.3.2 调试控制要点：①避免出现单点保护，在逻辑中采取辅助判断。如：重要辅机（汽动给水泵组、送引风机等）跳闸信号选取辅机运行状态信号、电流信号<10%及SOE信号进行三取二逻辑判断，避免因误动造成机组非停。②组态中增加重要信号（如油压、液位、振动、温度等）的报警设置。③单体调试及分系统调试中确保所有的保护装置及所有测点100%投入，且逻辑传动正确。
4 单列布置辅机运行情况综述
华能大坝电厂四期660MW超超临界燃煤空冷7号机组自投产至今运行安全稳定，辅机设备自动化投入较高、调节快速，在机组负荷较低时可以灵活地控制单机负荷率达到较好的节能效果；通过采用高性能的辅机、热控设备以及合理配置控制系统等措施保证单列配置的运行可靠性，根据运行的实际状况对单列配置及双列配置从技术、投资经济性及运行经济方面进行了综合比较，单列布置与双列配置的总体投资相当，但单列配置运行效率比双列配置提高3%～4%，而且日常运行中设备故障点少、维护量小；停机检修工作量小、检修费用低，有效降低运行成本和设备检修维护费用，大大提高电厂运行经济性。
5 结论
辅机设备单列布置放式开创了我国火电领域技术创新先河，无论是设计、供货还是安装调试都是一个全新课题，每个环节都要给予重视，采取针对性的措施，以便提高单列辅机的稳定性安全性。华能大坝电厂四期工程做为国内单列布置方式的大参数机组，经过全过程控制摸索出了一些参考经验，机组达到了比较稳定的运行状态。因为投运时间还不太长，还有一些问题未完全暴露，如何保持长期安全稳定运行还需要继续摸索和总结。
参考文献：
[1] 华能宁夏大坝电厂四期超超临界空冷机组有关设计、设备及标准规范文件
[2] 况波，段宗周.600MW等级机组主要辅机单列配置方案探讨[J].电力勘测设计，2012（03）.
[3] 刘鹤忠.锅炉单列辅机配置在600MW级机组运用探讨[J].电力勘测设计，2011（03）.
论文作者:魏春扬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：辅机论文; 机组论文; 设备论文; 风机论文; 系统论文; 电厂论文; 大坝论文; 《电力设备》2018年第30期论文;