程鵬
摘 要:某電廠啟動初期,由于參數(shù)調(diào)整不合適、環(huán)境因素等多方面原因?qū)е轮?、再熱蒸汽溫度、壓力與汽輪機沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配,直接影響機組正常啟動,經(jīng)過現(xiàn)場分析,結(jié)合以往經(jīng)驗,提出了一系列措施并予以實施,問題得到解決。
關(guān)鍵詞:給水流量 總風(fēng)量 給水溫度 排煙溫度 減溫水
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)07(b)-0069-02
1 系統(tǒng)概況
新疆某電廠9號機組鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司自主開發(fā)制造HG-1150/25.4-HM2型超臨界鍋爐。該鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行,采用不帶再循環(huán)泵的大氣擴容式啟動系統(tǒng)的直流鍋爐,采用單爐膛、切圓燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、緊身封閉、全懸吊結(jié)構(gòu)、π型布置,預(yù)熱器及脫硝采用雙列布置。制粉系統(tǒng)配置6×35t/h的ZGM95G-II磨煤機,5運1備,設(shè)計煤粉細度R90=17%。汽輪機采用哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司制造的CZK/300/350-24.2/566/566/0.4型超臨界、中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷汽輪發(fā)電機組,旁路系統(tǒng)采用二級高、低壓35%BMCR容量旁路系統(tǒng)裝置,給水系統(tǒng)選用3×50%電動給水泵。
鍋爐的啟動系統(tǒng)為不帶再循環(huán)泵的大氣擴容式啟動系統(tǒng),此系統(tǒng)的回路設(shè)置是:水從省煤器入口集箱進入,經(jīng)過省煤器、爐膛到汽水分離器,分離下來的水通過分離器下部的貯水箱由疏水管路排到擴容器中,分離出來的蒸汽進入鍋爐頂棚和尾部煙道包墻,然后依次流經(jīng)低溫過熱器、分隔屏過熱器和末級過熱器,最后由主蒸汽管道引出。當(dāng)機組達到本身負荷以上,啟動系統(tǒng)將關(guān)閉進入熱備用狀態(tài),鍋爐處于純直流狀態(tài)。
鍋爐采用四角切圓燃燒,配置2層大油槍、1層等離子,大油槍布置在BC、CD層,等離子布置在A磨煤機。鍋爐點火采用等離子無油點火。
2 存在問題
該機組采用高中壓缸聯(lián)合啟動,沖轉(zhuǎn)參數(shù):主蒸汽壓力5.0~6.0MPa、溫度370℃~400℃,再熱汽溫度360℃~390℃。調(diào)試期間出現(xiàn)主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度偏高,主蒸汽壓力偏低的現(xiàn)象,與汽輪機沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配。主蒸汽壓力升至2.90MPa時主蒸汽和再熱蒸汽溫度達到466℃、443℃。
3 原因分析
造成沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配的原因,主要有以下因素。
3.1 啟動初期點火水量偏大
給水流量小于295t/h鍋爐MFT動作,小于325t/h給水流量低報警,鍋爐點火初期,運行人員為安全期間將給水流量控制在350t/h左右。貯水箱大量水排至機組排水槽,造成熱量流失嚴重,鍋爐產(chǎn)汽量低,提高給煤量,煙氣量增加大,產(chǎn)汽量增加有限,主蒸汽溫度持續(xù)升高。
3.2 除氧器水溫偏低
受9號機組輔汽出力影響,空預(yù)器吹灰器和風(fēng)機暖風(fēng)器投入的情況下,輔汽聯(lián)箱壓力最低至0.23MPa,除氧器加熱效果差,給水溫度低于30℃,這就迫使啟動初期投入更多的燃料增加產(chǎn)汽量,燃料增加,煙氣量增加,汽溫升高。
3.3 空冷系統(tǒng)防凍需要
北方地區(qū)冬季氣溫低,啟動初期主蒸汽流量低,容易造成空冷島結(jié)凍,為此啟動初期高、低旁關(guān)閉,這就造成了再熱器短時干燒,導(dǎo)致再熱汽溫偏高。啟動后期,為了防止空冷島結(jié)凍,保證空冷島有一定的通汽量,開大旁路,造成主蒸汽壓力偏低。
3.4 燃燒系統(tǒng)
冷態(tài)啟動采用等離子無油點火,啟動初期熱負荷低,煤粉著火延遲,燃燼率低,煙氣量大,四角切圓燃燒熱負荷分布不均勻,導(dǎo)致爐膛出口煙氣溫度偏高且偏差大,蒸汽溫度偏高。
3.5 減溫水系統(tǒng)
過熱器減溫水取自給水操作平臺后,點火初期及低負荷階段系統(tǒng)壓降小,噴水減溫效果差;再熱器減溫水取自給水泵抽頭,啟動初期蒸汽量小,不能投入。
4 解決措施
啟動初期出現(xiàn)汽溫偏高的情況,不能盲目增加給水量,需要通過減弱燃燒及控制換熱等方法進行解決。
4.1 降低給水流量
在保證水冷壁不超溫的原則下,啟動初期給水流量逐步降至200t/h,降低給水流量,減少排水造成的熱量損失,提高蒸發(fā)量,對啟動初期提高汽壓有明顯效果。
4.2 提高給水溫度
針對輔汽壓力低,除氧器加熱效果差,給水溫度低,采取以下措施:及早投入再熱冷段抽汽供輔汽,提高輔汽壓力;保證一、二次風(fēng)溫的前提下,減小一、二次風(fēng)暖風(fēng)器出力;保證A磨燃燒穩(wěn)定的前提下,盡早退出等離子暖風(fēng)器;主蒸汽壓力較高時,盡早切換空預(yù)器吹灰汽源。通過采取上述措施,除氧器水溫最終加熱至130℃左右。
4.3 等離子系統(tǒng)
保證等離子不超溫,增加等離子整流柜電流,提高等離子出力,有利于煤粉的燃燒。
4.4 提高煤粉細度
調(diào)整磨煤機A出口煤粉分離器擋板開度至30%,并適當(dāng)加大磨煤機加載力,保證磨煤機正常運行的前提下,提高煤粉細度,改善煤粉燃燒狀況。
4.5 調(diào)整鍋爐配風(fēng)
控制總風(fēng)量700t/h左右,二次風(fēng)與爐膛差壓350~400
kPa,AA層、A層、AB層、BA層風(fēng)門開度分別為45%、40%、45%、50%,sofa-1層、sofa-2層、sofa-3層、sofa-4層開度為80%~100%。通過對風(fēng)量、風(fēng)門的調(diào)整,保證煤粉燃燒良好,同時降低了爐膛出口排煙溫度,抑制了過熱器、再熱器換熱,蒸汽溫度降低明顯。
4.6 煙氣擋板及減溫水系統(tǒng)
啟動初期,再熱器通流量不足,為保護再熱器,過熱器煙氣擋板70%開度,再熱器煙氣擋板30%開度,再熱器蒸汽起壓后,將過熱器煙氣擋板置20%開度,再熱器煙氣擋板置80%開度,減少過熱器煙氣通流量,減少換熱,再熱器煙氣量增大,溫度升高,采取提高給水泵出口壓力,適量投入再熱器減溫水控制再熱汽溫。
4.7 高、低旁路調(diào)整
鍋爐點火后暫時不開高、低旁路,當(dāng)壓力升至1.8MPa左右后,逐漸開大高、低旁路,投入減溫水,增大蒸汽流量,加快受熱面冷卻降低汽溫。主蒸汽壓力達到5.0MPa左右,維持主汽壓力不變,繼續(xù)增加燃料,開大高、低旁路,汽溫降低,滿足沖轉(zhuǎn)要求后,沖車前,調(diào)整高、低旁路開度,提高蒸汽壓力,使參數(shù)達到?jīng)_車要求。
5 結(jié)語
通過采用等離子點火燃燒優(yōu)化、給水流量調(diào)節(jié)、給水溫度調(diào)節(jié)、調(diào)整鍋爐風(fēng)量等一系列措施,沖車前主蒸汽參數(shù)控制到5.2MPa、390℃,再熱蒸汽參數(shù)1.0MPa、385℃,成功解決了啟動初期蒸汽參數(shù)與汽輪機沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配的問題,為機組安全、穩(wěn)定運行提供了保證。
參考文獻
[1] 李文軍,黃偉,趙紅宇,等.國產(chǎn)超臨界鍋爐啟動過程中的汽溫控制方法[J].鍋爐技術(shù),2008,39(3):11-13.
[2] 韓義,于英利,王明,等.350MW國產(chǎn)超臨界機組沖轉(zhuǎn)時汽溫、壓力控制方法研究[J].電站系統(tǒng)工程,2011,27(6):61-63.
[3] 展宗煌.350MW超臨界鍋爐啟動期間的汽溫控制方法[J].科技展望,2016(23):54-55.
[4] 黃偉,張建玲,彭敏,等.超臨界600MW機組沖轉(zhuǎn)時主蒸汽溫度偏高的防治措施[J].發(fā)電技術(shù)論壇·熱力發(fā)電,2009,38(5):42-44.
[5] 黃新元.電站鍋爐運行與燃燒調(diào)整[M].3版.北京:中國電力出版社,2016.endprint