大流量供热工况下高加撤出对机组运行的影响

大流量供热工况下高加撤出对机组运行的影响

彭元苏

浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司浙江省绍兴市312073

摘要：本文通过对某厂300MW机组大流量供热工况下高加汽侧撤出前后运行工况的分析，总结出一些相关的运行经验，针对高加汽侧撤出的操作方法及处理步骤提出一些个人建议，对同类型机组具有一定参考价值。

关键词：高加；汽侧撤出；操作方法

1机组概况

某厂一期#2汽轮机型式为亚临界、一次中间再热、单轴、两缸、两排汽、抽汽凝汽式汽轮机，汽轮机额定主蒸汽流量896t/h。回热系统：采用三级高压加热器、一级除氧器和四级低压加热器组成八级回热系统，额定工况下末级高加出口给水温度274℃。

锅炉为亚临界、自然循环、单炉膛、一次中间再热、直流摆动燃烧器、固态排渣燃煤汽包炉。过热器采用常规喷水调温，共设两级三点喷水，在省煤器出口和空预器进口之间的烟道上，加装了选择性催化还原（SCR）脱硝系统，为保证SCR脱硝装置催化剂活性，装置入口烟温低于295℃时会自动快速切断供氨阀，停止SCR系统运行。

2工况分析

2016年10月29日，由于#2机组#2高加和#3高加的正常疏水气动调节阀结垢堵塞，进行高加汽侧撤出隔离检修，将此次高加撤出前后主要参数变化进行分析，希望找出规律。

2.1高加撤出对锅炉方面的影响

高加汽侧撤出时，刚开始汽轮机进汽量增加，排挤了高压缸进汽，主蒸汽量减少，主蒸汽压力升高，燃料量减少，随着锅炉给水温度降低后，用于提高水温的热量增加，而用于蒸发的热量减少，产汽量减少，主蒸汽压力下降，所以锅炉需要的燃煤量增加。整个过程变化较大的参数就是主蒸汽压力、燃料量。进而影响汽包水位、主再热汽汽温、脱硝SCR反应器进口烟温。由于此次操作过程幅度较小，对汽包水位影响较小，下面从三个阶段主要分析主再热汽汽温、脱硝SCR反应器进口烟温的变化及调整措施。

2.1.1第一阶段：燃料量减少阶段（#1高加撤出过程中）

#1高加汽侧撤出过程中，随着#1抽电动阀的关闭，汽轮机进汽量增加，主蒸汽流量减少，主蒸汽压力升高，在电负荷和热负荷没有较大的变化情况下，燃料量减少，由图一可以看出，此阶段一级过热器减温水调节阀自动状态下，减温水流量减少，二级过热减温器进口汽温处于低值。这是因为虽然蒸汽流量减少，单位质量的蒸汽吸热量增加，但是燃料量减少导致烟气流量也减少，很明显烟气侧的影响较大一些。由图二可以看出，由于燃料量的减少脱硝SCR进口烟温也有小幅度的下降（由323℃降至308℃）。这是因为一方面烟气流量下降，另一方面，给水温度降低，省煤器因传热温差提高，吸热量增加，省煤器后的烟温降低。但是烟温仍高于295℃，运行人员没有做太多调整。

图一三阶段减温水流量变化图二三阶段SCR进口烟温变化

2.1.2第二阶段：燃料量增加阶段（#2、#3高加撤出过程）

随着给水温度的下降，在燃料量不变的情况下，则给水的欠焓增加，加热给水的炉膛吸热量增加，如需维持相同的锅炉负荷，水冷壁的吸热量就得增加，就需投入燃料。锅炉各受热面吸热量的比例在设计中已基本固定下来，按此比例，水冷壁的吸热量数值的增加，引起对流受热面吸热量数值的增加。另外，主蒸汽流量大量减少，再热汽流量大量增加，汽温的变化趋势是主汽温大幅升高，再热汽温大幅变化较小。从图一可以看出，二级过热器进口汽温大幅上升（530℃），一级过热器减温水流量增加较多。由图二可以看出，脱硝SCR进口烟温也在缓慢下降，虽然燃料增加导致烟气流量增加，进口烟温会上升，但是给水温度的大幅度下降导致省煤器换热温差增大，省煤器后烟温下降。两种因素的综合影响烟温还是呈下降趋势。

为避免主汽温、金属壁温超温，需要减少烟气流量，但是为了保证SCR进口烟温又需增加烟气流量。如何解决这之间的矛盾呢？

（1）炉膛吹灰，增加炉膛吸热量，可以降低汽温，但是烟气温度也会降低。

（2）降低火焰中心，此次高加撤出过程中，二级过热器减温器进口汽温上升最为明显，即后屏过热器出口汽温。这是因为分隔屏和后屏过热器位于炉膛上部，为半辐射半对流受热面，此处汽温受燃料量和火焰中心的影响较大，在燃料量不变、送风量仍保证较大风量，可以通过降低燃烧器摆角，开大下层二次风门降低火焰中心。此外，为保证二次风温，开大送风机热风再循环阀，保证燃烧良好。这样即加强了炉膛下部的燃烧又保证了烟气流量。需要注意的是这样操作SCR进口NOx浓度会增加，所以要增加喷氨量。

（3）选择合适的燃料量。通过逐渐缓慢调整电负荷和热负荷，找到最佳的煤量，降低主汽温，烟温也得到保证。

2.1.3第三阶段：脱硝撤出阶段

#3抽电动阀关至20%左右（抽汽压力0.7MPa),SCR进口烟温低于280℃，脱硝系统撤出。为保证主汽温、受热面金属壁温不超温，进行炉膛吹灰。同时为降低NOx浓度，减少送风量，调整辅助风二次风门和燃尽风二次风门开度。为保证SCR进口烟温，也可以采用提高除氧器进汽压力，从而提高除氧器温度和给水温度，但是高加解列后，除氧器凝补水量增加，本身就有可能超压运行，所以此种方法也不可取。

2.2高加撤出对汽机方面的影响

2.2.1对TSI相关参数的影响

高加撤出时，汽轮机进汽量增加，注意轴向位移、差胀、汽机重点监视压力、轴承温度、轴承回油温度、缸胀并注意低加汽侧的情况。注意调节级压力级、温度情况，严防调节级过负荷。#2机#1轴承X方向振动值一直偏大，在高加撤出时大轴振动X1一直居高不下，最高时达到151um(125um报警）,这是因为主蒸汽流量减少，高调阀开度88%以下时，振动较大，可以降低主蒸汽压力，提高高调阀开度。

2.2.2对高排、四抽压力和供热的影响

高加汽侧撤出后，在供热量不变的情况下，各级抽汽的压力都会略有增加，高排压力增大，四抽压力增加，小机转速、汽包水位。此外，高排、四抽压力上升会导致高压缸排汽温度和中压缸排汽温度有所增加，高负荷情况下不会对机组有大的影响，但若机组负荷较低，高压缸和中压缸的鼓风摩擦将进一步导致排汽温度升高，及时关注，通过调节中调门、LV阀调节。此外，高排、四抽压力的上升可能导致供热流量的增加，加强与邻机的交流，及时调整供热流量。

3结语

综上所述，大流量供热工况下，高加撤出对机组影响的方面多而复杂，通过对高加汽侧撤出后的一些参数分析，得出高加撤出的一些操作要领，对于高加紧急解列的处理也有一定的帮助。正确处理好该类异常对维持机组的安全稳定及经济运行将起到重要的作用！

参考文献

[1]叶江明.电厂锅炉原理及设备[J].中国电力出版社，2009.

[2]杨建明.汽轮机原理[J].中国电力出版社，2000.