(神华国华广投(柳州)发电有限责任公司广西柳州545600)
摘要:火电厂中超临界机组辅机的布置形式,直接影响电力生产效率和质量。本文对350MW超临界机组辅机单列布置方式的稳定性、安全性进行研究,从设计、运行、维护等方面阐述了控制要点,希望为同类型机组辅机单列布置提供参考。
关键词:火电厂;超临界机组;单列布置;稳定性;安全性
随着经济社会的发展,人们对于电力资源的需求不断增加,我国火电厂发电机组向大容量发展,超临界、高参数成为火电厂的主流趋势。在火电厂热电联产机组中,350MW超临界机组受到热捧,为了进一步节省投资,降低运行成本,实现节能降耗的目标,神华国华广投(柳州)发电有限责任公司,针对主要辅机设备进行单列布置,并在2016年成功投产。单列布置,一方面提高350MW超临界机组的制造水平,另一方面增强了电力设计单位的设计能力。
1.350MW超临界机辅机设备单列概述
1.1设备资料
神华国华广投(柳州)发电有限责任公司,使用350MW超临界机辅机设备,型号为C350/250-24.2/1.6/566/566。其中,主汽轮机由哈尔滨汽轮机有限公司生产,是350MW超临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、单背压、抽汽凝汽式汽轮机,采用全周进汽配汽方式。锅炉是超临界350MW锅炉,型号是HG-1150/25.4-YM1,由哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发设计、制造,且具有自主知识产权。分析该锅炉的特点,是一次中间再热,可超临界压力变压运行,采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型露天布置,启动系统采用不带再循环泵的大气扩容式系统。
1.2单列布置
该机组锅炉空气预热器、一次风机、送风机、引风机、汽动给水泵均采用单列布置,如下图1所示。相比于传统双列布置,不仅设备减少一半,而且系统简化,能方便调节和控制,提高了机组调节效率。
图1:350MW超临界机辅机设备的单列布置示意图
1.3运行情况
350MW超临界机辅机设备于2016年成功投产后,至今保持安全稳定运行,总结运行情况如下:①辅机设备能快速调节,当机组负荷降低时,增压风机能灵活退投,从而实现节能效果。②日常运行可靠性高,不仅维护工作量小,而且设备故障发生率低,电力生产效率明显提升。③检修工作量小、费用低,而且基本没有停机检修情况,提高了企业的综合效益。
2.单列布置辅机的稳定性和安全性分析
2.1稳定性和安全性概述
350MW超临界机辅机设备单列布置后,对机组的影响主要是单台设备的稳定性、安全性。对此,应该从设计、维护两个方面入手,加强管理控制。
2.2设计控制要点
第一,系统控制。对整个系统进行设计时,控制要点如下:①风机的设计,取消风烟挡板、联络挡板,能减少故障点,降低故障发生率;取消就地油站控制系统,替换为远方DCS监控系统。②增压风机的设计,要增加50%旁路,增设RB功能,且增压风机的系统控制要设计在主机DCS中。③单列布置后,为了保证一次风、二次风均匀分配,在左右两侧风道中设计挡板,并实施动力场均流试验。④辅机设备就地增加控制测点,例如回油温度测点;配置冗余测点,例如振动冗余、油压冗余、油位冗余、失速冗余等。⑤优化辅机电源A、B段负荷的分配情况,防止负荷过大影响整个电源系统。⑥DCS控制器负荷率较低时,将重要辅机配置在DPU中;失速装置则要采取防堵反吹设计。⑦油泵的设计,要具有抗晃电功能,当电压突然降低,此时交流接触器释放,测控单元10s内闭锁不断开;当电压恢复正常,电动机可以正常运行,省略了重新启动的步骤。⑧电机、风机等转动机械,其轴承温度元件要采用三冗余绝缘配置;液压油站、润滑油站,则采用冗余电源设计,可实现在线切换功能,保证油泵运行的可靠性。
第二,设备控制。单个设备在采购时,控制要点如下:①做好市场调研工作,选择运行稳定的辅机产品,从资质、实力、信誉等方面评价供应商,通过货比三家提高辅机设备的性价比。②除了主要辅机以外,还应该重视配套辅机的质量,常见如仪控设备、风机电机、风机油站等,具体要求是设计合理、质量稳定、维护方便。③对于辅机中的进口产品,应该严格控制进口范围,包括油站系统、风机转子、失速测量设备、动叶执行设备、振动测量设备等。④设备出厂前,应该按照合同条款的内容进行检查、试验,并开展转动试验,确保没有问题和故障。⑤相同类型的设备和配件,应该具有统一性,方便运行管理和维修,避免因配件不统一增加维修成本。
2.3维护控制要点
第一,调试控制。辅机安装完成后,首先应该进行调试和试运行,控制要点如下:①采用辅助判断逻辑,能避免单点保护,以送风机、一次风机、增压风机等重要辅机为例,判断跳闸信号时,应该综合分析运行状态信号、SOE信号、电流信号<10%,在3个信号中选取2个进行逻辑判断,避免误动造成设备停运,提高辅机运行的连续性。②在组态中,增加液位、振动、油压、轴承温度等信号的报警装置,一旦出现液位过低、剧烈振动、油压过高、轴承温度过高等情况,能及时发现警报,提示工作人员及时处理。③不论是单体调试,还是系统调试,保护装置均要100%投入,测点均要100%投入,保证逻辑传动的正确性。
第二,检修控制。辅机单列布置运行期间,检修控制要点如下:①参考规范标准,制定科学的检修计划,其中油品化验、马达更换等作业要定期开展。②检修工作尽量在非停机状态下进行,停机检修期间,查看二次接线是否牢固,针对接触不良、松脱等情况及时加固。③对于高压动力设备、高压电缆,应该加强技术监督,增加耐压试验次数,每次停机后均要进行绝缘检测,开展耐压试验。④油站在线检修时,应该制定科学可行的检修方案,一般情况下油泵、油站冷油器、辅助设备出现异常时可进行检修,避免辅助设备问题引起的非计划性停运。⑤检修维护应该定期开展,采用巡检、抽检、点检等形式。以点检为例,要编制完善的点检表,确定点检部位、指标和操作细节。
结语
随着科学技术的进步,火电厂在超临界机组辅机的布置上,开始尝试单列布置方案,在我国属于首创,但对设备的采购、安装、运行、维护等,均提出了新的要求。文中以350MW超临界机辅机设备为例,分析了单列布置的稳定性和安全性,总结了设计和维护阶段的控制要点,以提高辅机运行质量,增加火电厂的经济效益。
参考文献:
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