关于350MW超临界辅机单列布置机组稳定性、安全性探讨

关于350MW超临界辅机单列布置机组稳定性、安全性探讨

宋伟

（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：

[1]高军,麦永强,赵智勇,等.660MW超超临界机组辅机单列布置的安全性与经济性探讨[J].内蒙古电力技术,2014,(1):6-8,17.

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