高加解列后主汽温度变化分析与调整梁宁

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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高加解列后主汽温度变化分析与调整梁宁

梁宁

(国电宿迁热电有限公司发电部)

摘要:自投产以来,该机组在正常运行过程中仅发生过一次高加解列故障,本文通过对该机组高加解列后主汽温度变化过程的统计分析,分析了其变化原因,提出了调整建议,总结了高加解列后其他特别需要注意的事项,为今后处理类似情况提供参考。

关键词:高加解列;主汽温度;变化;建议

引言:该机组汽轮机是上海汽轮机有限公司与西屋公司联合制造的超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。汽轮机回热系统的抽汽方式为典型的“三高四低一除氧”。高加在抽汽回热系统中占有非常重要的地位,给水通过高加被加热从而提高了循环效率。高加解列直接导致机组的效率降低、煤耗增加,从而影响机组的正常运行和经济性。高加解列后,由于给水温度、抽汽量等的剧烈变化,对机组负荷、汽温、煤水比产生较大影响,特别是主汽温度大幅波动,控制难度较大。

1高加解列故障经过

某日6:23,机组负荷430MW,总给煤量180t/h,给水流量1249t/h,四套制粉系统运行,1D给煤机断煤,运行人员将总给煤量降到153t/h,将给水流量降到899t/h。6:28,#1、2、3高加水位开始波动,而#2、#3高加事故疏水阀卡涩打不开。6:32,#2机高加因#3高加水位高Ⅲ值保护动作解列。

2高加解列后主汽温度的变化分析

2.1高加解列后主汽温度的变化过程

6:32,#2机组负荷382MW,主汽温度568℃,省煤器进口水温244℃,省煤器出口水温297℃,此时高加解列,省煤器进口水温快速下降。6:37,省煤器进口温度降至174℃,快速下降73℃,基本达到最低点,用时5分钟。6:40,省煤器出口水温282℃,由于省煤器有一定的水容积,已被加热的水和锅炉的热惯性作用,导致省煤器出口水温的下降有一定延时,高加解列后8分钟仅下降15℃,但一旦省煤器出口水温开始有反应,下降速度将非常快,省煤器进口水温最低点降至171℃,与6:37省煤器进口温度174℃相差不大,同时主汽温度升至最高值588℃,给水流量也增加到了最高值1365T/H,随后主汽温度开始快速下降。6:59,主汽温度降至最低值535℃,之后开始逐步回升。7:12,#2、#3高加事故疏水阀处理正常,系统稳定,逐步投运高加,省煤器进口水温、省煤器出口水温开始回升。(各参数变化过程见上图下表)

2.2高加解列后主汽温度变化的原因分析

6:32高加解列时,主汽温度568℃,至6:40主汽温度576℃,至6:51主汽温度升至最高值588℃。此过程中主汽温度上升的主要原因:一方面高加解列后,由于抽汽量减少使得高压缸做功增多,机组负荷上升,为了维持机组负荷不变,汽机调门关小使得主蒸汽流量减少,流过过热器的蒸汽流量减少,主汽温度将上升;另一方面运行人员在处理断煤过程中调整了给水流量、给煤量,造成水煤比短时失调,造成主汽温度上升。

6:51后主汽温度开始快速下降,由于省煤器进出口水温大幅下降,使得进入水冷壁的工质温度降低,水冷壁吸热量增加,蒸发段后移,过热段减少,使得主汽温度下降较多较快。

3高加解列后主汽温度的调整建议

高加解列后,初期通过运行调整主汽温度应该是可控的,但后期随着给水温度大幅下降的影响,需及时根据给水温度、主汽温度变化及时调整给水流量、给煤量,此时不管如何调整给水流量、给煤量,都是为了找到新的平衡点,避免水煤比失调,造成主汽温度降低过多或波动过大,最终水煤比一定较高加解列前小,这是方向。

1)高加解列后由于主汽温度变化有时滞性,开始变化不明显,但一旦开始变化将非常快,给水、给煤自动调节应该跟不上,建议退出自动,退出协调控制模式,手动调节给水流量、给煤量。

2)高加解列初期,机组负荷较高时,机组可能已经处于过负荷、超压状态运行,为降低主汽温度而增加给水流量显然是不可取的,只有减煤减水,一方面控制超温,另一方面降负荷、降汽压。至于减多少煤和水,建议煤水减至机组负荷、主汽压力、主汽温度不超限为好,但主汽温度也需尽量控制高一些,为随后的主汽温度的快速大幅度下降做准备。

3)高加解列初期,机组负荷不高时,由于此时给水压力升高,过热器减温水压力高,省煤器进出口水温降低使过热器减温水水温降低,减温效果更好,所以高加解列初期主汽温度升高时及时开大过热器减温水,避免主汽温度上升过高过快。同时可直接加水减煤或只是加水保持给煤量不变调整水煤比控制主汽温度升高(注意储水罐水位变化,防止其满水),或适当开大大机调门增加蒸汽流量控制主汽温度升高。此过程中,主汽温度的上升应该可得到控制。

4)高加解列后期,由于给水温度大幅下降,主汽温度经过一段时间延时后将必然快速下降,及时调整给水流量、给煤量,适当降低水煤比,避免主汽温度下降过低。建议保持给煤量不变,以省煤器出口水温变化情况作为是否开始调整给水流量的依据,当省煤器出口水温下降幅度与省煤器进口水温下降幅度基本一致时开始调整给水流量保持主汽温度维持较高值运行,当主汽温度开始下降时及时调整给水流量的下降幅度,尽量缩小主汽温度降幅,使其重新开始上升。

5)主汽温度由最低值开始回升后,需及时调整水煤比,避免水煤比失调,造成主汽温度再次超温。建议保持给煤量不变,根据主汽温度的上升快慢及时调整给水流量,寻找新的平衡点,尽快使其稳定。

4高加解列后运行调整的其他注意事项分析

高加解列后,除给水温度、主汽温度的大幅变化外,其他运行参数、设备情况也需密切监视调整,避免某一环节的疏漏而使事故扩大。

1)高加解列后,需立即检查高加水侧进出口电动门动作是否正常,确认高加旁路动作正常防止断水。

2)高加解列后,原高加抽汽量也进入汽轮机,使进入汽轮机内的蒸汽量骤然增加,机组负荷将快速上升。同时高压缸和中压缸进汽量增加,导致主再热器系统进汽压力升高从而使整个系统压力升高,可能导致主再热器安全阀动作。特别是高负荷,需及时降低给水流量、给煤量,降低机组负荷、主汽压力,时刻关注安全门动作及回座情况。

3)高加解列后,对除氧器、凝汽器的水位有较大影响,此时除氧器水位将下降,凝结水泵出力将增加,特别是高负荷时需监视凝结水泵不过负荷,电流不超过额定值。

4)高加解列后,仍需注意调整高加水位,关注一、二、三段抽汽逆止门、电动门的关闭情况,注意抽汽管道上疏水门开启,严密监视抽汽管道温度、汽轮机缸温,防止汽轮机进水,发生水冲击。

5)高加解列后,高压抽汽阀门关闭,必然引起汽轮机轴向位移、推力轴承温度、轴承振动等参数变化,需加强汽机监视,及时调整。

5结束语

高加解列后,各参数变化较快,且幅度较大,异常处理也困难,特别是主汽温度,如处理不当,主汽温度降低过多,将有可能造成汽轮机水冲击,使机组被迫打闸停机。本文虽大致分析了高加解列后主汽温度的变化趋势,但由于当时正在处理给煤机断煤故障,给水、给煤已在手动,且水煤比有所失调,对高加解列初期主汽温度的自动变化起到干扰作用,但给水温度及高加解列后期主汽温度的降低情况应该是确切的。