650MW机组深度调峰降负荷期间高加跳闸的原因分析及预防措施

650MW机组深度调峰降负荷期间高加跳闸的原因分析及预防措施

钱锋

华润电力（常熟）有限公司 江苏常熟 215500

【摘 要】近些年受电网结构和用电需求的变化影响，火电机组调峰频次及时间明显增加。机组在调峰期间重要辅机的安全运行至关重要，本文结合机组调峰降负荷期间高加跳闸案例，分析了跳闸原因及运行防范措施。

【关键词】 深度调峰 高加跳闸 端差大 注意事项

1概述

江苏电网受清洁能源发电、特高压直流受电及用电结构变化的影响，峰谷差日益增大，对火电机组调峰需求越来越大，2018年华润常熟项目公司已完成三台机组40%Pe深度调峰认证，其中3号机组完成35%Pe的深调认证。

华润电力（常熟）有限公司3台650MW机组，锅炉为超临界参数变压运行本生直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。锅炉制粉系统为4台双进双出正压直吹试钢球磨。汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机，汽轮机抽汽系统为典型“3高4低1除氧”方式。

2案例事件经过

3号机组在40%Pe深度调峰降负荷期间，3号高加疏水发生闪蒸，造成高加水位高引发1、2、3号高加解列。事情过程如下：

11:40 接到省调指令3号机进行40%负荷调峰操作。

11:57 磨煤机3D停运，负荷由366MW开始下降。3号高加正常疏水阀自动状态下由41%逐渐关小至34%，3号高加水位稳定在342mm,疏水温度174℃。

12:04:45 3号高加水位开始快速上涨，疏水温度涨至178℃。

12:05:11 DCS发“3号高加水位高高”、“3号高加水位高高高”报警，1、2、3号高加抽气电动阀、抽汽逆止阀关闭，高加旁路电动门开启，高加跳闸时3号高加疏水温度180℃。

12:05:15 3号高加紧急疏水门开启后高加水位下降，调整机组运行参数稳定。

检查3号高加正常疏水阀正常,3号高加本体及疏水管路无振动、无异音，给水侧压力正常、就地水位计显示水位下降至90mm。全面检查系统正常后重新投入高加运行。

3原因分析

根据参数分析及保护动作情况，结合就地高加本体及正常疏水调阀检查结果，判断此次高加跳闸原因为3号高加因疏水温度高至对应压力下的饱和温度，发生闪蒸，引起虚假水位，导致高加保护动作跳闸。

机组降负荷时，高加汽侧压力会跟随三抽压力下降，高加疏水温度随之下降，由于蓄热的原因，高加疏水温度下降速度滞后于压力下降速度，会导致高加疏水过冷度下降。由于3号机3号高加端差大，高加疏水温度比其他机组要高10℃左右，所以疏水温度更容易达到饱和温度。负荷越高疏水过冷度越高，相对越安全。所以机组低负荷时进行降负荷操作3号高加疏水过冷度小，容易达到饱和，相对风险较大。

3号机3号高加不同负荷对应邻机3号高加的疏水温度如下：

我厂3号机3号高加管板结合面发生过多次泄漏，经过若干次检修处理堵管率达7%，高加端差达12℃，多次对高加水位进行调整试验，确认目前该高加端差已无调整裕度。

4高加疏水端差大运行技术措施

机组加减负荷或进行给水调整时关注高加水位，必要时及时进行手动干预。

根据设计规范3号高加水位在300mm（DCS显示，对应就地地面高度为856mm）以上可以保证高加的端差在正常范围内，低于这个值端差会快速增大，导致疏水温度上升，正常运行时控制水位380mm高水位运行，可根据具体情况进行调整，为了防止高加疏水带汽引起管道振动，正常调整范围为320mm-400mm。

由于高加疏水闪蒸与高加汽侧压力和疏水温度有关，机组降负荷时高加汽侧压力下降速度快于疏水温度变化速度，为了保证高加疏水有一定的过冷度，各值可参考下表进行疏水温度监视。在负荷各个阶段应控制高加疏水温度低于对应压力下的饱和温度至少5℃。

机组大梯度降负荷时，为防止抽汽压力下降过快，加热器冷却速度跟不上引起疏水温度过高。机组可根据表格中压力温度进行对照，若不能保证疏水过冷度，则申请值长解除AGC手动控制降负荷速度。

机组降负荷至350MW时，如需要继续降负荷则解除AGC手动控制降负荷速率。

机组进行深度调峰时，要安排专人监视3号高加水位及疏水过冷度，控制降负荷速率。

若高加水位异常上涨，判断为疏水温度过高引起时，应迅速开启高加事故疏水。若给水波动引起，可适当开大高加正常疏水调阀，降低高加水位，待波动消除后及时进行回调。

若高加水位上涨过快，应立即手动开启高加事故疏水，若高加水位保护动作应及时检查高加联锁保护动作情况，做好相应的事故预想，避免事故扩大。

正常运行时，关注高加系统相关附属设备运行情况，发现缺陷及时联系处理，确保高加保护可靠投入。

5运行注意事项

运行中高加事故疏水开启后，应查明高加水位升高原因再重新投入，避免盲目操作造成事故扩大。高加水侧切回主路时要安排人员就地核对高加水侧压力，防止高加水侧缺水引起给水倒流导致省煤器入口流量下降。

给水流量波动引起的高加水位波动与高加压力下降疏水闪蒸引起的波动原因不同，高加疏水闪蒸主要是因为温度变化滞后于压力变化，导致疏水饱和。所以要降低压力下降速度，提高温度下降速度，给水的波动也会影响疏水温度变化，所以要重视对给水的调整，避免大幅度扰动。

正常运行时高加水位的调整不可幅度过大，引起压力、温度剧烈变化。

针对3号高加泄漏堵管数量较多，系统相对比较脆弱，为了避免低水位运行造成高加泄漏，所以保持高加高水位运行，投、退高加时均要严格控制高加温升速率不大于110℃/h，保证高加的运行安全。

考虑利用检修机会对高加进行酸洗除垢，对高加堵管产生的影响与厂家沟通分析，制定高加后续处理方案。

6综述

在深度调峰期间，系统运行方式较薄弱，高加跳闸对系统扰动较大，严重影响机组安全运行。特别是机组在调峰时SCR入口烟温偏低，高加退出后脱硝反应器SCR入口烟温大幅下降，严重影响脱销效率及空预器安全。因此在机组调峰期间应加强各参数的监视，通过分析数据异常及时发现隐患，特别是重要辅机设备检修治理后应重点关注。

参考文献：

[1] 高建伟. 600MW超临界汽轮机高压加热器泄漏原因分析及处理[J]. 科技与企业, 2012, 000(023):282-282.

[2] 吉子安. 高压加热器疏水冷却段的作用、运行和疏水水位调整[J]. 电站辅机(4):43-47.

[3]李泽军;. 高压加热器疏水故障原因分析及对策[C]// 海峡论坛海峡两岸能源论坛. 2018.

作者简介：钱锋（1986.1），男，发电部值长，华润电力（常熟）有限公司，单位地址：江苏省常熟市经济技术开发区沿江工业园。