热电联产 机组如何实现“保供热 、控非停 ”目标

热电联产 机组如何实现“保供热 、控非停 ”目标

董伟

国电电力酒泉发电有限公司 甘肃酒泉 735000

摘要：国电电力酒泉发电公司2×330MW热电联产机组自2011年10月投产以来，机组运行9年期间，酒泉公司因设备管理、运行管理不到位出现了几起机组非停，造成电量损失或供热质量下降。笔者结合历次事件，结合自己多年的管理经验，总结了几点供热机组控非停、保供热的经验，供同行相互借鉴与交流。

关键词：安全管理 运行管理 机组非停 供热可靠性

1.前言

国电电力酒泉发电公司一期工程2×330MW热电联产机组主机均为东方电气集团产品。汽轮机型号CZK330/278-16.7/0.4/538/538型亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、一级调整采暖抽汽、直接空冷凝汽式汽轮机。锅炉为东方锅炉厂股份公司生产的DG1177/17.5-Ⅱ13型亚临界、一次中间再热、单炉膛、固态排渣、自然循环汽包炉。炉膛采用四角切圆燃烧方式。锅炉本体采用全钢构架、紧身封闭加轻型金属屋盖、π型布置，固态连续排渣。两机为单元制设计，对外供电主要承担调峰任务，供热主要承担酒泉市区880万平米的居民供热任务。

机组自2011年10月投产以来共发生非停8次，供热质量降低事件2次。其中设备管理不到位非停6次，运行管理不到位非停2次。

2.机组典型非停事件分析

2.1设备管理方面。

2.1.1安装未严格按照工艺施工，造成#1炉蒸汽管道焊口爆裂，机组非停，供热质量下降。2013年11月11日，运行中的#1炉右侧后屏过至高过导汽管与高过集箱三通连接焊口突发爆裂，造成机组非停。检修人员进入大包后检查发现断口位置位于焊缝下熔合线附近，断面平坦，断口附近无塑性变形痕迹，断口呈脆性断裂特征。事后聘请西安热工院对断裂管口对断口母材及焊缝宏观检验、金相分析及硬度、冲击等试验判明，连接管焊缝断裂的直接原因是由于热处理工艺过程控制不当，加之高过集箱入口三通处引出接头过短，应力集中，导致焊缝中产生了再热裂纹，而初始裂纹萌生于外壁，并已经形成了较长的时间，在结构应力和焊接残余应力的共同作用下逐步氧化扩展并最终导致开裂。

2.1.2管材质量不合格，检验把关不严，造成#2炉后竖井前包墙过热器泄漏，机组非停，供热质量降低。2013年12月8日，运行中的#2炉四管泄漏检测装置发泄露报警，开人孔门检查有明显的呲汽声，判断锅炉泄漏，申请机组停运，进行抢修。在抢修检查中发现后竖井前包墙过热器管左数第七根、第九根，水平烟道包墙过热器从炉后左边数第一根、第二根管子泄漏。从现场宏观形貌检查来看第七根管爆裂口呈喇叭状，爆口周边管壁无明显剪薄情况 ，判断为短时间爆口。其它三根管子损伤均为明显的吹伤剪薄所致。后将泄漏管段进行化学成分、布氏硬度试验、断裂金相能谱分析，结果表明，本次包墙过热器管的泄漏与该管段存在原始缺陷有关。

2.1.3设计存在隐患，安装焊缝处理工艺差，造成#2炉后竖井前包墙过热器2次泄漏，机组非停。2014年2月2日、3月21日在供暖期接连发生两次次#2炉包墙过热器后竖井前包墙过热器泄漏事件，造成机组非停，供热质量下降。两次次泄漏位置虽然不同，但又具有一定共性。两次炉管泄露的主要原因是由于后竖井前包墙过热器炉内立管上下两端固定点距离10.9米，管排无固定夹具，在运行中受烟气流作用产生晃动，在交变应力的循环作用下，上下固定部位角焊缝熔合线的薄弱部位产生疲劳波纹，造成管子泄露、断裂。

2.1.4控制单回路控制，信号传输故障造成的两起机组非停。2013年10月30日，运行中的#1机组突然解列，首出原因为“汽轮机轴承振动大”。检查DCS历史曲线，#3轴承X向振动瞬间突增（峰值286μm），其他轴承振动、瓦温、轴位移等TSI参数均未有明显变化。后对汽机本体各部听音、测温、轴承盖振检查无异常，机组重新启动正常。后分析原因为：#3轴承X向振动测量回路故障，振动测量值突增，导致轴承振动大保护动作动作，机组跳闸。2016年9月16日，接带180MW负荷的#2机组突然跳闸，机组非停。

2.2运行管理方面

2.2.1工作不认真和事故处理能力差，造成的两起机组非停。2016年8月28日，#2机组启动后，热控人员在投机组“低真空保护”时未认真核对三个凝汽器真空低开关信号状态，即投入真空低保护，导致机组跳闸；事后检查分析认为，主要原因是在真空低开关定值校验拆除时，将二次门关闭，而在回装过程中，未开启真空低开关二次门，造成机组跳闸。2016年10月29日，运行中的#1机组运行人员发现盘面#1机除氧器水位缓慢下降，随即采取增加凝泵变频出力方式提高除氧器水位，未派人就地检查确认实际水位，在盘面水位连续下降的情况下运行人员误判为实际水位下降，打闸停机。

3.机组防非停对策及预防措施。

3.1.1

重点关注基建安装质量问题。酒泉公司2013年“11.11爆管事件”，经查施工热处理记录发现焊口焊后至热处理间隔时间远远超出24小时的规程要求，且焊接时间在寒冬“三九”天，热处理后焊口硬度均不同程度的存在超标情况，最大的超标标准近1倍。工程技术人员、监理均未真正负起责任，对不合格焊口放行验收，造成投运后事故发生。鉴于此，我们近几年来防爆的治理重点是加强金属监督，对安装超标二次处理后焊缝每年进行一次彻底的超声检测。对弯管部位有密封焊接的部分进行切割焊缝释放应力处理。

3.1.2高度关注设计缺陷，避免事故发生。酒泉公司发生在设计缺陷方面的典型案例是#2炉后竖井前包墙过热器泄漏和#1炉右侧后屏过至高过导汽管与高过集箱三通连接焊口爆裂。针对#2炉发现的炉内过热器立管上下两端固定点距离大，管子无固定夹具，吊架承载力不均问题，在2014年的机组检修时对包墙过热器上下立管固定点之间采用夹具固定方式进行改造完善。自改造后至今，该部位再未发生过问题。

3.1.3高度重视产品质量问题。酒泉公司虽未发现由于用材错误导致的事故发生，但2013年的“12.8”#2炉泄漏事件也暴露出了汽侧管材质量的重要性。同时，今年来行业内也发生了多起因把关不严造成的用错管材导致的蒸汽管爆裂事故。针对这些情况，我们的做法主要是严把采购、验收关。

3.1.4针对控制专业今年发生的问题，经过梳理发现问题主要出现在单点保护和控制逻辑不完善方面。单点保护方面我们主要是对机组主保护、重要辅机保护方面进行梳理与完善，针对汽轮机轴承振动控制回路故障导致机组跳闸问题，我们咨询相关专家，并对其他公司同类型机组进行调研，将原单点振动保护改为“任一振动跳闸值且除该跳闸值外任一报警值”。

3.1.5针对运行出现的误判现象，我们加强了仿真培训，特别是加强各水位等重要操作的基本培训，掌握调整的基本依据和原则，有针对性的进行常见事故操作培训，提高运行人员的操作和事故处理能力。

4.结束语

酒泉公司通过不懈努力，2015、2017、2019年度均实现了机组无非停目标，但是相比管理先进的其它电厂，我们深感需要学习和总结的东西还很多，供热机组“保供热、控非停”的工作一直在路上，谨将我们总结的一些经验和教训与同行相互借鉴与交流。

作者简介：董伟（1985-），男，华北电力大学，火电厂集控运行专业，本科，国电电力酒泉发电有限公司，注册安全工程师，主要从事电厂运行管理、安全管理工作。