李鵬,曾琦
(新疆新特能源股份有限公司自備熱電廠,烏魯木齊 830011)
燃用準(zhǔn)東煤鍋爐機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)技術(shù)探討
李鵬,曾琦
(新疆新特能源股份有限公司自備熱電廠,烏魯木齊 830011)
新疆新特能源股份有限公司自備熱電廠鍋爐設(shè)計(jì)燃用準(zhǔn)東地區(qū)煤種,從機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)前準(zhǔn)備、滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中的參數(shù)控制以及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行分析,探索了燃用準(zhǔn)東煤鍋爐機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)的可行技術(shù),快速、有效地降低了停機(jī)后的汽輪機(jī)缸溫,為機(jī)組大修爭(zhēng)取了時(shí)間。
鍋爐;準(zhǔn)東煤;滑參數(shù)停機(jī)
滑參數(shù)停機(jī)(以下簡(jiǎn)稱滑停)即在停機(jī)過(guò)程中保持調(diào)門(mén)全開(kāi),依靠逐漸降低主蒸汽和再熱蒸汽參數(shù)(壓力和溫度)來(lái)降低負(fù)荷,直至汽輪機(jī)打閘?;5哪康氖鞘雇C(jī)后的汽缸金屬溫度降低到較低的水平,可以提前停止盤(pán)車和油循環(huán),為檢修創(chuàng)造條件,有利于縮短整個(gè)檢修停機(jī)時(shí)間。
滑停的主要優(yōu)點(diǎn):(1)機(jī)爐金屬能得到均勻冷卻;(2)減少停機(jī)過(guò)程中熱量和汽水損失,充分利用鍋爐余熱發(fā)電;(3)對(duì)汽輪機(jī)噴嘴、葉片上的鹽垢有清洗作用。
新疆新特能源股份有限公司自備熱電廠(以下簡(jiǎn)稱新特能源自備電廠)2臺(tái)鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司制造的HG-1176/25.4-HM2型超臨界鍋爐。鍋爐為一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、∏型、緊身封閉布置,采用不帶再循環(huán)泵的大氣擴(kuò)容式啟動(dòng)系統(tǒng),主蒸汽溫度由減溫器調(diào)節(jié),再熱蒸汽溫度正常情況下由尾部煙氣擋板調(diào)節(jié),緊急情況下由噴水減溫器調(diào)節(jié)。汽輪機(jī)為CZK350/326-24.2/1.3/566/566型超臨界、單軸、雙缸、雙排汽、一次中間再熱、單抽凝汽式汽輪機(jī)。鍋爐設(shè)計(jì)使用新疆準(zhǔn)東五彩灣地區(qū)煤種,該煤種經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試后評(píng)價(jià)為低灰分、中等水分、中等發(fā)熱量、堿金屬含量高的煤質(zhì),屬于嚴(yán)重結(jié)焦、沾污性煤種。
3.1 預(yù)防主蒸汽溫度突降導(dǎo)致滑停失敗
機(jī)組滑停過(guò)程中很容易出現(xiàn)汽溫大幅度波動(dòng),尤其在150~130MW負(fù)荷范圍內(nèi)由干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)時(shí),爐、機(jī)之間配合不同步,容易造成主蒸汽溫度下滑。
(1)主、再熱蒸汽過(guò)熱度至少大于50℃,高壓缸排汽有一定的過(guò)熱度,不能進(jìn)入飽和區(qū),否則應(yīng)打開(kāi)高壓缸排汽逆止閥閥前疏水電動(dòng)門(mén),以提高高壓缸排汽的過(guò)熱度,如果無(wú)效應(yīng)停止降溫,繼續(xù)降壓降負(fù)荷,以提高過(guò)熱蒸汽的過(guò)熱度。
(2)滑停過(guò)程中控制主、再熱蒸汽溫度下降速率<1.0℃/min,降壓速率<0.2MPa/min。
(3)汽缸金屬溫度下降速率≤1℃/min。
(4)負(fù)荷下降速率<3MW/min。
(5)主、再熱蒸汽溫差<30℃。
(6)汽缸各部件溫差不超過(guò)規(guī)程規(guī)定值。
(7)在干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)過(guò)程中,一定要注意汽溫的變化并及時(shí)調(diào)整,盡量避免在干、濕態(tài)轉(zhuǎn)換負(fù)荷范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間停留。
(8)根據(jù)滑停參數(shù)控制好鍋爐的煤水比,保證汽溫均勻下降,嚴(yán)禁汽溫反彈,為此要保證燃料量均勻減少。
(9)滑停過(guò)程中,停磨時(shí)要保持鍋爐熱負(fù)荷穩(wěn)定,負(fù)荷低于180MW時(shí)投入微油助燃。
3.2 防止低負(fù)荷燃燒不穩(wěn)導(dǎo)致滅火事故
(1)在計(jì)劃滑停前8 h,B,C磨煤機(jī)煤倉(cāng)上高熱值煤,保證燃燒穩(wěn)定。
(2)在滑停前應(yīng)聯(lián)系熱工人員檢查并確認(rèn)爐膛負(fù)壓表、二次風(fēng)壓表及火焰電視系統(tǒng)正常。
(3)在滑停前盡量保持煤倉(cāng)低倉(cāng)位,D磨煤機(jī)煤倉(cāng)保持1/5倉(cāng)位,C磨煤機(jī)煤倉(cāng)保持1/4倉(cāng)位,A,B磨煤機(jī)煤倉(cāng)保持1/3倉(cāng)位。加強(qiáng)與燃料運(yùn)行人員的聯(lián)系,保證鍋爐燃料供應(yīng)。
(4)加強(qiáng)監(jiān)視爐膛火焰的燃燒情況,根據(jù)燃燒情況及時(shí)調(diào)整風(fēng)量。
(5)如因燃燒不穩(wěn)造成鍋爐滅火,必須立即停爐,防止滅火放炮。
3.3 防止汽輪機(jī)負(fù)脹差過(guò)大
(1)嚴(yán)格控制降溫速度<1.0℃/min。
(2)滑停過(guò)程中要注意高、中壓脹差的變化,及時(shí)調(diào)整,控制降負(fù)荷、降溫速度,負(fù)脹差增長(zhǎng)較快時(shí)要停止降參數(shù),穩(wěn)定后再繼續(xù)滑停。
(3)控制軸封供汽溫度在150~180℃,降負(fù)荷過(guò)程中及時(shí)投入軸封的備用汽源。
3.4 停爐注意事項(xiàng)
(1)由于準(zhǔn)東煤含中高水分,鍋爐低負(fù)荷時(shí)需控制磨煤機(jī)出口溫度大于70℃,以保證磨煤機(jī)足夠的干燥出力,實(shí)現(xiàn)煤粉進(jìn)入爐膛后充分燃燒。低負(fù)荷時(shí)可以投入暖風(fēng)器提高一次風(fēng)溫。
(2)在計(jì)劃滑停前8 h,B,C磨煤機(jī)煤倉(cāng)上高熱值煤,保證燃燒穩(wěn)定。
(3)準(zhǔn)東煤具有強(qiáng)結(jié)焦性,滑停過(guò)程中要防止落大焦造成鍋爐滅火;同時(shí)要嚴(yán)密監(jiān)視撈渣機(jī)的運(yùn)行情況,防止落大焦造成撈渣機(jī)卡死。
(4)由于準(zhǔn)東煤具有強(qiáng)結(jié)焦性,停爐過(guò)程中,在不影響燃燒的前提下投入連續(xù)吹灰,保證爐內(nèi)清潔,為大修創(chuàng)造條件。
(5)由于準(zhǔn)東煤在600~750℃低溫區(qū)間容易發(fā)生結(jié)焦,因此停爐過(guò)程中盡量減少爐膛出口煙溫在此溫度段的停留時(shí)間。
(6)根據(jù)直流爐的特性,建議滑參數(shù)停爐分為2步走:在干態(tài)情況下采用順閥方式控制,保持爐水循環(huán)的穩(wěn)定;在濕態(tài)情況下采用單閥方式控制且4個(gè)閥全開(kāi),保證汽缸冷卻的均勻性。
(7)由于準(zhǔn)東煤的可磨性優(yōu)良,低負(fù)荷時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整煤粉細(xì)度,有利于低負(fù)荷時(shí)的燃燒穩(wěn)定。
(8)氨區(qū)應(yīng)根據(jù)煙溫及時(shí)退出,若退出不及時(shí),將導(dǎo)致催化劑噴嘴堵塞嚴(yán)重。
4.1 滑停前的準(zhǔn)備工作
停機(jī)前準(zhǔn)備工作的好壞關(guān)系到機(jī)組能否順利實(shí)現(xiàn)滑停。要根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況,做好滑停前的一切準(zhǔn)備工作,預(yù)想停機(jī)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,停機(jī)前應(yīng)做好以下工作。
(1)停機(jī)前應(yīng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行一次全面檢查,詳細(xì)記錄設(shè)備存在的缺陷,以便停機(jī)后予以消除。
(2)試驗(yàn)汽輪機(jī)交流潤(rùn)滑油泵、直流潤(rùn)滑油泵、頂軸油泵、高壓?jiǎn)?dòng)油泵及盤(pán)車電機(jī),檢查各油泵出口油壓、聲音、振動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)方向,試驗(yàn)正常后停泵投入備用。運(yùn)行不正常的油泵必須事先檢修好。
(3)滑停前鍋爐爐膛全面吹灰1次。
(4)檢查鍋爐油槍、燃油系統(tǒng),逐個(gè)試投油槍,確保各角油槍(包括微油油槍)能可靠投入。
(5)高、低壓旁路系統(tǒng)進(jìn)行充分的疏水暖管,使高、低壓旁路系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)。
(6)在滑停前盡量保持煤倉(cāng)低煤位,D磨煤機(jī)煤倉(cāng)保持1/5倉(cāng)位,C磨煤機(jī)煤倉(cāng)保持1/4倉(cāng)位,A,B磨煤機(jī)煤倉(cāng)保持1/3倉(cāng)位。
(7)檢查并確認(rèn)直流系統(tǒng)正常,與脫硫、除灰、燃料等系統(tǒng)的人員加強(qiáng)聯(lián)系。
(8)將吹灰汽源切至高輔聯(lián)箱帶,滑停前保證高輔聯(lián)箱、低輔聯(lián)箱壓力及溫度正常。
(9)滑停過(guò)程中空氣預(yù)熱器必須連續(xù)吹灰。
(10)檢查并確認(rèn)過(guò)熱器和再熱器煙氣擋板操作靈活。
(11)滑停前記錄1次鍋爐所有膨脹指示計(jì)。(12)化學(xué)人員準(zhǔn)備充足除鹽水。
(13)停機(jī)前,按啟停記錄表記錄各金屬溫度及脹差,停機(jī)時(shí)每30min記錄1次。
4.2 降溫降壓滑停過(guò)程
滑停是保證汽輪機(jī)各受熱部件均勻冷卻的過(guò)程,滑停的關(guān)鍵取決于主蒸汽和再熱蒸汽溫度的控制,通常采用的方法是先降低蒸汽壓力,保持溫度不變,將調(diào)速汽門(mén)全開(kāi),然后按規(guī)定速率降溫;但因再熱蒸汽溫度下降滯后于主蒸汽溫度,所以應(yīng)等再熱蒸汽溫度下降后,再進(jìn)行下一階段的降壓、降溫,每一階段應(yīng)在相應(yīng)負(fù)荷停留一段時(shí)間,如此重復(fù)。根據(jù)歷次滑停的經(jīng)驗(yàn),新特能源自備電廠制訂了對(duì)應(yīng)負(fù)荷下滑停過(guò)程控制參數(shù),見(jiàn)表1。
表1 對(duì)應(yīng)負(fù)荷下滑停過(guò)程控制參數(shù)
(1)滑停過(guò)程中,在降負(fù)荷的同時(shí)進(jìn)行降壓。汽溫主要通過(guò)調(diào)整鍋爐燃燒、總風(fēng)量、減溫水量和煙氣擋板開(kāi)度來(lái)控制。
(2)滑停過(guò)程中嚴(yán)格按照表1所示的參數(shù)及暖機(jī)要求進(jìn)行控制、調(diào)整,暖機(jī)時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)。
(3)當(dāng)滑停初始負(fù)荷低于220MW時(shí),不再升負(fù)荷至220MW,將主蒸汽壓力、溫度以規(guī)定速率調(diào)整至對(duì)應(yīng)值,再按表1規(guī)定參數(shù)進(jìn)行滑停。
(4)在滑停過(guò)程中,降負(fù)荷、降壓同時(shí)進(jìn)行,但在降負(fù)荷、降壓過(guò)程中,主蒸汽溫度盡量保持穩(wěn)定,以免主蒸汽、汽缸溫度下降過(guò)快。
(5)滑停過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)視汽輪機(jī)脹差和高壓內(nèi)缸外壁與內(nèi)壁溫差的變化情況,根據(jù)具體情況來(lái)控制降溫、降壓速度。
(6)按照先上后下的原則逐層停運(yùn)磨煤機(jī),降低鍋爐熱負(fù)荷。停運(yùn)制粉系統(tǒng)前,本層給煤量應(yīng)減至最小并將煤倉(cāng)儲(chǔ)煤燃盡,當(dāng)給煤機(jī)皮帶走空后停該制粉系統(tǒng)?;:笃诒3諥,B原煤倉(cāng)低煤位運(yùn)行,要求少煤量、多頻次上煤,必須保證滑停結(jié)束后A,B原煤倉(cāng)燒空,為下次機(jī)組啟動(dòng)做好準(zhǔn)備,減少檢修工作量。
(7)滑停過(guò)程中,停運(yùn)制粉系統(tǒng)時(shí)應(yīng)保證燃燒平穩(wěn),保證燃料量無(wú)大幅度變化,并加強(qiáng)對(duì)主蒸汽溫度的監(jiān)視、調(diào)整,防止汽溫大幅降低?;_^(guò)程中須嚴(yán)密監(jiān)視各管壁溫度,嚴(yán)禁管壁超溫。停運(yùn)C磨煤機(jī)前投入油槍穩(wěn)燃,保證燃燒穩(wěn)定。
(8)機(jī)組負(fù)荷降至130~120MW時(shí),進(jìn)行干、濕態(tài)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換過(guò)程中保證燃燒穩(wěn)定,防止蒸汽溫度、壓力大幅波動(dòng),干態(tài)壓力不低于15MPa。長(zhǎng)時(shí)間停留在干、濕態(tài)轉(zhuǎn)化范圍內(nèi)會(huì)造成主蒸汽壓力及溫度波動(dòng)較大,不易控制過(guò)熱度,因此滑停時(shí)應(yīng)盡快通過(guò)此區(qū)間。
(9)負(fù)荷逐漸降低時(shí),隨著燃料量的減少,及時(shí)調(diào)整風(fēng)量,保證一、二次風(fēng)的協(xié)調(diào)配合。根據(jù)爐內(nèi)燃燒工況,及時(shí)投油槍穩(wěn)定燃燒,燃燒惡化時(shí)可投油助燃,防止鍋爐滅火。
(10)負(fù)荷低于70MW時(shí),可采用調(diào)整二次風(fēng)、適當(dāng)減小總風(fēng)量等方法減弱燃燒實(shí)現(xiàn)降溫。
(11)滑停過(guò)程中,當(dāng)任一參數(shù)達(dá)停機(jī)極限值時(shí),必須立即停機(jī)。
(12)滑停后期低負(fù)荷運(yùn)行期間須加強(qiáng)對(duì)鍋爐燃燒狀況的監(jiān)視和調(diào)整,防止低負(fù)荷磨煤機(jī)火檢信號(hào)弱而跳閘,最終導(dǎo)致鍋爐滅火??稍诘拓?fù)荷期間退出A,B磨煤機(jī)“4取3”跳閘保護(hù),但必須加強(qiáng)對(duì)爐膛負(fù)壓、火焰電視、就地燃燒情況的監(jiān)視,防止鍋爐局部滅火和爆燃,一旦發(fā)現(xiàn)燃燒不穩(wěn)或局部滅火應(yīng)及時(shí)手動(dòng)主燃料跳閘(MFT)。
(13)滑停原則上盡量少投油,為使低負(fù)荷階段B磨煤機(jī)投入微油保證燃燒穩(wěn)定,應(yīng)在保證磨煤機(jī)分離器出口溫度不低于55℃和最低出口壓力為3.5 kPa的情況下盡量減少一次風(fēng)量,提高煤粉濃度。
(14)滑停后期要嚴(yán)格控制降壓速度,在保證蒸汽過(guò)熱度的前提下盡量保持穩(wěn)定,防止降壓過(guò)快導(dǎo)致汽溫大幅波動(dòng)。
(15)滑停過(guò)程中,除了要保持汽壓、汽溫穩(wěn)定外,還要保證蒸汽過(guò)熱度平穩(wěn)變化,確保汽缸溫度平穩(wěn)下降。
根據(jù)制訂的滑停技術(shù)措施,充分考慮燃用準(zhǔn)東煤鍋爐的特性,新特能源自備電廠在#1機(jī)組進(jìn)行數(shù)次滑停操作,8 h內(nèi)將汽輪機(jī)高壓缸缸溫降到300℃,大大縮短了汽輪機(jī)冷卻時(shí)間,縮短了檢修工期,經(jīng)濟(jì)效益良好。
(本文責(zé)編:劉芳)
TM 621.3
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1674-1951(2015)07-0006-03
李鵬(1978—),男,新疆烏魯木齊人,高級(jí)工程師,從事火力發(fā)電廠運(yùn)行管理工作(E-mail:lpc77@163.com)。
2014-07-29;
2015-05-07
曾琦(1975—),男,新疆烏魯木齊人,高級(jí)工程師,從事火力發(fā)電廠運(yùn)行管理工作(E-mail:2622918928@qq.com)。