王小龍，馬平

(廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽　515223)

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1 000 MW機組滑參數(shù)停機的運行控制及分析

王小龍，馬平

(廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽515223)

滑參數(shù)停機能快速降低缸溫,有利于盡快對汽輪機本體進行檢修。介紹了廣東粵電靖海發(fā)電有限公司2×1 000 MW超超臨界機組典型的滑參數(shù)停機過程，通過對#4機組滑參數(shù)停機過程控制、參數(shù)變化及出現(xiàn)的異常進行分析，總結(jié)了1 000 MW機組滑參數(shù)停機的操作思路、控制要點及滑停過程中的注意事項，供同類型機組滑停操作時參考。

1 000 MW機組；超超臨界機組；滑參數(shù)停機；滑停曲線；運行控制

0　引言

廣東粵電靖海發(fā)電有限公司(以下簡稱靖海發(fā)電公司) #4機組(1 000 MW)鍋爐為東方鍋爐廠制造的DG 3000/26.25-Ⅱ1型、超超臨界參數(shù)、前后墻對沖燃燒、固態(tài)排渣、單爐膛、一次中間再熱、采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度、平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型變壓直流爐。汽輪機為N1000-25.0/600/600型超超臨界、一次中間再熱、單軸四缸四排汽、沖動凝汽式汽輪機，設(shè)計額定功率1 000 MW，最大連續(xù)出力1 043.2 MW。汽輪機中、低壓缸均為雙流反向布置[1]。

靖海發(fā)電公司#3，#4超超臨界機組自投運以來還未采用過滑參數(shù)停機方式，此次#4機組滑參數(shù)停機尚屬首次，本文對#4機組滑參數(shù)停機的過程控制、參數(shù)變化曲線及出現(xiàn)的異常進行分析。

1　滑參數(shù)停機的過程控制

(1)接到停機指令后，減負(fù)荷至500 MW，按1.0～1.5 ℃/min的速度降低主、再熱蒸汽溫度到580 ℃，穩(wěn)定10 min。

(2)按2 MW/min左右的速度減負(fù)荷到400 MW，同時按1 ℃/min的速度降低主、再熱蒸汽溫度到550 ℃，穩(wěn)定20 min。

(3)機組退出協(xié)調(diào)切至手動控制方式，按2 MW/min左右的速度減負(fù)荷到300 MW，同時按1 ℃/min的速度降低主、再熱蒸汽溫度到520 ℃，穩(wěn)定20 min。

(4)當(dāng)再熱蒸汽溫度降到540 ℃時退出中壓轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽。

(5)負(fù)荷降到300 MW時，按1 ℃/min速度降低主、再熱蒸汽溫度到500 ℃，同時降負(fù)荷到200 MW。

(6)高、中壓缸脹差低過-4 mm，則在200 MW時穩(wěn)定負(fù)荷、汽溫，等脹差回到-4 mm以內(nèi)時再繼續(xù)進行停機操作。

(7)其他操作按正常停機操作進行。

2　#4機組滑停的實際過程分析

2016-04-30，#4機組因檢修消缺需要，在“五一”調(diào)峰停機過程中首次采用滑參數(shù)停機。機組負(fù)荷從750 MW到汽輪機打閘共耗時4 h，期間主、再熱蒸汽溫度從599/598 ℃降到496/497 ℃，主、再熱蒸汽壓力從20.9/3.3 MPa降到9.4/0 MPa，高壓調(diào)節(jié)級金屬壁溫從547 ℃下降到459 ℃，如圖1所示。下面介紹此次#4機組滑參數(shù)停機的主要控制過程。

(1)10:45執(zhí)行停機前試驗。主機交流輔助油泵、主機直流事故油泵、交流啟動油泵、頂軸油泵、A/B小汽輪機(以下簡稱小機)直流油泵試運均正常，主機盤車就地空轉(zhuǎn)正常，小機盤車無法試運行未執(zhí)行空轉(zhuǎn)；B/F層等離子試?yán)。鼺層#4等離子有工作票外，其他拉弧均正常。

(2)11:45負(fù)荷由750 MW減至400 MW，降主、再熱蒸汽溫度。剛好中午機組調(diào)峰，按自動發(fā)電控制(AGC)要求機組直接降負(fù)荷至400 MW，按要求緩慢降低主、再熱蒸汽溫度，按主、再熱蒸汽降溫速度<1.5 ℃/min控制；停止鍋爐其他吹灰器吹灰，避免對主、再熱蒸汽溫度控制的干擾，直接保留空氣預(yù)熱器(以下簡稱空預(yù)器)吹灰器運行，未做汽源切換，仍采用主蒸汽汽源；因未結(jié)束吹灰程控而無法保證空預(yù)器吹灰器連續(xù)吹灰，在空預(yù)器吹灰器按程控完成一次吹灰后自動結(jié)束。

(3)12:30 B小機汽源由四段抽汽轉(zhuǎn)至輔汽。輔汽至B小機供汽管道正常運行時處于暖管狀態(tài)，直接緩慢投入B小機輔汽汽源。由于#4機組冷段再熱器供輔汽未投，#4機組輔汽聯(lián)箱汽源流動很少，造成#3，#4機組輔汽聯(lián)絡(luò)管有積水，隨著B小機輔汽汽源量逐漸增大，#4機組輔汽聯(lián)箱溫度降低較快(256 ℃降至176 ℃)，B小機汽缸金屬溫度也由305 ℃降至219 ℃(輔汽汽源溫度本身比四段抽汽汽源溫度低屬正?，F(xiàn)象，切換時需緩慢并注意B小機各運行參數(shù)正常)，開啟#3，#4機組輔汽聯(lián)絡(luò)管疏水器旁路手動門疏水加強疏水，輔汽聯(lián)箱溫度很快升至正常溫度302℃。輔汽聯(lián)箱汽溫實際變化趨勢如圖2所示。

圖1　機組負(fù)荷從750MW到汽輪機打閘參數(shù)變化趨勢

圖2　輔汽聯(lián)箱汽溫實際變化趨勢

(4)13:45退出1臺汽動給水泵運行。退出A汽動給水泵自動，保證B汽動給水泵自動控制，將A汽動給水泵出力緩慢降低，B汽動給水泵自動增加出力，保證鍋爐總給水流量的穩(wěn)定，并利用2臺汽動給水泵再循環(huán)協(xié)助調(diào)節(jié)，A汽動給水泵不再向系統(tǒng)供水后，檢查B汽動給水泵組運行正常，關(guān)閉A汽動給水泵出口電動門，將A小機轉(zhuǎn)速降至2 800 r/min，盡可能降低A小機的用汽量，防止打閘后汽源中斷對四段抽汽的影響(#3機組曾出現(xiàn)過小機打閘影響四段抽汽供除氧器逆止門關(guān)閉現(xiàn)象)，操作臺手動打閘A小機，投入A小機盤車運行正常；由于B小機汽源切換時輔汽帶水溫度較低(輔汽溫度變化如圖2所示)，對B小機汽源切換過程花費時間較長，并且對B小機汽源切換后的參數(shù)進行了全面檢查分析，保證B小機運行穩(wěn)定、可靠。

(5)13:55 6 kV廠用電切換。6 kV廠用電由A/B高壓廠用變壓器(以下簡稱高廠變)切至#01,#02啟動備用變壓器(以下簡稱啟備變)供電，在切換過程出現(xiàn)快切裝置閉鎖信號，無法切換，而手動復(fù)位后切換均正常；根據(jù)6 kV母線電壓，適當(dāng)提高#01,#02啟備變有載調(diào)壓檔位。

(6)14:00 高、中壓缸脹差控制。如圖1所示，機組負(fù)荷400 MW，按降溫速率控制主、再熱蒸汽溫度降至550 ℃，高中壓缸脹差下降仍未穩(wěn)定，尤其中壓缸脹差降至-4.70 mm(超過報警值)。經(jīng)退出高中壓轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽，停運C真空泵，轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽溫度由503 ℃升至538 ℃，中壓缸脹差穩(wěn)定并回升。

(7)15:00停運第3臺制粉系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)階梯性設(shè)定目標(biāo)負(fù)荷360，320，305 MW并停留穩(wěn)定一定時間，負(fù)荷變化率15 MW/min不變，修改負(fù)荷設(shè)定下限至200 MW，否則出現(xiàn)負(fù)荷減閉鎖；在機組降負(fù)荷過程中，主、再熱蒸汽溫度會緩慢降低，而這時為了控制汽溫降低速度，可改變一級減溫水自動設(shè)定值穩(wěn)定主蒸汽溫度控制，開大再熱器煙氣擋板門控制再熱蒸汽溫度；在機組負(fù)荷降至320 MW時，出現(xiàn)CCS無法繼續(xù)降負(fù)荷現(xiàn)象，檢查發(fā)現(xiàn)B給水泵自動控制減至最小指令20%而無法繼續(xù)減水引起，通過開啟B給水泵再循環(huán)進行調(diào)節(jié)后，機組負(fù)荷降至300 MW；主、再熱蒸汽溫度降至530/525 ℃，停運第3臺制粉系統(tǒng)(E磨煤機)，CCS切至機跟爐方式(TF)運行方式，退出給水和煤主控自動。

(8)15:06鍋爐干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)。手動控制鍋爐給水流量850 t/h左右，減煤至110 t/h，機組負(fù)荷260 MW，爐水循環(huán)泵(BCP)具備啟動條件，啟動BCP，鍋爐干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)正常，關(guān)閉BCP和361閥暖管管路。

(9)15:25給水閥和除氧器水位控制閥切換。給水主路切至旁路控制，凝結(jié)水主調(diào)自動切至副調(diào)自動控制正常。

(10)15:27主、再熱蒸汽溫度降至500 ℃。機組負(fù)荷170 MW左右，全面檢查系統(tǒng)，將高壓加熱器(以下簡稱高加)正常疏水由除氧器切至凝汽器，除氧器汽源緩慢切至輔汽供汽；通過手動控制一級減溫水調(diào)門，控制主蒸汽溫度500 ℃穩(wěn)定，再熱器煙氣擋板門控制再熱蒸汽溫度500 ℃，并用少量事故噴水輔助調(diào)節(jié)；穩(wěn)定負(fù)荷、汽溫，等脹差回到-4 mm以內(nèi)。

(11)15:50 打閘停機。如圖1所示，主、再熱蒸汽溫度500 ℃穩(wěn)定一定時間，高、中、低壓缸脹差穩(wěn)定，分別為-3.90/-4.08/10.48 mm，高中壓缸內(nèi)壁溫度459/490 ℃，準(zhǔn)備打閘停機；開啟高壓旁路閥，機組負(fù)荷降至90 MW，檢修配合關(guān)閉左側(cè)中聯(lián)閥主蒸汽閥供油手動門，左側(cè)中壓主蒸汽閥熱工配合關(guān)閉到位，啟動主機潤滑油輔助油泵、啟動油泵運行正常，停運F制粉系統(tǒng)；操作臺汽輪機手動打閘，轉(zhuǎn)速降低，發(fā)電機解列，鍋爐運行正常，主機左側(cè)中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)至12.6%無法繼續(xù)關(guān)閉，其他各系統(tǒng)設(shè)備檢查動作正常；主機轉(zhuǎn)速2 450 r/min，B頂軸油泵聯(lián)鎖啟動運行正常；熱工配合關(guān)閉主機VV閥。

(12)15:58停機后再熱器無蒸汽流通，關(guān)小再熱器煙氣擋板。由于再熱器減溫水個別電動門異常無法關(guān)閉，所以關(guān)閉A，B給水泵中間抽頭手動門，開啟省煤器側(cè)煙氣擋板，關(guān)小再熱器煙氣擋板門至20%。

(13)16:10手動退出脫硝系統(tǒng)。機組停運過程脫硝煙溫基本可達(dá)到要求，停機打閘后手動退出脫硝系統(tǒng)噴氨，A，B側(cè)供氨手動閥因時間不夠未關(guān)閉。

(14)16:52投入盤車。汽輪機打閘至0轉(zhuǎn)速投入盤車時間總計62 min。

(15)18:36高、中壓缸脹差負(fù)脹差不斷增大。停機后，汽輪機高、中壓缸脹差出現(xiàn)了負(fù)向不斷增大的現(xiàn)象，造成異常的原因有：1)停機后，由于轉(zhuǎn)子和氣缸質(zhì)量、蓄熱不同，轉(zhuǎn)子較氣缸冷卻更快，脹差負(fù)向增長；2)鍋爐保溫保壓運行，不能退出軸封蒸汽，破壞真空，而此時軸封由輔汽提供，輔汽參數(shù)低，溫度只有222 ℃，遠(yuǎn)低于高、中壓缸溫度，造成轉(zhuǎn)子冷卻速度加快，脹差進一步負(fù)向增長。

經(jīng)將軸封汽源切至主蒸汽供汽后，高、中壓缸脹差才趨于正常值。

3　滑參數(shù)停機的風(fēng)險因素分析

通過對本次#4機組滑參數(shù)停機過程的控制和分析，可總結(jié)得出1 000 MW超超臨界機組滑參數(shù)停機過程的風(fēng)險因素和注意事項，主要有以下幾個方面。

(1)滑停過程中，汽輪機、鍋爐方面需注意以下幾點：1)汽輪機、鍋爐要協(xié)調(diào)好，降溫、降壓不應(yīng)有回升現(xiàn)象；2)機組負(fù)荷<300 MW時，空預(yù)器應(yīng)投入連續(xù)吹灰；3)注意除氧器、凝汽器、高加、低壓加熱器(以下簡稱低加)水位變化，保持正常水位運行；4)應(yīng)加強對風(fēng)量、中間點溫度、儲水罐水位及主蒸汽溫度的監(jiān)視和調(diào)整；5)嚴(yán)密監(jiān)視鍋爐的膨脹情況。做好膨脹記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報。應(yīng)分別在50%，30%，20%額定負(fù)荷和停爐熄火后記錄膨脹指示，若發(fā)現(xiàn)膨脹不均，應(yīng)調(diào)整燃燒。

(2)停用磨煤機時，應(yīng)密切注意主蒸汽壓力、溫度、爐膛壓力的調(diào)整控制[2]。

(3)在整個滑停過程中，汽溫、汽缸金屬溫度下降速率應(yīng)嚴(yán)格符合滑停曲線要求。汽溫在10 min內(nèi)急劇下降50 ℃，應(yīng)打閘停機。參數(shù)滑降要求：主、再熱蒸汽降溫速度，<1.5 ℃/min；主、再熱蒸汽降壓速度，<0.3 MPa/min；汽缸金屬溫降率，<1.3 ℃/min；主、再熱蒸汽過熱度，>56 ℃；主蒸汽溫度，>主蒸汽溫度度低保護值+30 ℃[1]。

(4)加強對汽輪機脹差、高中壓缸熱膨脹、軸向位移、上下缸溫差、軸承振動、軸瓦溫度等重要參數(shù)變化趨勢的監(jiān)視與控制，每隔15 min對關(guān)鍵參數(shù)進行抄錄和對比，發(fā)現(xiàn)變化趨勢異常及時分析原因并采取措施進行控制。具體參數(shù)要求如下：1)維持高、低壓軸封蒸汽壓力正常，防止由于壓力過高漏汽串入軸承箱而使?jié)櫥瓦M水，同時防止由于壓力過低，低壓缸軸封漏空氣造成凝汽器真空下降[3]。2)高、中壓缸上、下壁溫差應(yīng)控制在42 ℃(報警值)以內(nèi)，最高不得超過56 ℃。正常運行時若高、中壓缸上、下壁溫差突然增大，表明下缸底部有積水，此時應(yīng)立即開啟汽輪機本體各加熱器抽汽管路及冷再管疏水氣動閥加強疏水。3)#1～#8任一軸瓦金屬溫度不得超過115 ℃，#9～#10任一軸瓦金屬溫度不得超過90 ℃。4)控制推力瓦金屬溫度不得超過85 ℃，跳閘值110 ℃。5)任一軸承的回油溫度不得超過65 ℃，回油溫度超過75 ℃故障停機。6)正常運行時任一軸承雙振幅軸振應(yīng)小于0.075 mm，報警值0.125 mm，跳閘值0.250 mm。

(5)當(dāng)高、中、低壓缸負(fù)脹差小于-5 mm時，應(yīng)立即停止滑降，穩(wěn)定汽溫，設(shè)法控制脹差。軸向位移、高/中/低壓缸脹差跳機值見表1。

表1　軸向位移、高/中/低壓缸脹差跳機值　mm

(6)停機后，注意記錄轉(zhuǎn)子惰走時間。轉(zhuǎn)子靜止后延時30 s檢查盤車電機自啟動，10 s后檢查確認(rèn)盤車裝置自動嚙合，否則手動投入盤車。主機盤車投入后，定時記錄轉(zhuǎn)子偏心度及高/中壓缸脹差、高/中壓缸第1級溫度、軸向位移等[4]。

4　#4機組滑停的總結(jié)及建議

(1)轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽量對主機中壓缸脹差影響較大，停機過程可提前關(guān)閉轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽對其進行控制。

(2)給水泵自動控制。經(jīng)多次實踐觀察，在整個機組啟停過程中自動控制性能都非常好，在鍋爐干態(tài)運行后，給水泵自動控制完全能夠跟蹤到位，但要注意給水泵自動控制的低限20%，防止無法減水而造成鍋爐汽水系統(tǒng)過水事故。

(3)機組負(fù)荷在300 MW以上時，主蒸汽溫度完全可以通過減溫水自動和中間點溫度偏置設(shè)定進行自動調(diào)節(jié)，可達(dá)到所需要的溫度控制要求。

(4)再熱器溫度在整個停機過程中基本上都是用煙氣擋板控制，并且調(diào)節(jié)很少，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運行方式變化提前調(diào)節(jié)，再熱器側(cè)煙氣擋板基本上在70%～88%之間，而事故減溫水基本沒用，在溫度回頭時少量使用。

(5)在整個滑停過程中，爐膛煙溫均滿足脫硝系統(tǒng)的投運要求，從而保證脫硝系統(tǒng)連續(xù)運行。

(6)在機組滑停至300MW負(fù)荷時，可提前用主蒸汽作為汽源投入空預(yù)器連續(xù)吹灰，空預(yù)器吹灰汽源不用切至輔助蒸汽。

(7)機組啟停機在300 MW以上時，完全可投入CCS自動控制進行加減負(fù)荷，整個協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)穩(wěn)定，注意給水泵自動控制低限20%。

(8)此次停機后進行了發(fā)電機短路試驗，試驗時要做好發(fā)電機溫度監(jiān)控，定冷水溫度調(diào)節(jié)閥投自動情況下調(diào)節(jié)速度較慢，需提前干預(yù)，及時將其手動開大，防止發(fā)電機溫度異常升高。

(9)下次遇到類似鍋爐需要保溫保壓運行的情況，應(yīng)立即投入主蒸汽供軸封，以盡量提高軸封溫度，穩(wěn)定脹差。

經(jīng)試投運，相關(guān)管道和閥門未見冒汽和卡澀情況，疏水正常，且主蒸汽供軸封調(diào)門自動調(diào)節(jié)正常。由于管徑較小和節(jié)流影響，壓力設(shè)定為22 kPa時，調(diào)門開度約65%。

5　結(jié)束語

本文對靖海電廠#4超超臨界機組首次滑停的全面分析和總結(jié)，可以看出，只要通過合理地控制主、再熱蒸汽參數(shù)的變化速度，保證機組各部件安全、均勻冷卻，可以有效防止滑停過程中操作不當(dāng)造成汽輪機發(fā)生水沖擊、大軸彎曲、汽輪機超速等惡性事故，并有效縮短停機時間，大大提高電廠的經(jīng)濟效益。

[1]廣東粵電靖海發(fā)電有限公司.廣東粵電靖海發(fā)電有限公司1 000 MW機組集控運行規(guī)程[Z].揭陽:廣東粵電靖海發(fā)電有限公司,2015.

[2]馮庭有.1 036 MW超臨界機組滑參數(shù)停機技術(shù)探討[J].發(fā)電設(shè)備, 2011,25(5):358-361.

[3]王永康.600 MW超臨界機組滑參數(shù)停機探討[J].華東電力, 2008,36(2):46-48.

[4]曾賢,鄭桂波.東方600 MW超臨界機組滑參數(shù)停機分析[J].電力安全技術(shù),2008,10(8):9-11.

(本文責(zé)編：白銀雷)

2016-05-13；

2016-06-05

TK 26

B

1674-1951(2016)06-0017-04

王小龍(1985一)，男，陜西寶雞人，工程師，工程碩士，從事電廠集控運行方面的工作(E-mail:407040317@qq.com)。

馬平(1988一)，女，廣東韶關(guān)人，助理工程師，從事電廠脫硫化學(xué)方面的工作(E-mail:wingdy1988@163.com)。