【正文】 因此，在 BHK的設(shè)計(jì)思路上，過熱器減溫水在啟動(dòng)投油槍階段是不用投人的，只需對(duì)燃燒工況進(jìn)行調(diào)整，并且控制好給水 /燃料的比率，就完全能夠避免超溫現(xiàn)象，這一點(diǎn)在沁北 2機(jī)組上得到了驗(yàn)證。另一方面，給水量增加后，相應(yīng)的燃料量增加，鍋爐實(shí)際產(chǎn)生的蒸汽量并沒有相應(yīng)增加，大部分的熱量都由進(jìn)人啟動(dòng)分離器儲(chǔ)水罐的水帶人了凝汽器，并且由于燃料量增加，對(duì)流受熱面的吸熱量同時(shí)增加，造成主蒸汽溫度升得更高。將給水流量從 475 t/h的啟動(dòng)流量最高提高到了 750t/h，目的是想提高減溫水與主蒸汽的壓差，增加減溫水的調(diào)節(jié)能力。 燃料量不匹配 啟動(dòng)過程中的油量控制不合理，投人的油槍數(shù)量較多，油量大，且由于油槍投運(yùn)的程序未能有效的貫徹，短時(shí)間內(nèi)的燃料量投人多，造成主蒸汽溫度上升過快。 6 超溫的原因分析 2. 原因分析 運(yùn)行調(diào)整方面的原因 風(fēng)量偏大 鍋爐點(diǎn)火后由于霧化蒸汽壓力低，燃燒不好，煙色比較黑，調(diào)試人員為了改善燃燒，增加啟動(dòng)油槍的根部風(fēng)，啟動(dòng)了一次風(fēng)機(jī)，并提高二次風(fēng)的流量。對(duì)于電廠方而言 ,必須充分注意到該系統(tǒng)的重要性 ,加強(qiáng)各設(shè)計(jì)方之間的協(xié)調(diào)工作 。 (3) 啟動(dòng)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)為鍋爐廠 ,但其管道布置 、 支吊 、 膨脹由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì) ,同時(shí) ,管道須接入凝汽器 。 3. 經(jīng)驗(yàn)與反思 (1) 從沁北電廠鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行情況來看 ,沁北鍋爐采用配置 361 閥啟動(dòng)系統(tǒng)可以滿足運(yùn)行的要求 。 經(jīng)同廠家及設(shè)計(jì)院共同研究 ,決定在閘閥后增加一個(gè)可調(diào)節(jié)的針形閥后 ,可有效調(diào)節(jié)暖管流量 。 此系統(tǒng)要求在爐實(shí)現(xiàn)直流轉(zhuǎn)換 、 361閥完全關(guān)閉后啟用 。 對(duì)此問題 , 日本 BHK 有關(guān)專家提出了儲(chǔ)水罐的水位控制修正方案 ,徹底解決了此問題 。 因此 ,實(shí)際調(diào)試中 ,只能從 5 號(hào)低加排至循環(huán)水系統(tǒng) , 雖熱態(tài)沖洗排放問題得以解決 ,但由于水質(zhì)太差 ,凝泵濾網(wǎng)出現(xiàn)過數(shù)次堵塞情況 ,同時(shí) ,對(duì)凝汽器的清理也增加了很大工作量 。 沁北電廠在調(diào)試時(shí) ,由于工期及除鹽水量的原因 ,熱態(tài)沖洗時(shí)水質(zhì)超標(biāo)較為嚴(yán)重 ,如按照鍋爐廠的要求回收 ,則會(huì)對(duì)設(shè)備及管道造成不良影響 。 因系統(tǒng)已施工 ,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況 ,又增加了一根 D273 管子接至下水井 ,基本滿足了鍋爐啟動(dòng)排水的要求 。 冷態(tài)啟動(dòng)沖洗時(shí) ,出現(xiàn)了定排排水排不及的情況 ,影響了沖洗的效果和時(shí)間 。 鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)排水問題 鍋爐啟動(dòng)冷態(tài)沖洗時(shí) ,其排水途經(jīng)為從定排罐至機(jī)組排水槽 ,沖洗流量 475 t/h。 經(jīng)省煤器 、 水冷壁加熱的給水進(jìn)入啟動(dòng)分離器分離后 ,蒸汽進(jìn)入過熱器 ,而疏水進(jìn)入貯水罐 ,其水位由361 閥進(jìn)行調(diào)節(jié) ,疏水進(jìn)入凝汽器回收循環(huán) 。pH 值 ～ (3) 熱態(tài)沖洗 (鍋爐點(diǎn)火后 ):冷態(tài)沖洗水質(zhì)合格后 ,鍋爐點(diǎn)火進(jìn)行熱態(tài)沖洗 ,流程同冷態(tài)閉式?jīng)_洗 。 省煤器入口水質(zhì)條件達(dá)到下列要求時(shí) ,冷態(tài)閉式?jīng)_洗結(jié)束 ,鍋爐開始點(diǎn)火 : 電導(dǎo)率 ≤ 1uS/cm。 其主要作用和特點(diǎn)是 : (1) 冷態(tài)開式?jīng)_洗 (鍋爐點(diǎn)火前 ):361 閥開 ,至凝汽器的閘閥關(guān) ,至定排的閘閥開 ,沖洗水通過啟動(dòng)系統(tǒng)管道全部排至定排擴(kuò)容器 。后來增大了頂軸油管管徑，問題得到解決。后來根據(jù)制造廠的要求，提高了該點(diǎn)溫度保護(hù)定值，可滿足運(yùn)行要求。經(jīng)反復(fù)檢查、試驗(yàn)，確認(rèn)是 4號(hào)整流器屏的 R+臂可控硅擊穿導(dǎo)通所致，更換可控硅后勵(lì)磁系統(tǒng)工作正常。 (8) 另外，二次風(fēng)測(cè)量裝置 (同屬單點(diǎn)測(cè)量 )也無法準(zhǔn)確測(cè)量實(shí)際風(fēng)速，應(yīng)改為多點(diǎn)測(cè)風(fēng)裝置，這對(duì)指導(dǎo)鍋爐燃燒調(diào)整具有重要的意義。通過對(duì) 2號(hào)機(jī)組反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，單點(diǎn)測(cè)量的風(fēng)量裝置無法反映斷面的風(fēng)速分布。 (7) 磨煤機(jī)入口由于直管段短，冷、熱風(fēng)門垂直連接，在不同工況下氣流分布變化很大。這主要是超臨界汽輪機(jī)中壓主汽門采用了搖板式結(jié)構(gòu) (類似于高排逆止閥 )，因而尺寸較大，要保證其嚴(yán)密性，在設(shè)計(jì)上需要改進(jìn) . (6) 試運(yùn)行初期在投運(yùn)制粉系統(tǒng)過程中多次出現(xiàn)磨煤機(jī)振動(dòng)現(xiàn)象，經(jīng)檢查和分析認(rèn)為主要是磨盤上鋪煤厚度不均勻， 3個(gè)磨輥工作時(shí)受到的反作用力不平衡所致。 (4) 1號(hào)、 2號(hào)機(jī)組在首次起動(dòng)時(shí) 9號(hào)瓦軸振、瓦振均較大，停機(jī)后對(duì) 2號(hào)機(jī)組進(jìn)行了動(dòng)平衡，振動(dòng)問題基本解決。經(jīng)對(duì) 2A前置泵解體檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封圈磨損，處理后振動(dòng)基本正常； 2B前置泵經(jīng)多次解體檢修，復(fù)查和調(diào)整各部分尺寸和間隙，更換了軸承，并對(duì)與泵殼相連接的管道和附件進(jìn)行緊固。 (3) 在帶負(fù)荷試運(yùn)行階段，隨著機(jī)組負(fù)荷的升高，汽動(dòng)給水泵 (汽泵 )流量增大，其 前置泵水平方向的振動(dòng)增大 ，最大超過 100 m。 (2) 按照制造廠提供的 沖轉(zhuǎn)參數(shù) ，在冷態(tài)起動(dòng)中速暖機(jī) 3 h后高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)金 屬溫度仍很低，因此對(duì)冷態(tài)起動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整：主蒸汽參數(shù)由 8． 9 MPa、360℃ ～ 420℃ 調(diào)整為 5． 4 MPa、 360℃ ～ 42O℃ ；再熱蒸汽參數(shù)由 1． 0 MPa、320℃ 調(diào)整為 (0． 4～ 0． 6)MPa、 320℃ 。 3. 機(jī)組起動(dòng)調(diào)試過程中主要問題的分析處理 (1) 由于在起動(dòng)過程中汽水分離器大量疏水通過 361閥排到凝汽器，導(dǎo)致凝結(jié)水泵內(nèi)汽化，引起凝結(jié)水出口管道劇烈晃動(dòng)。 (3) 必須具備持續(xù)制水的能力，并儲(chǔ)備大量的除鹽水。 在常規(guī)亞臨界汽包爐堿洗的基礎(chǔ)上，爐前堿洗增加了高、低壓加熱器汽側(cè)、疏水管道、疏水?dāng)U容器、各減溫水管道等設(shè)備系統(tǒng)；增加了爐前(檸檬酸 )酸洗，涵蓋了爐前堿洗的大部分設(shè)備范圍。在甩大負(fù)荷時(shí)鍋爐壓力可能會(huì)快速上升，運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視。超臨界工況下水箱水位測(cè)量不能反映真實(shí)情況，須在 361閥控制邏輯中作相應(yīng)的處理。 (2) 在臨界點(diǎn)汽與水的密度是相等的，當(dāng)汽水參數(shù)向超臨界過渡時(shí)，水箱水位開始上升，直到滿水位，而實(shí)際上此時(shí)水箱中并沒有水，這樣就帶來了相應(yīng)的控制問題。 (3) 在試運(yùn)過程中兩臺(tái)機(jī)組的高、中壓導(dǎo)汽管法蘭多次出現(xiàn)漏汽； 1號(hào)汽輪機(jī)中壓主汽門門蝶與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接螺栓斷裂；部分調(diào)節(jié)裝置如凝結(jié)水泵最小流量調(diào)節(jié)閥、給水泵再循環(huán)門、除氧器水位調(diào)節(jié)輔助閥等靜態(tài)試驗(yàn)動(dòng)作靈活，帶負(fù)荷后卻出現(xiàn)卡澀、失靈。 2． 2 汽輪機(jī) (1) 在升速過程中汽輪機(jī)分為高壓缸、中低壓缸兩個(gè)模塊運(yùn)行，實(shí)際上高壓缸排汽大部分未進(jìn)人再熱冷段，須根據(jù)高壓缸排汽溫度、高中壓缸加熱速度的匹配等對(duì)通風(fēng)閥開度進(jìn)行調(diào)整。 (4)國產(chǎn)超臨界鍋爐只要燃燒調(diào)整得當(dāng)，投入少量燃油便可以達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)蒸汽參數(shù)在臨界點(diǎn)附近工況要注意監(jiān)視水冷壁管壁溫度變化，根據(jù)燃料量及時(shí)調(diào)整各部分風(fēng)量，以保持良好的燃燒狀況。鍋爐設(shè)計(jì)濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)運(yùn)行的最高壓力為 9． 3 MPa，轉(zhuǎn)為干態(tài)運(yùn)行所需的燃料量較大，參數(shù)控制有一定的難度，因此，采用在帶大負(fù)荷工況下整定過熱器安全門。升壓和吹洗過程中采用合理的控制方式和吹管參數(shù)，保證吹管系數(shù)大于 1． 0。直流爐在吹管時(shí)考慮到汽水分離器的水容積較汽包小得多和水冷壁水動(dòng)力的安全性，通常采用純直流穩(wěn)壓方式吹洗。在兩臺(tái)機(jī)組的 DCS環(huán)網(wǎng)之間設(shè)置控制的公用系統(tǒng)公用環(huán)網(wǎng)。主變壓器型號(hào)為 SFP一 720210／ 500，額定容量 720 MVA，冷卻方式為 ODAF。鍋爐設(shè)計(jì)采用定壓一滑壓一定壓或定壓運(yùn)行方式。設(shè)計(jì)燃用晉南、晉東南地區(qū)貧煤和煙煤的混合煤，用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，每爐配 6臺(tái)磨煤機(jī)，其中 1臺(tái)備用。要求超臨界機(jī)組具有良好的運(yùn)行特性，能以最小的壽命損耗進(jìn)行啟停和變負(fù)荷運(yùn)行，則應(yīng)從機(jī)組部件采用的材料、部件設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)、運(yùn)行方式等方面考慮。 啟停和變負(fù)荷運(yùn)行能力的關(guān)鍵在于停機(jī)不同時(shí)間后，再次啟動(dòng)所需的時(shí)間和運(yùn)行中對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)能力。 (5) 汽輪機(jī)軸系較長(zhǎng)，啟動(dòng)過程中因溫度變化引起的動(dòng)靜部分的脹差需要進(jìn)行精心組織。機(jī)組在甩負(fù)荷時(shí)，汽缸、管道、加熱器中的蒸汽推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的飛升要比超臨界機(jī)組的大。為此，除要研究和精心設(shè)計(jì)軸系及汽封結(jié)構(gòu)外，在運(yùn)行中對(duì)軸系穩(wěn)定性問題要格外注意。這也要解決好汽輪機(jī)中壓進(jìn)汽部分的冷卻技術(shù)，包括冷卻方式、冷卻效果及轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)、溫度應(yīng)力及兼顧部件強(qiáng)度、膨脹、蠕變、熱應(yīng)力和低周熱疲勞性能之間的矛盾。即在滿足對(duì)超超臨界機(jī)組的運(yùn)行性能的要求下，還要兼顧和解決超超臨界機(jī)組關(guān)鍵零部件的疲勞損耗趨于嚴(yán)重的問題。壁厚的增加將使非穩(wěn)定熱應(yīng)力增大，對(duì)運(yùn)行不利。長(zhǎng)期處于高溫下工作的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，由于高溫和啟停中的熱應(yīng)力，會(huì)造成持久強(qiáng)度的消耗 (低周熱疲勞 )和高溫蠕變的累積。 (4)在整個(gè)滑壓運(yùn)行過程中，蒸發(fā)點(diǎn)的變化使水冷壁金屬溫度發(fā)生變化，要防止因溫度頻繁變化引起的疲勞破壞。 (2)低負(fù)荷時(shí)，水冷壁的吸熱不均勻?qū)⒓哟螅赡軐?dǎo)致溫度偏差增大。在直流運(yùn)行方式下，工質(zhì)流動(dòng)的穩(wěn)定性會(huì)受到影響。 3. 鍋爐滑壓運(yùn)行應(yīng)注意的問題 超超臨界直流鍋爐在滑壓運(yùn)行時(shí)，水冷壁內(nèi)的工質(zhì)隨負(fù)荷的變化會(huì)經(jīng)歷高壓、超高壓、亞臨界和超臨界壓力區(qū)域，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)必須重視可能產(chǎn)生的問題 。最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷取決于煤質(zhì)和燃燒器特性，鍋爐一旦建成，可通過試驗(yàn)確定最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷。 調(diào)峰幅度還應(yīng)考慮鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷。同時(shí)，頻繁的投運(yùn)啟動(dòng)分離器系統(tǒng)，將使其閥門受到損傷。鍋爐在此負(fù)荷以上運(yùn)行時(shí)，水冷壁是安全的，但需要啟動(dòng)分離器系統(tǒng)，以增加水冷壁的質(zhì)量流速。超臨界鍋爐最低負(fù)荷主要取決于水冷壁的安全負(fù)荷。 據(jù)有關(guān)資料介紹，機(jī)組參數(shù)為 26 MPa／ 540℃/560 ℃ 時(shí)，允許機(jī)組以任何方式運(yùn)行 (包括每日啟停、每周啟停 )；參數(shù)為 28 MPa／ 560℃ ／ 580℃ ，且當(dāng)過熱器末級(jí)受熱面采用膨脹系數(shù)較大的奧氏體鋼時(shí)，按每日啟停運(yùn)行，將有高溫腐蝕的危險(xiǎn)；參數(shù)達(dá) 28 MPa／ 580℃ ／ 600℃ 時(shí)，過熱器末級(jí)受熱面高溫腐蝕危險(xiǎn)性就更大。機(jī)組的調(diào)峰速度主要取決于汽輪機(jī)熱應(yīng)力、漲差等因素。超超臨界鍋爐由于材料等級(jí)的提高，分離器壁厚僅為亞臨界 600 MW 鍋爐汽包壁厚的 1／ 3左右，因此超超臨界鍋爐允許負(fù)荷變化速率還是較大的。 直流鍋爐由于沒有厚壁部件汽包，具有快速變負(fù)荷的能力。 控制循環(huán)汽包鍋爐變負(fù)荷速率為 3． 6％ MCR／ min。在圖中的 “ 給水控制 ” 中，主線是保證機(jī)組在穩(wěn)定工況下等于設(shè)計(jì)的煤水比，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，邏輯設(shè)計(jì)了中間點(diǎn)焓值校正和過熱汽溫校正；為了在負(fù)荷變化時(shí)加速給水控制，作為機(jī)組負(fù)荷需求的功率指令和主汽壓力設(shè)定值的微分信號(hào)作為前饋加到給水控制信號(hào)中。 對(duì)于處于直流狀態(tài)下的超臨界機(jī)組，給水控制和燃燒控制無法分開，體現(xiàn)在煤水比的控制上。 為了滿足鍋爐快速響應(yīng)負(fù)荷需求，功率指令和壓力設(shè)定值的微分作為前饋被加到燃燒率指令中。