【正文】 因此，在 BHK的設(shè)計思路上，過熱器減溫水在啟動投油槍階段是不用投人的，只需對燃燒工況進行調(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，這一點在沁北 2機組上得到了驗證。另一方面，給水量增加后，相應的燃料量增加，鍋爐實際產(chǎn)生的蒸汽量并沒有相應增加，大部分的熱量都由進人啟動分離器儲水罐的水帶人了凝汽器，并且由于燃料量增加，對流受熱面的吸熱量同時增加，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，且由于油槍投運的程序未能有效的貫徹，短時間內(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 運行調(diào)整方面的原因 風量偏大 鍋爐點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，增加啟動油槍的根部風，啟動了一次風機，并提高二次風的流量。對于電廠方而言 ,必須充分注意到該系統(tǒng)的重要性 ,加強各設(shè)計方之間的協(xié)調(diào)工作 。 (3) 啟動系統(tǒng)的功能設(shè)計為鍋爐廠 ,但其管道布置 、 支吊 、 膨脹由設(shè)計院設(shè)計 ,同時 ,管道須接入凝汽器 。 3. 經(jīng)驗與反思 (1) 從沁北電廠鍋爐啟動系統(tǒng)運行情況來看 ,沁北鍋爐采用配置 361 閥啟動系統(tǒng)可以滿足運行的要求 。 經(jīng)同廠家及設(shè)計院共同研究 ,決定在閘閥后增加一個可調(diào)節(jié)的針形閥后 ,可有效調(diào)節(jié)暖管流量 。 此系統(tǒng)要求在爐實現(xiàn)直流轉(zhuǎn)換 、 361閥完全關(guān)閉后啟用 。 對此問題 , 日本 BHK 有關(guān)專家提出了儲水罐的水位控制修正方案 ,徹底解決了此問題 。 因此 ,實際調(diào)試中 ,只能從 5 號低加排至循環(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 ,對凝汽器的清理也增加了很大工作量 。 沁北電廠在調(diào)試時 ,由于工期及除鹽水量的原因 ,熱態(tài)沖洗時水質(zhì)超標較為嚴重 ,如按照鍋爐廠的要求回收 ,則會對設(shè)備及管道造成不良影響 。 因系統(tǒng)已施工 ,結(jié)合現(xiàn)場的實際情況 ,又增加了一根 D273 管子接至下水井 ,基本滿足了鍋爐啟動排水的要求 。 冷態(tài)啟動沖洗時 ,出現(xiàn)了定排排水排不及的情況 ,影響了沖洗的效果和時間 。 鍋爐冷態(tài)啟動排水問題 鍋爐啟動冷態(tài)沖洗時 ,其排水途經(jīng)為從定排罐至機組排水槽 ,沖洗流量 475 t/h。 經(jīng)省煤器 、 水冷壁加熱的給水進入啟動分離器分離后 ,蒸汽進入過熱器 ,而疏水進入貯水罐 ,其水位由361 閥進行調(diào)節(jié) ,疏水進入凝汽器回收循環(huán) 。pH 值 ～ (3) 熱態(tài)沖洗 (鍋爐點火后 ):冷態(tài)沖洗水質(zhì)合格后 ,鍋爐點火進行熱態(tài)沖洗 ,流程同冷態(tài)閉式?jīng)_洗 。 省煤器入口水質(zhì)條件達到下列要求時 ,冷態(tài)閉式?jīng)_洗結(jié)束 ,鍋爐開始點火 : 電導率 ≤ 1uS/cm。 其主要作用和特點是 : (1) 冷態(tài)開式?jīng)_洗 (鍋爐點火前 ):361 閥開 ,至凝汽器的閘閥關(guān) ,至定排的閘閥開 ,沖洗水通過啟動系統(tǒng)管道全部排至定排擴容器 。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，提高了該點溫度保護定值，可滿足運行要求。經(jīng)反復檢查、試驗，確認是 4號整流器屏的 R+臂可控硅擊穿導通所致，更換可控硅后勵磁系統(tǒng)工作正常。 (8) 另外，二次風測量裝置 (同屬單點測量 )也無法準確測量實際風速，應改為多點測風裝置，這對指導鍋爐燃燒調(diào)整具有重要的意義。通過對 2號機組反復試驗驗證，單點測量的風量裝置無法反映斷面的風速分布。 (7) 磨煤機入口由于直管段短，冷、熱風門垂直連接，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，要保證其嚴密性，在設(shè)計上需要改進 . (6) 試運行初期在投運制粉系統(tǒng)過程中多次出現(xiàn)磨煤機振動現(xiàn)象，經(jīng)檢查和分析認為主要是磨盤上鋪煤厚度不均勻， 3個磨輥工作時受到的反作用力不平衡所致。 (4) 1號、 2號機組在首次起動時 9號瓦軸振、瓦振均較大，停機后對 2號機組進行了動平衡，振動問題基本解決。經(jīng)對 2A前置泵解體檢查，發(fā)現(xiàn)機械密封圈磨損，處理后振動基本正常； 2B前置泵經(jīng)多次解體檢修，復查和調(diào)整各部分尺寸和間隙，更換了軸承，并對與泵殼相連接的管道和附件進行緊固。 (3) 在帶負荷試運行階段，隨著機組負荷的升高，汽動給水泵 (汽泵 )流量增大，其 前置泵水平方向的振動增大 ，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)起動中速暖機 3 h后高壓缸調(diào)節(jié)級金 屬溫度仍很低，因此對冷態(tài)起動參數(shù)進行了調(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. 機組起動調(diào)試過程中主要問題的分析處理 (1) 由于在起動過程中汽水分離器大量疏水通過 361閥排到凝汽器，導致凝結(jié)水泵內(nèi)汽化，引起凝結(jié)水出口管道劇烈晃動。 (3) 必須具備持續(xù)制水的能力，并儲備大量的除鹽水。 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、疏水擴容器、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。在甩大負荷時鍋爐壓力可能會快速上升，運行中應加強監(jiān)視。超臨界工況下水箱水位測量不能反映真實情況，須在 361閥控制邏輯中作相應的處理。 (2) 在臨界點汽與水的密度是相等的，當汽水參數(shù)向超臨界過渡時，水箱水位開始上升，直到滿水位，而實際上此時水箱中并沒有水，這樣就帶來了相應的控制問題。 (3) 在試運過程中兩臺機組的高、中壓導汽管法蘭多次出現(xiàn)漏汽； 1號汽輪機中壓主汽門門蝶與傳動機構(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)試驗動作靈活，帶負荷后卻出現(xiàn)卡澀、失靈。 2． 2 汽輪機 (1) 在升速過程中汽輪機分為高壓缸、中低壓缸兩個模塊運行，實際上高壓缸排汽大部分未進人再熱冷段，須根據(jù)高壓缸排汽溫度、高中壓缸加熱速度的匹配等對通風閥開度進行調(diào)整。 (4)國產(chǎn)超臨界鍋爐只要燃燒調(diào)整得當，投入少量燃油便可以達到?jīng)_轉(zhuǎn)蒸汽參數(shù)在臨界點附近工況要注意監(jiān)視水冷壁管壁溫度變化，根據(jù)燃料量及時調(diào)整各部分風量，以保持良好的燃燒狀況。鍋爐設(shè)計濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)運行的最高壓力為 9． 3 MPa，轉(zhuǎn)為干態(tài)運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。直流爐在吹管時考慮到汽水分離器的水容積較汽包小得多和水冷壁水動力的安全性，通常采用純直流穩(wěn)壓方式吹洗。在兩臺機組的 DCS環(huán)網(wǎng)之間設(shè)置控制的公用系統(tǒng)公用環(huán)網(wǎng)。主變壓器型號為 SFP一 720210／ 500，額定容量 720 MVA，冷卻方式為 ODAF。鍋爐設(shè)計采用定壓一滑壓一定壓或定壓運行方式。設(shè)計燃用晉南、晉東南地區(qū)貧煤和煙煤的混合煤，用中速磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)，每爐配 6臺磨煤機，其中 1臺備用。要求超臨界機組具有良好的運行特性，能以最小的壽命損耗進行啟停和變負荷運行，則應從機組部件采用的材料、部件設(shè)計、控制系統(tǒng)、運行方式等方面考慮。 啟停和變負荷運行能力的關(guān)鍵在于停機不同時間后，再次啟動所需的時間和運行中對負荷變化的響應能力。 (5) 汽輪機軸系較長，啟動過程中因溫度變化引起的動靜部分的脹差需要進行精心組織。機組在甩負荷時，汽缸、管道、加熱器中的蒸汽推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的飛升要比超臨界機組的大。為此，除要研究和精心設(shè)計軸系及汽封結(jié)構(gòu)外，在運行中對軸系穩(wěn)定性問題要格外注意。這也要解決好汽輪機中壓進汽部分的冷卻技術(shù)，包括冷卻方式、冷卻效果及轉(zhuǎn)子溫度場、溫度應力及兼顧部件強度、膨脹、蠕變、熱應力和低周熱疲勞性能之間的矛盾。即在滿足對超超臨界機組的運行性能的要求下，還要兼顧和解決超超臨界機組關(guān)鍵零部件的疲勞損耗趨于嚴重的問題。壁厚的增加將使非穩(wěn)定熱應力增大，對運行不利。長期處于高溫下工作的汽輪機轉(zhuǎn)子，由于高溫和啟停中的熱應力，會造成持久強度的消耗 (低周熱疲勞 )和高溫蠕變的累積。 (4)在整個滑壓運行過程中，蒸發(fā)點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)低負荷時，水冷壁的吸熱不均勻?qū)⒓哟?，可能導致溫度偏差增大。在直流運行方式下，工質(zhì)流動的穩(wěn)定性會受到影響。 3. 鍋爐滑壓運行應注意的問題 超超臨界直流鍋爐在滑壓運行時，水冷壁內(nèi)的工質(zhì)隨負荷的變化會經(jīng)歷高壓、超高壓、亞臨界和超臨界壓力區(qū)域，在設(shè)計和運行時必須重視可能產(chǎn)生的問題 。最低不投油穩(wěn)燃負荷取決于煤質(zhì)和燃燒器特性，鍋爐一旦建成，可通過試驗確定最低不投油穩(wěn)燃負荷。 調(diào)峰幅度還應考慮鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負荷。同時，頻繁的投運啟動分離器系統(tǒng)，將使其閥門受到損傷。鍋爐在此負荷以上運行時，水冷壁是安全的，但需要啟動分離器系統(tǒng)，以增加水冷壁的質(zhì)量流速。超臨界鍋爐最低負荷主要取決于水冷壁的安全負荷。 據(jù)有關(guān)資料介紹，機組參數(shù)為 26 MPa／ 540℃/560 ℃ 時，允許機組以任何方式運行 (包括每日啟停、每周啟停 )；參數(shù)為 28 MPa／ 560℃ ／ 580℃ ，且當過熱器末級受熱面采用膨脹系數(shù)較大的奧氏體鋼時，按每日啟停運行，將有高溫腐蝕的危險；參數(shù)達 28 MPa／ 580℃ ／ 600℃ 時，過熱器末級受熱面高溫腐蝕危險性就更大。機組的調(diào)峰速度主要取決于汽輪機熱應力、漲差等因素。超超臨界鍋爐由于材料等級的提高，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，具有快速變負荷的能力。 控制循環(huán)汽包鍋爐變負荷速率為 3． 6％ MCR／ min。在圖中的 “ 給水控制 ” 中，主線是保證機組在穩(wěn)定工況下等于設(shè)計的煤水比，當機組運行工況偏離設(shè)計值時，邏輯設(shè)計了中間點焓值校正和過熱汽溫校正；為了在負荷變化時加速給水控制，作為機組負荷需求的功率指令和主汽壓力設(shè)定值的微分信號作為前饋加到給水控制信號中。 對于處于直流狀態(tài)下的超臨界機組，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負荷需求，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。