吉林省辽源市大唐辽源发电厂吉林省辽源136200
摘要:本次研究在分析330MW汽轮发电机组停炉不停机积极意义的基础上对其实现停炉不停机进行分析,最后从理论结合实际的角度进行全面性分析,希望能够为延长机组寿命、减少机组非停提供有价值参考。
关键词:330MW汽轮发电机组;停炉不停机;控制措施
引言
实现330MW汽轮发电机组停炉不停机控制的最终目的是保证MFT后汽轮机在低负荷下尽可能长时间运行和保障汽轮机的安全,防止机组非停,可以发现,330MW汽轮发电机组实现停炉不停机具有非常积极的意义。
1330MW汽轮发电机组实现停炉不停机的积极意义
停炉不停机控制方式可以减少非停次数,提高经济效益,在锅炉处理好缺陷后立即点火升温、升压、升负荷,减少了对汽轮机各系统的冲击[1],对延长汽轮机组寿命也是有好处的。但是,同时带来的安全问题不能忽视,有必要对停炉不停机动作结果进行分析,逐步完善控制逻辑。
2330MW汽轮发电机组停炉不停机控制措施分析
2.1运行控制方式的选择
2.1.1联跳
MFT动作后,主汽门的关闭造成汽压升高,大量高温蒸汽由安全门排入大气或经旁路系统减温减压后进入凝汽器,造成热能和工质的损失,既影响电厂的经济效益,又发生了机组的非计划停运。一般在机组停运后,若MFT动作原因很快查清,如已确定为误操作、保护误动或故障已很快消除,则申请调度同意,锅炉将开始点火,汽轮机准备冲转启动。为了达到减小启动过程中的热应力的要求,在锅炉点火后,控制高低压旁路系统,提升汽温直至符合冲转要求。这就相对增加了机组启动时间,如果采用负温差启动,缩短了机组使用寿命,存在安全隐患。
2.1.2不联跳
引起锅炉发生MFT的原因,可能是某一辅机或设备故障,或锅炉保护装置误动作及操作不当等原因,扩大了事故。这些情况在MFT发生后很快就能处理完毕,锅炉具备短时间内重新点火条件,如果锅炉MFT动作后未联跳汽轮机,汽轮机利用锅炉蓄热在逻辑自动控制下快速降至极低负荷运行,待锅炉处理完缺陷后迅速点火升温升压升负荷至要求值。锅炉MFT动作灭火后,锅炉失去热源,如果汽机不停机,主、再热蒸汽的温度和压力将急剧下降,汽轮机存在进冷蒸汽、进水的危险,很容易造成机组损坏的重大事故。
2.2具体控制措施
2.1.1锅炉MFT触发条件及保护条件
原机组锅炉MFT的16个触发条件保持不变,一旦触发MFT条件,锅炉设备正常动作;取消锅炉MFT后直接联跳汽轮机逻辑,保留手动MFT联跳汽轮机条件。
2.1.2锅炉触发MFT后汽轮机控制要求
通过DEH系统(汽轮机电液调节系统)的RB接口完成自动快速降负荷,维持汽轮机在较低负荷运行,具体技术措施如下:(1)DEH系统通过RB(快速减负荷)功能实现自动快速降负荷,当机组负荷大于60MW时,以150MW/min的速率降负荷至60MW,再以30MW/min的速率降负荷至40MW。当机前压力超过16MPa时闭锁减负荷,低于15.8MPa时,则继续以设定的速率降负荷至目标值;(2)负荷目标值自动设为10MW;(3)切CCS为DEH操作员自动;(4)DEH系统应自动退遥控、切单阀运行;(5)中调门在MFT后由手动控制转为自动控制,按照逻辑设计依据热再压力和调节级压力进行自动调节。(6)退出供热。(7)当锅炉MFT后,联锁关闭过热器减温水电动总门,将造成高旁无减温水,旁路系统无法投入。此设计属于不规范设计,应当单独从给水母管路接出。
2.1.3逻辑实现方式
手动MFT通过硬接线直接进ETS跳闸板实现跳机。锅炉汽包水位高高值动作或主蒸汽温度小于460℃或过热蒸汽过热度低于110℃与上MFT信号通过软逻辑判断后输出四副干接点[2],通过硬接线方式(分别2取一后与)进入ETS跳闸板实现跳机。
2.1.4过程分析
(1)停炉不停机逻辑降负荷过程时间为1分43秒,在此过程中汽包水位下降最低-259.79mm、最高22.71mm,主汽温度无变化、再热器温度无变化、主汽压力下降1.31MPa、再热器压力下降0.68MPa。汽包水位变化满足停炉不停机控制要求,高水位未达停机值。
(2)降至目标负荷40MW后至再次点火共用时9分05秒,在此时间段内汽包水位调整至正常、主汽温度下降44.23℃、再热器温度下降51.88℃、主汽压力下降3.94MPa、再热器压力下降0.34MPa。
(3)在这两个过程中主汽压力及再热器压力呈一直下降趋势,可以确定现所采用的降负荷速率完全在机组可承受范围内。
3结合实例分析330MW汽轮发电机组停炉不停机控制
3.1实例
某公司目前有装机为两台330MW燃煤发电机组,汽轮发电机为北京重型汽轮发电机厂生产的N330-17.75/540/540型汽轮发电机组,额定容量330MW。机组容量330MW时,锅炉连续蒸发量为969t/h一次中间再热,直吹汽包炉,安装方式为室外安装。
3.2具体控制措施
该公司考虑到目前的发电竞争压力增大,加上想要提高发电机组经济效益,以降低机组的“非停”次数,保证机组利用小时数,提高发电量及效益为目的进行了330MW汽轮发电机组停炉不停机控制实践,机组DCS进行了控制逻辑改进。在确定了锅炉MFT触发条件及MFT后需立即停机的保护条件的基础上对锅炉触发MFT后汽轮机控制要求进行了明确规定。进行了共三次动作,每一次都实现全部正确动作,无机组非停事件的发生。
4结语
本次研究虽然最终实现了330MW汽轮发电机组停炉不停机,但是其中仍然有许多问题还需要解决,例如高排温度上升加上运行时间稍长,可能出现汽轮机停机,造成停炉不停机失败的问题,或者是铠装热电耦测温延迟的问题等等,这些问题都需要在330MW汽轮发电机组运行过程中加以考虑,及时发现并排除安全隐患,真正实现330MW汽轮发电机组停炉不停机。
参考文献
[1]向玲,陈秀娟,唐贵基.汽轮发电机组轴系扭振响应分析[J].动力工程学报,2011,31(01):27-32.
[2]向玲,杨世锡,唐贵基,甘春标.汽轮发电机组轴系扭振的时频特征分析[J].动力工程学报,2011,31(09):649-654+671.