超臨界機(jī)組調(diào)技術(shù)要點(diǎn)及調(diào)試要點(diǎn)簡(jiǎn)介一、超臨界火電機(jī)組的技術(shù)特點(diǎn)水的臨界狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)為22115MPA/37415,理論上認(rèn)為，在水的狀態(tài)參數(shù)達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，水完全汽化會(huì)在一瞬間完成，即在臨界點(diǎn)時(shí)，在飽和水和飽和蒸汽之間不再有汽、水共存的二相區(qū)存在，二者的參數(shù)不再有區(qū)別。與較低壓力下水的特性不同，在壓力很高的情況下，特別在臨界點(diǎn)附近，水的質(zhì)量定壓熱容值會(huì)有較顯著的變化。對(duì)水蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)理論分析表明，提高循環(huán)蒸汽的初參數(shù)和降低循環(huán)的終參數(shù)都可以提高循環(huán)的熱效率。除此之外，采用再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)也可以提高循環(huán)的熱效率。實(shí)際上，蒸汽動(dòng)力裝置的發(fā)展和進(jìn)步一直是以提高參數(shù)為目的的。1、當(dāng)前超臨界鍋爐設(shè)計(jì)思想和依據(jù)上海鍋爐廠有限公司600MW超臨界鍋爐引進(jìn)ALSTOM美國公司超臨界鍋爐技術(shù)。東方鍋爐廠有限公司600MW超臨界鍋爐引進(jìn)日立巴威公司超臨界鍋爐技術(shù)。哈爾濱鍋爐廠有限公司600MW超臨界鍋爐引進(jìn)三井巴布科克公司超臨界鍋爐技術(shù)。2、超臨界直流鍋爐的水動(dòng)力系統(tǒng)因?yàn)樵诔R界壓力下，沒有明顯的水/汽項(xiàng)變，超臨界壓力鍋爐必須用直流鍋爐。直流鍋爐與汽包爐的比較，主要的不同在于水冷壁（爐膛）的水動(dòng)力系統(tǒng)。汽包爐水冷壁管的管徑較大，其水動(dòng)系統(tǒng)的流動(dòng)阻力相對(duì)的要小，利用自然循環(huán)就能達(dá)到金屬冷卻的目的。汽包爐膛的流體是水與蒸汽的混合體，一直能維持在飽和溫度下。直流爐是屬于一次循環(huán)，因此在水動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上與汽包爐相比有很大的差異，也面臨了不同的問題。21超臨界直流鍋爐的水冷壁技術(shù)特點(diǎn)現(xiàn)代大型超臨界直流鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)形式主要有螺旋管圈水冷壁和由內(nèi)螺紋管組成的垂直管水冷壁兩種。211垂直水冷壁與螺旋管圈水冷壁比較垂直水冷壁具有良好的傳熱性螺旋管圈水冷壁由于每根螺旋管都經(jīng)過爐膛四周，所以每根管子的吸熱比較均勻。傾斜上升的水冷壁管保證每根管都通過爐膛不同受熱區(qū)域。如下圖示左內(nèi)螺紋垂直水冷壁右螺旋管圈水冷壁3、超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)超臨界直流鍋爐啟動(dòng)的要求是保證從啟動(dòng)到MCR全過程的安全性，防止亞臨界壓力下的膜態(tài)和超臨界壓力下管壁超溫以及沿爐膛寬度方向上的熱偏差，啟動(dòng)特點(diǎn)1要有一定的啟動(dòng)流量。直流鍋爐的設(shè)計(jì)必須保證鍋爐點(diǎn)火時(shí)爐膛水冷壁管中的流量不低于最小流量，以避免流動(dòng)的不穩(wěn)定和水冷壁管的過熱超溫。一開始升壓就必須不間斷地向鍋爐進(jìn)水，足夠的工質(zhì)流速和壓力使受熱面得以冷卻。但W過大，啟動(dòng)熱損失大，要求分離器容量亦大。所以原則上在可靠冷卻前提下盡量選得小些，通常為2535MCR。2要有啟動(dòng)分離器，作為擴(kuò)容和分離蒸汽用。當(dāng)鍋爐運(yùn)行在產(chǎn)汽量低于爐膛所需的最小流量負(fù)荷區(qū)間時(shí)，多余的水又不允許進(jìn)人過熱器系統(tǒng)，此時(shí)就需要使用一個(gè)啟動(dòng)旁路系統(tǒng)來將多余的水排掉，直到鍋爐達(dá)到最低直流負(fù)荷，由再循環(huán)模式轉(zhuǎn)人直流方式運(yùn)行。3、1啟動(dòng)系統(tǒng)的功能I超臨界直流鍋爐對(duì)給水品質(zhì)有嚴(yán)格的要求，在鍋爐點(diǎn)火前，給水品質(zhì)必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。因此啟動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要作用就是給水系統(tǒng)和水冷壁及省煤器的冷態(tài)和溫態(tài)水沖洗，在鍋爐冷態(tài)清洗時(shí)，將沖洗水通過擴(kuò)容器和疏水箱排人地溝，當(dāng)水質(zhì)符合要求后回收至冷凝器。2滿足鍋爐冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)啟動(dòng)的需要，直到鍋爐達(dá)到35BMCR最低直流負(fù)荷，由再循環(huán)模式轉(zhuǎn)人直流方式運(yùn)行為止。3回收工質(zhì)及熱量。4鍋爐轉(zhuǎn)人直流運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，一旦鍋爐渡過啟動(dòng)期間的汽水膨脹期，即通過循環(huán)泵水位控制閥進(jìn)行爐水再循環(huán)。在最低直流負(fù)荷以下運(yùn)行，貯水箱出現(xiàn)水位時(shí)，將根據(jù)水位的高低自動(dòng)打開相應(yīng)的水位調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行爐水再循環(huán)。5啟動(dòng)分離器系統(tǒng)也能起到在水冷壁出口集箱與過熱器間的溫度補(bǔ)償作用，均勻分配進(jìn)人過熱器的蒸汽流量。3、2啟動(dòng)系統(tǒng)分類內(nèi)置式的啟動(dòng)系統(tǒng)可分為擴(kuò)容式大氣式、非大氣式2種、啟動(dòng)疏水熱交換器和循環(huán)泵方式。擴(kuò)容式大氣式和非大氣式低負(fù)荷和頻繁啟停特性較差，但初投資較前者少，適用于帶基本負(fù)荷的電廠。啟動(dòng)疏水熱交換式和帶再循環(huán)泵的啟動(dòng)系統(tǒng)具有良好的低負(fù)荷運(yùn)行和頻繁啟動(dòng)特性適用于帶中間負(fù)荷和兩班制運(yùn)行。見下圖對(duì)其簡(jiǎn)單的比較二、超臨界機(jī)組調(diào)試要點(diǎn)2、1增加凝補(bǔ)水給除氧器上水管路機(jī)組原設(shè)計(jì)除氧器僅有凝泵一路上水管路，機(jī)組正常投運(yùn)后除氧器依靠凝泵上水并無問題，但在機(jī)組吹管期間和整套啟動(dòng)初期，由于凝汽器水質(zhì)較差，凝結(jié)水精處理裝置在一段時(shí)期內(nèi)無法投入，此時(shí)若經(jīng)除氧器補(bǔ)入鍋爐，將嚴(yán)重影響爐水品質(zhì)，無法滿足鍋爐廠家對(duì)水質(zhì)控制的要求，會(huì)對(duì)機(jī)組啟動(dòng)后調(diào)試工作造成較大影響?？紤]超臨界機(jī)組對(duì)水質(zhì)控制有更加嚴(yán)格的要求，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)際情況，我方建議甲方增加一路除氧器補(bǔ)水管路，作為機(jī)組吹管期間和啟動(dòng)初期除氧器上水用。該建議為甲方采納，該路水源由凝結(jié)水補(bǔ)水泵出口母管引至除氧頭前并入凝結(jié)水上水管道后進(jìn)入除氧頭，試運(yùn)期間該路補(bǔ)水量可以滿足機(jī)組帶初負(fù)荷水量需要，確保了機(jī)組啟動(dòng)初期鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求。2、2保安電源系統(tǒng)切換問題在保安電源切換的調(diào)試過程中，工作進(jìn)線開關(guān)和備用進(jìn)線開關(guān)切換時(shí)間間隔過長，致使保安電源所帶設(shè)備跳閘，為了解決這個(gè)問題，采取了以下措施首先，在DCS組態(tài)中，把保安工作、備用進(jìn)線電源開關(guān)的相關(guān)測(cè)點(diǎn)，由原來的1S掃描周期分區(qū)挪至200MS掃描周期分區(qū)；其次，保安段電源所帶的重要設(shè)備，如磨煤機(jī)潤滑油泵，取保安段母線電壓低和油泵已合閘信號(hào)，聯(lián)啟油泵，通過以上措施，達(dá)到了保安電源的正常、安全切換，消除了一切換就跳設(shè)備跳閘的問題。2、3電泵逆止門不嚴(yán)為進(jìn)一步提升負(fù)荷作準(zhǔn)備，運(yùn)行人員操作將A汽動(dòng)給水泵并入給水運(yùn)行，電泵逐漸退出備用過程中電泵入口流量突然降至約117T/H，而后再次突降至0T/H，此后由于水位保護(hù)動(dòng)作爐水循環(huán)泵跳閘，鍋爐保護(hù)動(dòng)作。鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作后，汽泵連鎖跳閘，此時(shí)電泵入口流量瞬間由50T/H飛升至819T/H，由于此時(shí)電泵轉(zhuǎn)速大幅波動(dòng)，電泵打閘。電泵停運(yùn)后在出口電動(dòng)門全關(guān)之前，就地檢查發(fā)現(xiàn)電泵主泵（液力偶合器輸出端）出現(xiàn)高速倒轉(zhuǎn)。事后查明，事故系由電泵退出運(yùn)行過程中，由于電泵出口逆止門門芯卡澀，導(dǎo)致汽泵給水倒灌短路，最終導(dǎo)致鍋爐斷水保護(hù)引起。停泵后檢查發(fā)現(xiàn)電泵出口逆止門閥芯（滑閥式）有多處明顯劃痕。處理方法，在退泵過程中，加強(qiáng)監(jiān)視，如果判斷出現(xiàn)此情況盡快將出口門全關(guān)。2、4磨出口門改為一控一本工程磨煤機(jī)的五根粉管各配有一個(gè)氣動(dòng)插板出口門，根據(jù)原設(shè)計(jì)五個(gè)插板門的控制氣源由裝在一路管路上的電磁閥控制，分五路送去個(gè)各個(gè)插板門。由于儀用氣源壓力大致只有67BAR，供給五個(gè)門同時(shí)動(dòng)作比較吃力，關(guān)門時(shí)大概需要1525秒，不符合有關(guān)規(guī)定。經(jīng)過各方討論，決定效仿E磨煤機(jī)給等離子用的氣動(dòng)插板門，每個(gè)門的氣源獨(dú)立從儀用氣源上取出，用一個(gè)電磁閥控制，提高氣動(dòng)插板門的開關(guān)速度，但是由于工作量比較大，而工程進(jìn)度比較緊，此工作在168后作為尾工處理。2、5空預(yù)器磨擦問題潮州電廠1機(jī)組在調(diào)試期間，兩臺(tái)空預(yù)器都先后出現(xiàn)因負(fù)荷增大而電流增大，繼而卡死的問題。尤其是2006年4月20日鍋爐側(cè)A空預(yù)器電流由12A迅速上升，700電流上升至最大量程，空預(yù)器停轉(zhuǎn)，鍋爐緊急降負(fù)荷，由360MW降低到280MW，停A側(cè)送、引、一次風(fēng)機(jī)，采用單側(cè)運(yùn)行。當(dāng)時(shí)機(jī)組急需帶至高負(fù)荷，空預(yù)器的問題嚴(yán)重影響了調(diào)試計(jì)劃和工期。經(jīng)分析，認(rèn)為以下幾個(gè)方面值得總結(jié)1）、空預(yù)器廠家密封間隙可能調(diào)整得偏小。2）、空預(yù)器的煙溫控制得不是很好，氧量偏大，當(dāng)煙溫下降時(shí)，明顯電流也降低。3）、當(dāng)時(shí)空預(yù)器的膨脹不均勻，當(dāng)空預(yù)器的負(fù)荷高時(shí)，就產(chǎn)生摩擦。2、6省煤器入口流量低引起MFT在試運(yùn)期間，曾多次發(fā)生多次省煤器入口流量低保護(hù)動(dòng)作引起MFT，主要原因有兩種情況，一是由于設(shè)計(jì)儲(chǔ)水箱水容積非常小，抗擾動(dòng)能力差，再加上調(diào)試初期運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)儲(chǔ)水箱水位控制缺乏經(jīng)驗(yàn)，造成儲(chǔ)水箱水位低引起爐水循環(huán)泵跳閘，進(jìn)而使得省煤器入口流量低保護(hù)動(dòng)；二是在兩臺(tái)汽泵運(yùn)行的情況下，一臺(tái)小機(jī)突然跳閘（由于小機(jī)軸振探頭接口的松動(dòng)引起小機(jī)跳閘），另一臺(tái)小機(jī)給水指令加大時(shí)，小機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速提升過慢，不能滿足實(shí)際給水要求，后來對(duì)給水方式采取了改進(jìn)措施，在自動(dòng)方式下，兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵在備用方式，其勺管自動(dòng)跟蹤汽泵的指令，當(dāng)汽泵突然跳閘時(shí)，電泵自動(dòng)聯(lián)起，這樣能最大限度的保證給水的穩(wěn)定。2、7因堵煤導(dǎo)致跳磨的問題在南方的雨季，常因煤太濕導(dǎo)致給煤機(jī)的落煤管堵煤，從而跳磨。烏沙山四臺(tái)機(jī)組都不同程度出現(xiàn)過給煤機(jī)落煤管（磨煤機(jī)前）堵煤情況。1號(hào)機(jī)組最嚴(yán)重曾經(jīng)因?yàn)槎旅禾幚砹艘惶於?，主要原因是南方多雨，煤廠沒有防雨設(shè)施且配煤方式簡(jiǎn)單、機(jī)組啟、停比較頻繁；后來增加了震打裝置發(fā)現(xiàn)堵煤跡象及時(shí)震打效果明顯。潮電二臺(tái)機(jī)組在調(diào)試期間，給煤機(jī)多次堵煤，還有一次因兩臺(tái)磨煤機(jī)同時(shí)堵煤跳閘導(dǎo)致鍋爐負(fù)荷擾動(dòng)過大，發(fā)生MFT。由于機(jī)組在設(shè)計(jì)中沒有考慮到此類問題，因此煤從煤場(chǎng)過來沒有經(jīng)過任何處理，就直接進(jìn)入原煤倉。而在雨季時(shí)，煤通常是非常濕的，既影響了給煤量的稱重，也影響了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我們只能在現(xiàn)有的條件下采取措施，預(yù)防此類問題的發(fā)生。1）、要求輸煤系統(tǒng)上煤時(shí)，盡量把底部的干煤送上，將表面的濕煤撥開。2）、空氣炮投入，并經(jīng)常進(jìn)行疏松。3）、在落煤管處有專人值班，必要時(shí)用重錘敲打，防止堵煤。當(dāng)然這些措施并不能完全解決堵煤的問題，最好的辦法還是爭(zhēng)取在煤進(jìn)入原煤倉前采取一定的措施，讓其已經(jīng)經(jīng)過干燥，這個(gè)問題建議電廠在今后的改造中完善。2、8電除塵灰斗堵灰、著火鍋爐吹管后期發(fā)現(xiàn)電除塵灰斗堵灰，放灰處理過程中造成了較嚴(yán)重的環(huán)境污染且灰斗溫度高有明火。原因除灰加熱、氣化系統(tǒng)投入不正常，檢查不到位，完全靠等離子點(diǎn)火裝置煤粉燃燒后灰份含炭量高。使用等離子裝置在低負(fù)荷狀態(tài)要特別加強(qiáng)灰斗等處的檢查。2、9超臨界直流鍋爐爆管問題超臨界鍋爐由于壓力、溫度高，爆管問題也就成為威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的首要問題。其中屏式過熱器爆管是最主要，原因是屏過入口小聯(lián)箱布置有調(diào)節(jié)流量的節(jié)流縮孔，該處容易堵異物而縮小通流面積，導(dǎo)致蒸汽流量減小，管子冷卻不夠而超溫爆管。2、9、1減少鍋爐爆管的辦法1、應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行清理及通球試驗(yàn)，對(duì)于通球完畢的管道，做到及時(shí)封堵，封堵后再采用膠帶粘結(jié)。集箱安裝及與管子對(duì)口前應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部清理，可采用壓縮空氣吹掃法。在檢查集箱各接管座時(shí)，采用直徑與通球球徑相同的鋼絲繩或圓鋼捅扎的方法，徹底清除了鉆孔底片，在清除了集箱內(nèi)部雜物后進(jìn)行了嚴(yán)密可靠的封堵。2、嚴(yán)格執(zhí)行焊口100無損檢驗(yàn)和熱處理工藝，并加強(qiáng)焊口的防水措施，不至于焊口因遇水溫度急劇變化而產(chǎn)生裂紋；3、采用穩(wěn)壓直流轉(zhuǎn)干態(tài)工藝吹管，提高吹管流量和蒸汽過熱度，改善鍋爐吹管效果；4、利用吹管后的停爐機(jī)會(huì)打開所有屏過及末過入口小集箱的手孔，用內(nèi)窺鏡檢查小集箱內(nèi)部，徹底清理其中雜物，從而有效減少或防止鍋爐爆管。5、應(yīng)高度重視鍋爐水循環(huán)安全性，調(diào)試時(shí)應(yīng)高度重視壁溫測(cè)點(diǎn)的檢查傳動(dòng)，確保其位置正確，指示準(zhǔn)確可靠；機(jī)組運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)受熱面金屬壁溫測(cè)點(diǎn)的監(jiān)視，尤其應(yīng)防止水冷壁溫度測(cè)點(diǎn)指示超限應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行制粉系統(tǒng)及鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)，確保風(fēng)粉分配均勻合理，投運(yùn)磨煤機(jī)或燃燒器應(yīng)防止產(chǎn)生局部熱負(fù)荷過高或火焰偏斜。6、嚴(yán)格控制汽水品質(zhì)，投好凝結(jié)水精處理裝置，要求從鍋爐點(diǎn)火吹管期間即投入精處理。加強(qiáng)凝結(jié)水質(zhì)的監(jiān)控，嚴(yán)防凝汽器泄漏發(fā)生。2、10制粉系統(tǒng)問題對(duì)于HP磨煤機(jī)，其風(fēng)環(huán)設(shè)計(jì)風(fēng)速偏低，從而導(dǎo)致石子煤排放量大，建議可以適當(dāng)堵掉一部分風(fēng)環(huán)面積；煤粉分配器分配特性差，磨煤機(jī)出口各粉管粉量和煤粉細(xì)度偏差較大，建議可以適當(dāng)加高磨煤機(jī)出口分離器高度或增加旋轉(zhuǎn)分離器。2、11一次風(fēng)機(jī)喘振問題主要原因系統(tǒng)沿程阻力偏大，一次風(fēng)機(jī)選型裕量偏小。尤其在南方雨季來臨，入爐煤全水分大，需求的干燥出力增加，即一次風(fēng)量，矛盾更加突出。2、12高加切除后的控制由于直流鍋爐的汽溫控制是用水煤比作為粗調(diào)，故當(dāng)高加切除后，給水自動(dòng)和協(xié)調(diào)必需切除，防止自動(dòng)失靈和汽溫超溫。2、13無爐水泵啟動(dòng)方式的摸索應(yīng)該說只要合理控制好燃料投入率，完全可以實(shí)現(xiàn)鍋爐無爐水泵安全啟動(dòng)。2、14全程給水自動(dòng)問題由于鍋爐汽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題，鍋爐給水必需先經(jīng)過省煤器、水冷壁后才能進(jìn)入分離器及儲(chǔ)水箱（汽包爐不經(jīng)過水冷壁），再加上直流爐分離器和儲(chǔ)水箱容積很小，故機(jī)組啟動(dòng)初期鍋爐儲(chǔ)水箱水位不好控制，容易導(dǎo)致爐水循環(huán)泵跳閘，爐水循環(huán)泵跳閘后導(dǎo)致省煤器入口流量低保護(hù)跳爐跳機(jī)。解決辦法是將小溢流閥投自動(dòng)，控制儲(chǔ)水箱水位；由給水旁路閥控制給水流量，電泵勺管自動(dòng)控制差壓，自動(dòng)跟蹤水煤比。當(dāng)負(fù)荷升至2530ECR（經(jīng)濟(jì)出力）時(shí)，給水旁路閥自動(dòng)，電泵勺管差壓自動(dòng)切除，自動(dòng)轉(zhuǎn)為流量控制。之后可以進(jìn)行給水主路切換，這樣可以實(shí)現(xiàn)全程給水自動(dòng)，從而大大提高機(jī)組運(yùn)行可靠性。2、15點(diǎn)火初期油槍冒黑煙問題鍋爐點(diǎn)火初期，發(fā)現(xiàn)油槍燃燒經(jīng)常冒黑煙，分析原因，一方面是由于該型號(hào)油槍沒有穩(wěn)燃罩，另外可能是油搶根部配風(fēng)不足，通過適當(dāng)提高二次風(fēng)壓后，油槍冒黑煙問題明顯好轉(zhuǎn)，同時(shí)希望在檢修中增加穩(wěn)燃罩，進(jìn)一步改善油槍的配風(fēng)特性和回流區(qū)。2、16關(guān)于RB的改進(jìn)策略對(duì)于采用雙級(jí)軸流一次風(fēng)機(jī)的機(jī)組，一次風(fēng)機(jī)容易在磨煤機(jī)跳閘等管路阻力特性迅速變化的工況中發(fā)生喘振，尤其是在給水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)RB時(shí)，為了有效防止一次風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象，采用一次風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉優(yōu)減（約30），沿時(shí)3分鐘，至RB信號(hào)復(fù)位后釋放。結(jié)果非但能實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)不喘振，而且機(jī)組降負(fù)荷速率大大加快，RB試驗(yàn)很成功。2、17機(jī)組甩負(fù)荷不滅火對(duì)于汽包爐機(jī)組甩負(fù)荷