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发电厂2×1000 MW超超临界汽轮机总启动期间存在的问题及处理措施漫谈

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摘 要:为了保证国内同时期同类型机组建设与国外发达国家机组建设相比的较高水平,本文主要针对发电厂1000 mw超临界汽轮机启动期间在的问题处理措施进行了简单分析与探讨,通过相关的经验总结分析,以期对同类机组的总启动和试运行提供借鉴。

关键词:超超临界汽轮机;总启动期间;问题;处理措施

随着现电扩建工程的建设与发展,发电厂可以在较短的时间内,保证同类型机组建设的最高水平,并且通过试运行和总启动,大大缩短了启动时间,确保系统的满负荷运行,进一步刷新了超超临界机组的新记录。因此,对发电厂2×1000 MW超超临界汽轮机总启动期间存在的问题及处理措施的探讨有其必要性。

1. 2×1000 MW超超临界汽轮机特点分析

超临界机组目前尚没有准确的定义,新蒸汽的压力大于临界压力(22.064MPa)小于25MPa的锅炉称为超临界锅炉,配套的汽轮机称为超临界汽轮机,一般情况下,其压力介于25~31MPa的锅炉称为超临界锅炉,配套的汽轮机称为超临界汽轮机。

1.1.技术参数

在机械工程中,超超临界发电机组的定义主要就是针对蒸汽的压力与温度参数而言,170ata,535℃属于亚临界状态;240ata,560℃属于超临界;而300ata,600℃则属于超超临界状态。在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态,热效率高。因此,超临界、超超临界发电机组已经成为国外,尤其是发达国家主力机组,而且机组的运行方式一般为定、滑、定,在具体的运行时采用的是高压缸启动方式。

1.2.抽汽系统

在系统中,总共有8级非调整抽汽,其中,一二三级抽汽组是针对容量为50%的高压加热器进行供汽,而四级抽汽系统则主要是水泵汽轮机的供汽需要,而5-8级的抽汽系统则是分别向4台低压加热器进行供汽。

1.3.疏水、放气系统

对于该系统主要分为两大类,一类是高压加热器,一是低加热器,其中,对于高压加热器系统而言,其主要采用的逐级串联的方式,在疏水、放气时,整个系统的动作相对独立,并且最后一级的疏水、放气与除氧器相连接,通过增设的凝汽器,进行构成疏水管路。而对于低压加热器系统而言,同样采用的逐级串联方式,但是与高压系统不同的是其采用的是两侧的疏水扩容器,并且设置有单独的事故放水管道。

1.4.应用特点

另外,现在所用的超超临界机组,效率最高可以达到50%,如火力发电,而采用亚临界机组发电效率最高只能达到30%,比如现在的核反应堆发电,普通的压水堆发电效率,其发电效率都相对较低。而超超临界机组之所以发电效率高,主要就是由于蒸汽的压力和温度高,而传统的核反应堆为了安全不敢用太高的压力和温度,所以发电效率无法保证,因此,在未来时间内可以直接推动汽轮机做功的蒸汽压力和温度提高工作效率和水平,但是,从技术上讲制造耐1000摄氏度的管道设备,要想达到较高的温度和压力,对金属要求非常高。

2.总启动期间存在的问题及处理措施

2×1000 MW超超临界汽轮机在总启动期间,不可避免地产生诸多问题,从而影响到机组的运行,因此,必须对机组运行中的问题有一个全面的了解,并且提出相应的解决措施,有效控制锅炉燃烧率,确保机组的热态启动,通常情况下,

超超临界汽轮机总启动期间存在的问题及其相应的处理措施大体包括以下方面:

2.1.高压缸结合面漏汽

机组在总启动时,第1次所带负荷达860MW,主汽压值为 22. 12M Pa,主汽温为584℃,仔细观察发现高压缸水平法兰结合面漏汽,经过分析,出现结合面漏气的主要原因就是同盱在设计螺栓紧力时,其设计值偏小所造成的,针对这个问题,可以以制造厂所给出的具体的螺栓坚固方案,停机重新坚固处理即可。

2.2.滤网频繁堵塞

在机组启动过程中,前置泵入口和凝结水泵滤网经常会堵塞现象,根据有关数据统计,整个总启动期间,机组的前置泵进口滤网清洁次数达7次以上,结水泵滤网次数达8次以上,同时,其他的机组在总启动期间也相应地发生多次堵塞现象,主要辅机更换次数过于频繁,并且设备和整个系统的安全稳定运行带来隐患。经过分析研究发现,造成滤网发生多次堵塞的主要原因是多种多样的,主要包括以下三点:一是高温状态下,管材由于发生氧气化导致表皮脱落;二是在干抽真空时,由于其内的环境卫生过差,空气中的杂物被吸入凝汽器中,从而发生堵塞现象;三是安装时,由于操作人员没有按照规定操作,导致安装工艺不良,大大影响到系统内的清洁度,加上缺乏相应的控制措施,从而引发滤网堵塞频繁发生。

2.3.高压主汽门端盖法兰漏汽

机组在总启动时,第1次所带负荷达 880MW,仔细观察发现高压主汽门大端盖法兰结合面漏汽,经过分析,出现结合面漏气的主要原因与高压缸结合面漏汽相同,都是由于在设计螺栓紧力时,其设计值偏小所造成的,针对这个问题,可以以制造厂所给出的具体的螺栓坚固方案,停机重新坚固处理。

2.4.凝结器侧板变形

在启动机组后, 凝汽器侧板向里凹进,深度约为400mm左右, 经仔细检查,并与凝汽器图纸进行核对,发现其内部的支撑板轴没有安装连接板,这样,建立起凝汽内部真空架构以后,由于受到外界大气压的作用力,就会使得支撑板发生严重的轴向偏移,进而凝汽器的侧板就会发生严重的内陷变形,在实际工作中,针对这一问题的处理,可以在停机后,加装轴向连接板就可以解决。

2.5.离子交换器漏树脂

在机组运行期间,发现定子冷却水箱内有树脂,后对离子交换器进行检查发现,是由于其内部的水帽发生故障,导致树脂泄漏,从而最终进入到冷却水系统中,鉴于这种问题,操作人员采用增加滤网的方式,将其安装于离子交换器的补水管道上,首先进行简单的临时处理,然后在机组停止运行后,针对水帽故障进行处理,从而确保离子交换器的正常,也就保证了整个系统运行的正常。

2.6.油泵压力下降

在机组运行中,发电机密封油泵压力下降也是其中一个经常会遇到的问题。油泵的电流从25. 5A 降至 22. 5A,同时在密封油泵联启后,发现其油压值也从0. 96MPa降至 0. 76MPa,后经相关人员的检查,发现油泵压力下降的主要原因就是由于密封油泵调节阀发生故障所造成的,为此,针对这个问题,操作人员对该阀弹簧进行严格的检修,并且进行更换、修整后状况得到全面消除。

2.7.真空泵温度高跳闸

在机组运行过程中,机械真空泵在高温状态下,出现跳闸事故,分析原因,主要是由于在系统工作过程中,由于网内的杂物较多,滤网发生堵塞,自然泵体的温度也会不断升高,为此,正确的处理方法是:要对滤网进行定期处理,避免滤网发生进一步的堵塞,从而影响到系统的运行。

2.8.水泵误跳

机组运行时,事故按钮被水淋湿后,会在很大程度上误导凝结水泵产生误跳现象,根本原因就是由于门杆密封泄漏,水淋到凝泵的按钮上,所以就会发生误跳,为此,工作人员和机组操作人员必须要充分考虑到为每个事故按钮采取有效的防水处理。

2.9.疏水管路泄漏

在机组运行过程中,高加危急疏水管路发生严重的泄漏,具体的解决办法就是采用焊接处理。

2.10.前置泵跳闸

机组总启动时,前置泵跳闸现象主要是由于前置泵油压低低信号发出而产生的,这时的机组负荷将近达500MW,同时其所对应的给水流量约为1400t /h, 一旦其发出低压信号,就会发生跳闸,后经检查发现,操作人员在切换滤网,发生误操作,使得油压被迫降低,具体的处理措施就是在机组总启动期间,必须要加强现场管理和作业管理,增强工作责任心,尽全力地消除误操作行为,从而保证机组的正常运行。

另外,机组四抽电动蝶阀法兰泄漏, 具体可以采用隔离后更换垫片;汽轮发电机轴承温度在惰走期间突升,可以采取降温处理。

总结:

总而言之,从发现临界现象以来,各种研究工作陆续开展起来,在超临界状态下,流体兼有气、液两相的双重特点,既可以保证较高的工作效率,而且有利于提升成本,并且通过温度控制和压力改变的综合分析与加工,把握问题之所在,找到具体的处理方法和措施,全面提升超超临界汽轮机总启动水平,进而保证汽轮机组的科学稳定运行。

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作者简介:于吉清(1984-05),性别:男,籍贯:吉林省白山市,工作单位:山东电力建设第三工程公司,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:动力工程。