超超临界机组试运情况介绍.pptx

河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 火电机组的发展已历经百年，发达国家超临界机组运用已有40多年的历史，1949年苏联建造了第一台超超临界试验机组才使该项技术应用有所突破，由于能源紧缺的局面日益凸显，为提高发电效率和降低煤耗必须不断提高蒸汽初参数。50年代，美国、西德、日本相继仿造，但因缺少高性能耐热钢，被迫将机组降到超临界参数运行，直到1978年河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE美国研制成功铁素体耐热钢T/P91，为超临界机组提供了条件。90年代，T/P92钢的出现，为超超临界机组的发展奠定了基础。随着国际上发达国家对新型钢研究开发的成果和耐热钢批量化生产的步伐不断加快，我国冶金制造行业对火电机组用耐热钢技术引进、消化、吸收、国产化步伐也明显加快，因此超超临界机组已经形成规模化发展，并不断取代低参数机组成为火力发电的主流机组。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 我国目前已经投运的超超临界火电机组已达近20台，新机调整试运主要分厂用受电、锅炉冷态通风试验、炉前系统及锅炉酸洗、蒸汽吹管、机组整套启动并网、带负荷试运及满负荷168小时试运等几个重要节点或阶段，试运过程中出现了各种各样的问题，下面就机组试运各阶段容易出现的问题作简单介绍：河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（1 1）一、二次风流量测量的准确性问题更为突出一、二次风流量测量的准确性问题更为突出 随着机组容量的增加，机组自动控制水平要求也越来越高，而风量的测量面临风速高，弯头多（相对直管段短），扰动大等因素，风量测量准确性成为凸显问题，其测量精确度直接影响机组运行的安全稳定，因此选择正确的测风装置尤其重要。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 目前大型机组常采用的一、二次风测量装置均为多点式测风装置。该测风装置一次元件是基于靠背测量原理，为了确保测量精度，风道内多个测量探头测量出的全压值相互连接，静压值相互连接，最终汇集后各引出三个点，在进入变送器后再进行三选二取有效值。测量精度可以满足现场要求。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE北仑电厂进磨一次风测量装置外部传压管图北仑电厂进磨一次风测量装置外部传压管图 河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE北仑电厂进磨一次风测量装置内部结构图北仑电厂进磨一次风测量装置内部结构图 河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 建议：尽量增加测点数量并在测量探头前一定距离加装格栅、格板等整流装置对气流进行整流可有效增加测量准确性。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（2 2）化学清洗范围及工艺对汽水品质影响）化学清洗范围及工艺对汽水品质影响 传统的亚临界锅炉通常为汽包炉，其蒸发受热面中的工质水可以通过锅炉定排、连排系统将各种盐分排出炉外以保证汽水品质，由于超超临界机组均为直流运行锅炉，系统清洁直接影响汽水品质，不洁净系统会在启动初期浪费大量的除盐水，在锅炉转为直流运行阶段如果河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE蒸汽中盐分超出对应参数蒸汽的溶解能力，就会在高温受热面析出沉积在受热面内壁增加热阻导致受热面超温，轻者影响机组效率，严重时会导致受热面超温爆管。因此新建机组热力系统的化学清洗工作显得尤为重要。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 上海外高桥电厂锅炉为德国ALSTOM公司生产的蒸发量为2766t/h的直流炉（塔式锅炉）。清洗范围：凝汽器、凝结水主管线、低压加热器水侧、除氧器、主给水管线、高压加热器水侧、省煤器、水冷壁受热面、过热器、过热器减温水管线、再过热器、过热器减温水管线、再热器、再热器减温水管线热器、再热器减温水管线。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 邹县电厂锅炉为DG3000/26.15-型超超临界参数变压运行本生直流锅炉，采用型布置。锅炉采用带炉水循环泵的汽水分离器内置式启动系统。清洗范围：省煤器、启动系统、分离器、水冷壁、集箱、部分高压给水管道、清洗箱及相连接的临时管道等。（炉前高低加系统未清洗炉前高低加系统未清洗）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 华能玉环电厂锅炉由哈尔滨锅炉厂制造，型号为HG2953/27.46-YM1，变压运行直流锅炉，循环泵启动系统。#1机组清洗范围：高压加热器本体及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器及储水箱、过热器减温水管路和旁路、高压旁路减温水管路。（炉（炉前低加系统未清洗）前低加系统未清洗）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 国电北仑电厂21000MW机组锅炉为DG3000/26.15-型超超临界参数变压运行本生直流锅炉，循环泵启动系统。炉前清洗回路 清洗箱清洗泵锅炉至凝汽器疏水管凝结水泵出口凝结水精处理旁路轴封冷却器疏水冷却器#8、7AB低加#6低加#5低加临时管#3、2、1AB高加给水操作台旁路门临时管清洗水箱（除氧器和凝汽器未（除氧器和凝汽器未参加）参加）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE本院调试的超临界机组及拟在超超临界机组采用的本院调试的超临界机组及拟在超超临界机组采用的清洗方案：清洗方案：清洗范围：省煤器系统、水冷壁系统、凝汽器凝汽器及凝结水系统主管线、高低压给水系统主管线、除氧器除氧器给水箱、给水箱、高低压加热器水侧、高低压加热器汽侧及对高低压加热器汽侧及对应抽汽管段应抽汽管段。高压加热器水侧的清洗采取适当推迟进酸时间，避开腐蚀高峰的方法来减轻其腐蚀。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 化学清洗介质：清洗介质选用EDTA，EDTA具有临时系统简单、工序少、用水少、工期短、质量可靠、人身设备安全、废液易处理、可使用正式系统泵作清洗泵等优点。清洗流程（整个清洗分五个回路完成）：河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE第一回路：炉本体系统，系统流程：炉水循环泵省煤器水冷壁启动分离器储水箱炉水循环泵。（EDTA清洗）第二回路：炉前高低压给水系统。系统流程：除氧器给水箱低压给水系统清洗泵给水泵出口管高高压给水系统（包括高加旁路及高加本体）压给水系统（包括高加旁路及高加本体）省煤器螺旋管圈水冷壁垂直管圈水冷壁汽水分离器贮水箱贮水箱放水管道除氧器给水箱。（EDTA清洗）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE第三回路：凝结水系统，系统流程：凝汽器水箱凝汽器水箱凝结水泵轴封加热器#8、7、6、5加热器水侧除氧器凝汽器。（碱洗）第四回路：高压加热器汽侧管路系统高压加热器汽侧管路系统，系统流程：凝汽器水箱凝结水泵进口母管临时碱洗泵#1高加紧急疏水管#1高加汽侧疏水管路#2高加汽侧疏水管路#3高加汽侧#3高加紧急疏水凝汽器。（碱洗）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE第五回路：低压加热器汽侧管路系统，系统流程：凝汽器水箱凝结水泵进口母管临时碱洗泵#5低加紧急疏水管#5低加汽侧正常疏水管路#6低加汽侧#6低加疏水凝汽器。（碱洗）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（3 3）锅炉吹管方式比较及方案优化）锅炉吹管方式比较及方案优化 两种吹管方法的比较：降压吹管利用快速降压时对应饱和蒸汽温度快速下降时出现闪蒸现象所产生的蒸汽吹扫管道。其优点是：操作简单温差变化大、交变次数多、流量变化引起的潮头效应次数多。其缺点是：系统流程河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE中蒸发加速段不能满足或满足吹管冲动系数时间极短，投入系统少不利于提前考验设备、系统，有效吹洗时间少、水位波动易造成炉水泵频繁启停危害设备、瞬间大量补水易引起厚壁联箱（特别是省煤器入口联箱）应力过大。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 稳压吹管利用连续稳定的蒸发量控制一定参数吹扫管道，其优点是：系统延程各段均能满足较大吹管冲动系数，有效吹洗时间长，投入系统多提前发现系统问题（特别是受热面流量分配是否均匀）其缺点是：流量变化引起的潮头效应次数少，吹管操作复杂，不当的吹管操作易引起受热面的严重超温。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 结论：稳降结合，充分综合稳压、降压各自优点，提高吹管的效果。同时又能提前考验系统，为机组整套启动奠定良好基础。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（4 4）如何有效控制各受热面超温爆管）如何有效控制各受热面超温爆管 为提高机组效率，超超临界机组使用的蒸汽参数逐步提高，而国内高温受热面使用钢材（super304、HR3C）等级已接近最高耐温等级,金属运行壁温余量已非常有限。试运过程中因制造、安装、参数控制不当等原因引起的超温河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE爆管现象占试运机组总数的半数以上。特别是吹管过程中发生的严重超温现象直接影响机组安全和使用寿命，因此在机组安装试运过程中应重点注意并采取如下措施：河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE水冷壁节流孔检查、分段冲洗（酸洗后冲洗增加水冷壁下联箱排放点并内窥镜检查）。施工过程工艺控制、高温受热面加装测点、酸洗吹管后扩大割管检查范围、过程参数（特别是吹管和低负荷试运阶段中间点温度不能严重脱离汽水汽化潜热区和大比热容区）优先控温思路。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE前期试运测点记录分析、锅炉吹灰；炉膛火焰调整。设置合理保护定值。加强各阶段汽水监督、防止省煤器沸腾引起的水冷壁水动力破坏。防止省煤器沸腾逻辑：储水箱压力对应饱和温度-10省煤器温度，增大给水量。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE主蒸汽温度的有效控制：利用焓值计算蒸汽应具有的值，提前调节主汽温度回路。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（5 5）试运过程中给水泵的安全）试运过程中给水泵的安全 电动给水泵试运：在蒸汽吹管前期和低负荷试运时，通常用电动给水泵作为锅炉补水设备，但由于操作人员对给水泵工作特性不甚了解，调试人员未能详细交待特殊时期泵的使用注意事项，河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE致使电动给水泵常常在低压头大流量状态运行，严重脱离泵的工作特性区外工作，造成泵体轴向推力过大、介质切入角严重偏离设计角引起泵体振动、推力轴承超温损坏等现象发生。因此加强理论学习，认真熟悉掌握泵的工作特性是保证给水泵安全运行的保证。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE汽动给水泵试运：汽动给水泵试运：给水泵运行事故统计资料表明，汽动给水泵盘车过程中发生过多次芯包卡死现象，其原因是由于系统内存在机械杂质，在给水泵低速转动时易落入任一级叶轮吸入侧密封环内而卡住。为此，给水泵进出口管道采用工厂化配置，采取酸洗和人工清理保证内部清洁，安装焊口采用氩弧河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE焊打底。给水泵入口滤网应符合设计要求，不可随意减少滤网目数。汽动给水泵试运，采用低温汽源（t350）启停泵时，不盘车是安全的。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（6 6）制粉系统试运中出现的问题）制粉系统试运中出现的问题 超超临界机组制粉系统通常采用双进双出钢球磨煤机或中速磨煤机，煤粉入炉方式均采用直吹式。试运过程中通常存在如下问题：1.设计风量与风环配合不当，石子煤分离排放过多或过少，对机组经济安全性造成一定影响。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE2.运行操作人员为防止堵管或堵磨过度使用一次风或旁路风造成煤粉细度、风量严重偏离设计对锅炉燃烧的安全和经济性极为不利。3.分离器定位或转速设置不当造成煤粉细度或煤粉均匀性指数偏离设计。4.对于双进双出钢球磨煤机由于存煤量较大而瞬间实际入炉煤量与入炉煤量测量偏差较大。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE（7 7）机组整套启动期间常出现的问题）机组整套启动期间常出现的问题 超超临界机组整套启动期间出现的问题按概率排序大致可以归结为以下几个方面：测量元件或测量回路故障、逻辑组态不完善等原因引起的各种误跳。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE安装工艺质量（包括系统保洁措施不力）引起的被迫停机。运行人员操作不当引起的机组异常跳闸。设备问题造成的机组被迫停机。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 某1000MW超超临界机组整套启动至带满负荷期间凝泵滤网差压高清理7次，机组跳闸停机8次，跳闸原因分别为：等离子冷却水泵过流跳闸汽机跳闸，旁路未开（实际开，逻辑问题）电气试验时高压叶片温度高汽机跳闸（低旁减温截至阀误关，低旁保护关闭后不能开启）河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE在线修改逻辑致使炉水循环泵跳闸凝泵切换不成功断水发变组差动保护误动主汽压力高高（负荷750MW，协调未投）水冷壁垂直段爆管被迫停机。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 从以上停机原因可以看出：因设备原因导致的停机只有两次，其它都是因为技术原因或系统操作不当引起，因此在机组进入调试阶段之前的技术准备和系统试运之前的技术交底尤为重要。河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE河南电力试验研究院河南电力试验研究院HENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEHENAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE谢谢 谢！谢！