(华润电力(常熟)有限公司 江苏常熟 215500)
摘要:供热系统改造是实现节能减排的一项重要手段,运行中对机组参数有影响,需要采取一定措施保证机组安全稳定运行。
关键词:供热参数;超温;供热流量;节能减排
1 概述
节能减排是我们国家发展的重要方针战略,而热电联产是火电厂节能减排的一项重要手段。凝汽式汽轮机供热改造是实现热电联产最为快捷和有效的方法。热电联产将为节能减排做出重大贡献。另一方面,随着煤炭价格的上涨,上网电价的持续下降,火电厂的经济效益逐年下降,供热改造也是增加火电厂收益的一项重要手段,也符合华润电力向综合型能源服务商的转型。基于以上几点考虑,我们公司在2016年开始了三台机组供热系统的改造。
2 供热系统的设计
供热系统改造项目从 #1、#2及#3机冷再抽汽母管各接出一根DN250蒸汽管道经减压后并入至DN450蒸汽管道,再从DN450蒸汽管道接出一根DN250 蒸汽管道至污泥掺烧项目,DN450蒸汽管道主管敷设至厂围墙外并入滨江热力供热蒸汽联箱。电厂660MW 机组运行方式为单元制,供热时 1#机组、2#机组及 3#机组互为备用;
本设计减压阀前蒸汽管线参数为:操作参数:P=2.0~5.03MPa(G),T=300~330℃,设计参数: P=5.1MPa(G),T=350℃,减压阀后蒸汽管线参数为:操作参数:P=1.6~2.0MPa(G),T=300~330℃,设计参数:P=2.2MPa(G),T=350℃,本设计蒸汽管道属于GD2类。
供热改造后,在某些工况下中压通流级段各级焓降、压差、轮周功均有所增加,有可能造成部分通流级强度超限。在抽汽管道上设置完善的保护措施,在抽汽管道上设置快关门、逆止门等,以防止甩负荷时供热管道返汽造成超速。在供热抽汽管道上合理设置疏水点,确保疏水良好,防止造成汽轮机进水或冷蒸汽。单台机组抽汽量达70T/H,闭锁调阀继续开启,机组再热蒸汽温度最高值达580度,闭锁调阀继续开启。
机组供热运行期间,对最小电负荷应有一定的限制,从而保证供热参数及机组运行的安全性。经过两年多的运行总结,负荷低于300MW,冷再出口压力会低于供热母管压力,无法对外供热。深度调峰前,提前联系供热用户,告知无法供热。
3 供热系统的运行方式
3台机组运行期间,正常工况下,宜采用1号机和3号机同时供汽,2号机组退出运行(因2号机供热管路沿集控室外墙布置,供热噪音较大),系统热备用状态(系统暖管充压,供热调阀关闭,其他阀门开启),做为系统备用,运行要求如下:
供热系统运行中,采用单台机供热调阀“自动”,另外一台机组供热调阀“手动”的联合供汽方式,调阀自动的机组做为供热主力机组,本台机系统异常时,另外机组供热调阀投“自动”做为供热主力机组或投入供热系统热备用的机组进行供热。
全厂供热总量70T/H以下时,供热调阀投“手动”的机组供热调阀开度手动置于5-10%,保证小流量供汽且暖管正常,由调阀投“自动”的机组根据压力情况调整供热流量。
当全厂供热总量70T/H以上时,调阀“手动”的机组手动增加供热调阀开度,提高供汽量,保证调阀投“自动”的机组供热量小于70T/H(单机供热流量大于70T/H,供热调阀跳自动并闭锁继续开启)
单台机组事故处理、再热器超温、烟温过高、补水量不够等情况下,两台机组供热量比例可适当调整,供热调阀投“手动”及机组调节供热调阀调整开度,满足供热总量要求的前提下,保证各机组运行参数正常。
不允许出现两台机组同时投入供热调阀“自动”的情况。
当化学存水量不够,以优先满足机组运行需要为原则,及时联系热力公司降低全厂供热量。
供热机组供汽调阀后压力不得超过2.1MPa(2.2MPa安全阀动作,管道设计压力不超2.5MPa),否则及时调整。
两台机供汽量接近时,需保证供热调阀投“手动”的机组,调阀开度小于供热调阀投“自动”的机组,防止出现手动大开度情况下机组负荷突升或热力公司快速关小全厂供热调阀导致本机组供热管道超压。
如1号机或3号机停运,则在机组停运前投入2号机组供热,视运行情况选择一台机组供热调阀投入“自动”。
如遇机组调停,则提前进行供热系统切换,将本台机组供热退出,本台机供热系统方式为:供热调阀关闭、供汽电动阀1关闭、供热快关阀关闭、供热逆止阀关闭;供热电动阀2保持开启、供热手动总阀开启;本台机供热疏水阀1和疏水阀2微开。机组停运后,联系技术部锅炉专业关闭供热手动总阀后,再关闭供热电动阀2,并进行供热电动阀2和供热电动阀1开关停电上锁,挂“禁止合闸,有人工作”标示牌,供热手动总阀上锁,挂“禁止操作,有人工作”标示牌。
后续进行机组深度调峰期间,深度调峰的机组负荷275MW时,供热转至热备用状态。待调峰结束后恢复供热正常方式。
4 供热系统运行中存在的问题及调整措施
经过三年多的运行,供热系统基本稳定,对机组参数的影响较小,但在高负荷段,还是对以下几个方面造成了不小的影响。
高负荷下,小机调阀开度容易全开。我们小机的控制逻辑是随着转速上升,小机低压调阀逐渐开大,超过70%后,线性就变差,超过100%开度后,会有积分存在,当负荷下降,首先会消除积分,而不是关闭调阀开度,这样会造成两台小机转速不匹配,两台汽动给水泵流量偏差变大,极端情况下会造成两台汽动给水泵抢水,影响机组安全运行。所以当小机调阀开度超过70%时,应当将供热调阀压力降低,或者手动关小供热调阀,防止小机低压调阀全开。
高负荷下,供热量过大,容易造成再热器管壁温度超温。我们公司供热系统是从冷段再热蒸汽管道上抽气,供热量大,抽气量也就大,进入再热器的蒸汽量就变小,再热蒸汽温度就会上升,从而造成再热蒸汽管壁温度上升,造成超温,我们公司规定,高温再热器壁温不超过616℃,在机组高负荷期间发生壁温超温无法降至报警值以下时,应及时降低供热量,适当减少机组氧量,并增加吹灰频次,提前吹灰等措施,严禁长时间超温运行。
高负荷下供热量过大,小机出力不足,转速过高,引起振动变大,温度上涨。特别是夏季高温,机组长时间带高负荷运行,我们公司小机按照运行规定,转速不得超过5850rpm,经过了十几年的运行,小机性能也有所下降,超过5650rpm,就容易引起小机轴端振动变大,汽动给水泵轴端振动变大,汽动给水泵温度升高,而且小机的振动是带跳闸保护的,一旦控制不好,会造成汽动给水泵跳闸的危险,影响机组的安全运行。因此一旦发现小机异常振动,温度上升,及时将供热调阀解除自动,关小调阀,待小机转速下降后,各项参数稳定后再投入供热调阀自动。
参考文献:
[1] 李兴国.关于北方某电厂供热改造方案,林业科技情报,2020,01,116-118
[2] 集控运行规程,华润电力(常熟)有限公司
[3] 供热管道投运方案,华润电力(常熟)有限公司
作者简介:沈大为(1985.3),男,籍贯(江苏省苏州市),本科,集控值班员,中级工程师,集控运行。