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1050MW超超临界火电机组一次风机投退控制
时间:2020-04-27 08:50:08

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要:阐述了风烟系统中轴流一次风机解列、并列过程,进行针对性的分析及采取的运行调整措施。从而有效预防解列、并列过程中发生失速抢风,使一次风机解列、并列过程中操作可靠性得到提高。

某厂轴流式一次风机在并列运行时多次发生失速。针对在调试、运行中发生的一次风机失速问题,提出了在一次风机解列、并列操作,及运行中避免或减轻一次风机失速的调整方法和预防措施。我厂每台锅炉配备两台一次风机,一次风机采用的是豪顿华动叶可调轴流式风机,一次风机动叶由单独的液压油站及动叶控制器控制风机动叶,以实现风机动叶变负荷调整。一次风机解列过程是并列两台风机工作状态变化剧烈的过程 ;同时机组低负荷进行一次风机并列操作时,很容易发生风机失速,一次风压大幅波动对制粉系统出力扰动较大,对炉内燃烧及机组安全均存在较大风险。

1 1050MW 超超临界火电机组一次风机解列控制

1.1 事件前工况

机组工况为机组负荷458MW,ABD 磨煤机运行,CCS 控制,4A/4B 一次风机并列运行方式,配合锅炉专业处理4号炉 A 一次风机润滑油站溢流阀缺陷,需退出4号炉 A 一次风机运行。

1.2 1050MW 超超临界火电机组一次风机解列

配合锅炉专业处理4号炉 A 一次风机润滑油站溢流阀缺陷,进行退出4号炉 A 一次风机运行准备工作,强制以下保护 :4A 一次风机运行,4A 一次风机出口门关闭允许 ;4A 一次风机运行,4A 一次风机至磨冷风母管电动门关闭允许 ;4A 一次风机运行,4A 空预器出口热一次风电动门关闭允许 ;4A一次风机出口门关闭联跳4A 一次风机 ;一次风机通道关闭联跳4A 一次风机。

将停运磨组所有冷、热风门关闭,就地手动摇紧冷、热风调门,检查所有停运磨组冷、热风气动插板门及混合风气动插板门全部关闭到位,确保一次风母管压力正常,保证运行的 A 磨煤机一次风速大于20m/s ;根据机组负荷及炉膛负压变化情况,及时投入微油油枪,保证锅炉燃烧稳定。

机组工况458MW,4号炉 A 一次风机解列操作,4A 一次风机动叶开度48%、电流139A,4B 一次风机动叶开度47%、电流141A ;手动将4A 一次风机动叶切手动,缓慢关闭4A 一次风机动叶,监视4B一次风机动叶自动跟踪正常,指令反馈跟踪正常且保持一致,及时调整一次风母管压力不低于7.5kPa,运行各磨组一次风速大于22m/s。

4A 一次风机动叶全关后,4A 一次风机出力减小正常,4B 一次风机出力正常,4B 一次风机动叶开度80%、电流260A,联系巡检就地手动电动关闭4号炉 A 一次风机至磨煤机冷风母管电动挡板门、4号炉 A 空预器出口热一次风电动挡板门,远方手动关闭4号炉 A 一次风机出口电动挡板门,并就地摇紧4A 一次风机各冷热风门挡板门。

检查一次风母管压力7.6kPa 正常,磨煤机运行正常,手动停运4A 一次风机。联系检修对4A 一次风机轴承加装刹车装置。

通过调整送风机动叶偏置,改变送风机两侧风量,增加停运4A 一次风机侧的送风量,目的是减小空预器两侧出口温度偏差。该操作也有利于防止引风机失速抢风,同时增加送风机动叶偏置时,加强送风机出力监视,防止由于送风机动叶开度过小导致送风机发生失速抢风,经实践总结将停运一次风机侧空预后排烟温度控制在140℃以下,对于两台引风机平衡出力有利,尽可能采取措施减小空预器两侧温度偏差。

1.3 一次风机解列注意事项

及时监视各磨煤机本体温度,加强停运磨煤机石子煤排放,发现停运磨煤机内部温度异常升高时,及时投入磨煤机消防蒸汽,检查各停运磨煤机确以全部关闭到位,若停运磨组机械位置未全部关到位,就地手动摇紧各风门。

手动调整运行一次风机时,动叶开度要小幅度调整,运行一次风机动叶指令与反馈偏差控制在小于5%,4A 一次风机动叶关闭过小时20% 左右,4A一次风机易发生失速,4A 一次风机出力急剧减小,此时应快速增加运行一次风机的动叶的开度至86%左右,维持一次风母管压力,同时监视各运行磨煤机出力正常,出口温度、磨煤机流量正常。

4A 一次风机退出运行过程中,注意监视运行A 磨煤机一次风速大于22m/s,各运行磨煤机本体磨碗差压正常 ;就地操作与集控 DCS 操作的配合要好,人员分工要明确,且操作过程中的安排要提前考虑好,避免由于操作量大,导致机组其他参数无法兼顾。

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图1 4A一次风解列后排烟温度变化

2 1050MW 超超临界火电机组一次风机并列控制

2.1 1050MW 超超临界火电机组一次风机并列

启动前检查4A 一次风机的出口挡板、冷风出口挡板、空预出口一次风挡板关闭并已送电,就地检查4A 一次风机的出口挡板、冷风出口挡板、空预出口一次风挡板机械全关位,4A 一次风机动叶全关位。

联系热控专业强制以下保护 :4A 一次风机出口压力冷风电动隔离风门已开,A 一次风机启动允许;A 一次风机空预器出口电动隔离风已开,A 一次风机启动允许。

启动4A 一次风机,检查4A 一次风机各参数正常,手动打开4号炉 A 一次风机出口电动挡板门,将4A 一次风机动叶开至20%,联系巡检就地手动逐渐开大4号炉 A 一次风机至磨煤机冷风母管电动挡板门,检查一次风母管压力正常 ;就地逐渐开大4号炉 A 空预器出口热一次风电动挡板门 ;4号炉 A 一次风机至磨煤机冷风母管电动挡板门、4号炉 A 空预器出口热一次风电动挡板门已全开到位,对4A 一次风机进行并列操作。

4A 一次风机并列操作前工况418MW,4A 一次风机动叶开度24%,4B 一次风机动叶开度75%,手动逐渐开大4A 一次风机动叶,检查4B 一次风机逐渐关小正常,一次风机并列过程中4B 一次风机自动跟踪正常 ;4A 一次风机并列操作结束,4A 一次风机动叶50%、电流140A,风量392t/h,4B 一次风机动叶48%、电流151A,风量449t/h,检查各参数正常,投入4A 一次风机动叶自动。

联系炉控专业恢复强制保护 :4A 一次风机运行,4A 一次风机出口门关闭允许 ;4A 一次风机运行,4A 一次风机至磨冷风母管电动门关闭允许 ;4A 一次风机运行,4A 空预器出口热一次风电动门关闭允许 ;4A 一次风机出口门关闭联跳4A 一次风机 ;一次风机通道关闭联跳4A 一次风机 ;4A 一次风机出口压力冷风电动隔离风门已开,A 一次风机启动允许 ;A 一次风机空预器出口电动隔离风已开,A 一次风机启动允许。

2.2 1050MW 超超临界火电机组一次风机并列注意事项

启动4A 一次风机后动叶的开启过程中要缓慢,注意监视4A 一次风机出口压力和电流的变化,若4A 一次风机明显带有出力的趋势,操作4A 一次风机动叶要缓慢,避免4A 一次风机出力急剧增加对炉膛燃烧、炉膛负压带来较大影响,同时也要避免风压突升,造成待并风机和引风机失速 ;就地逐步开启4A 一次风机侧的空预出口一次风挡板前,注意调整两台空预出口一次风压基本一致,偏差不要太大 ,且将一次风母管压力调至7.5kPa 左右。这主要是要将一次风机的全压降至10kPa 以下 , 以利于风机的并列 ;就地开启4A 一次风机的冷一次风挡板时点动开启,每次的开启量不超15%,尤其是刚开启时,每次开启量不超15%。尽量减少并列时的一次风压大幅波动。

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图2一次风机解列至并列过程中曲线

3 1050MW 超超临界火电机组一次风机投退控制的风险点

4A 一次风机投退中一次风压大幅波动,导致磨煤机出粉异常,引起炉膛燃烧恶化锅炉 MFT 动作;投退过程中出口电动门关闭不严,一次风倒串由4A一次风机本体泄压 ;投退过程中磨煤机热风调节门自动调整不灵,导致磨煤机风量异常 ;投退过程中密封风压力波动,导致密封风机出力异常。

4A 一次风机退出后4B 一次风机超出力,导致4B 一次风机运行异常,一次风压满足不了磨煤机需要 ;4A 一次风机退出后 A/B 空预器换热情况剧烈变化,空预器受热不均导致卡涩变形,空预器跳闸;4A 一次风机退出后,A 空预器出口烟温升高、B 空预器出口烟温降低,烟气比容不均,导致 A/B 引风机出力不均抢风,炉膛负压波动,锅炉灭火 ;4A 一次风机退出后,热一次风由单台空预器供给,热一次风温降低,磨煤机干燥出力下降,燃烧器煤粉不易点燃,造成燃烧器火检消失,炉膛灭火。

4A 一次风机并列后,热一次风温上升,磨冷风调门自动调节出口温度不灵活,磨出口温度异常升高 ;4A 一次风机并列过程中,A/B 一次风机抢风,导致一次风压大幅波动,锅炉燃烧不稳 ;4A 一次风机退出后,4A 空预器排烟温度过高导致尾部烟道再燃烧 ;4B 空预器排烟温度过低导致低温腐蚀。

4 1050MW 超超临界火电机组一次风机投退控制的风险预控措施

4A 一次风机投退中,风机动叶调节要缓慢,防止大幅开关动叶 ;并风机操作中将4A 一次风机出口风压提至与 B 风机相差1kPa 范围内,风机出口冷热风门就地人员缓慢点动开启,保证一次风压稳定可控 ;监视4B 一次风机动叶自动调节一次风压正常,如自动异常及时切至手动,控制一次风压稳定 ;发现燃烧不稳及时投油稳燃,防止锅炉灭火。

4A 一次风机投退中,检查出口电动门关闭严密 ;就地人员确认4A 空预器出口热一次风电动门、4A 一次风机至磨冷风母管电动门关闭严密 ;4A 一次风机动叶关小过程中,就地人员检查风机吸入口无向外倒串风 ;

4A 一次风机投退过程中加强密封风机、磨组密封风差压监视,发现异常及时处理。一次风机投退过程中减少磨煤机风门操作,加强磨组运行监视,发现磨煤机热风调节门自动调整不灵,及时手动进行调节,控制磨煤机风量正常 ;机组降负荷至450MW 以下,保证4A 一次风机退出后,4B 一次风机出力满足磨煤机需要 ;关闭备用磨煤机通风,减小一次风压力外泄。

4A 一次风机退出后 :适当提高 A 送风机出力、降低 B 送风机出力,降低 A/B 空预器换热偏差,但不可大幅调整(负荷450MW,A、B 送风机动叶开度在20%、19%,可调空间较小),防止送风机抢风;尽快出力4A 一次风机故障,及早恢复4A 一次风机运行 ;加强空预器参数监视,就地检查空预器运行情况,发现有碰磨现象及时处理 ;防止 A/B 引风机出力不均抢风,可适当提高 A 送风机出力、降低 B送风机出力,降低 A/B 空预器换热偏差 ;关闭锅炉空预器出口联络门,增加 A/B 引风机沿承管道阻力分布,降低抢风风险 ;适当提高 A 引风机出力,保持两台引风机处理均衡;适当提高磨煤机热风量,保证磨煤机干燥出力正常 ;加强燃烧器火检监视,发现燃烧不稳及时投油稳燃。

4A 一次风机并列后,监视磨冷风调门自动调节正常,磨出口温度稳定 ;风机并列时机组负荷减至450MW 以下,以420MW 左右为宜,机组运行稳定之后进行 ;并列前将一次风母管压力尽量控制在8.0~8.5kPa, 压力低点会比较好并,但要加强各磨入口风压及出口压力的监视。

增加待并风机动叶开度时,若热一次风母管压力与待并风机动叶开度呈反向变化趋势,判断为待并一次风机发生喘振现象,将动叶开度关至15% 重新并列,并适当增加原运行风机出力保证制粉系统安全运行 ;尽可能缩短一次风机退出时间,故障消除后尽快回复一次风机运行,避免长时间冷却风量偏差 ;后期利用机组检修机会增设一次风机出口联络挡板,平衡空预器冷却风量 ;一次风机检修退出前降低机组负荷至400MW,确保两侧烟气温度稳定,减小偏差。

5 结论及建议

一次风机解列、并列过程中,根据就地实测的风机失速区域对应不同负荷下的风量要求,控制一次风机出口风压在允许范围内,使其工作点在失速曲线的下方;并列运行的风机动叶开度应保持一致,同时要核对就地机械开度基本一致,两台一次风机并列运行时,增减操作应同步进行,避免运行风机出力偏差大 ;在选择轴流风机型号时,额定出力应落在相应最高效率工况调节器开度再开大15左右。且应保证失速余量 >1.3。为了准确地确定锅炉所需风量、风压,实地调研相同类型锅炉额定出力时所需的风量、风压,使风所选风机机参数与实际系统阻力特性相匹配。


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