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进口型200MW汽轮机组的运行方式分析与改进 |
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| 进口型200MW汽轮机组的运行方式分析与改进 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-23 16:29:29  |
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河北热电有限责任公司采用德国ABB公司生产的两台200MW高温高压联合供热机组，有四段非调整抽汽和两段调整抽汽，其中两段调整抽汽为工业抽汽和采暖抽汽。
机组的附属设备主要有：3台低压加热器、2台高压加热器、1台低压除氧器和1台高压除氧器，3台给水泵，2台循环水泵，4台供暖用的热网循环泵，1台高压减温减压器，1台低压减温减压器。
机组的额定输出功率为191.7MW，最大生产抽汽量300 t/h，最大供热量1276 GJ/h，额定主汽压力8.83MPa，额定主汽温度535℃。采用DCS控制系统以及DEH调节系统，配合4台410t/h循环流化床锅炉运行。
两台机组分别于2003年5月、11月投入正式运行，自投运以来，由于安装调试仓促、运行调整方式不完善、系统结构存在不合理，逻辑保护错误等方面的原因，使机组的安全、稳定、经济运行存在很大的障碍。
目前发电机组的发展趋势是大型化，集中化，自动化。即：单机容量越来越大，机、电、炉集中控制运行，大量采用自动调节，使用计算机集中控制。同时，保证机组的安全、经济运行，不断的降低发电成本，提高经济效益也是当前国际国内发电企业努力追求的目标。
河北热电有限责任公司两台汽轮发电机组是本公司最大的两台机组，采用两炉一机的扩大单元制，实行集控运行方式，计算机控制。但是自投运以来，存在很多问题：
1.
机组非正常停运次数较多，最多时一个月非正常停运两次。
2.
发电煤耗很不稳定，最低286g/Kw最高438g/Kw。
3.
厂用电率11%左右，远远高于一般电厂7-8%的水平，与5%的国际水平有更大的差距。
4.
系统泄漏率5%，也远远高于泄漏率2%的要求。
通过对机组运行状况的分析研究，改变部分运行参数，采取合理的运行方式，修改部分逻辑保护定值，以及对部分辅助系统的改造，可以大大减少机组非正常停运的次数，降低并稳定煤耗，减少厂用电率，降低系统的泄漏，提高机组运行的安全性，经济性。
综上所述，对于河北热电有限责任公司两台200MW机组来说，运行的安全性，经济性还有很多潜力可挖，运行方式及运行中的调整也可以更加合理化，机组的各辅助系统结构，主机及辅助设备的逻辑保护方面也存在很多影响机组安全性、经济性的方面，值得从各个方面分析探讨、研究改进，提高机组的安全性和经济效益。
理论分析
一切围绕提高机组运行的安全性、经济性的目标，从系统结构、运行参数、运行方式、逻辑保护等几个方面入手，根据热力发电厂经济运行、大型火力发电机组经济运行、200MW机组经济运行指标等作为理论依据，参考ALSTOM公司提供的机组资料、供货合同以及辅助设备厂家的有关技术资料及规定，结合北京国华热电厂同型号机组的运行经验以及本厂的运行经验，采用理论和实践相结合的方法进行分析研究。
在安全性方面，从各辅助系统结构，运行参数，逻辑保护等方面进行分析、研究和改造。
在经济性方面，从节油，节煤，节电，节水等几个方面分析，通过对机、炉运行参数，给水系统、循环水系统、凝结水系统、抽汽系统、疏水系统、热网系统的运行，以及机组启停，负荷变化时机炉配合，热电比例等方面分析研究，不断调整，寻找最佳运行方式。
由于机组的安全性、经济性密不可分，运行方式的选择、调整以及部分系统的改造往往能达到保证安全性、提高经济性两个方面的效果，所以，分析时，主要从经济性入手，同时保证安全。以保证安全性为基础，提高经济性为目标进行分析研究。
改进方法
在技术方面，主要从节煤，节油，节电，节水等几个方面分析研究，寻求安全、合理、经济的运行调整方式。
一、节油
1、
缩短机组的启动时间
由于河北热电有限责任公司200MW机组采用一台汽轮机两台锅炉的扩大单元制运行方式，因此机组启动方式为：先启动一台锅炉，再启动汽轮机，再并另一台锅炉。
机组启动采用滑压启动方式，锅炉点火后，主汽管路自动主汽门前所有截止门全开，主汽系统的疏水门全开，锅炉升压与汽机暖管同时进行。汽压1MPa，汽温300℃投入高压减温减压器，汽压4.0MPa，汽温375℃，左、右主汽管道温差<17℃，汽机复位冲转。
在机组启动时，由于启动时间过长，使锅炉燃油量很大，经分析发现，启动时间长的主要原因是：
1)
温升率低，要求温升率2-3℃/min，从锅炉点火到汽机冲转启动时间为6-8小时，实际温升率只有1-2℃/min，从锅炉点火到汽机冲转启动时间为8-10小时；
2)
左、右主汽管道温差大，达不到冲转条件。要求左右主汽管道温差<17℃，实际启动时经常在50℃左右。
针对以上两个原因，经分析研究采取以下方法：
1)
在锅炉点火、暖管的开始阶段，由于主汽压力温度都较低，可适当开启疏水排大气门，增加主汽流量，提高温升率。
2)
根据实际情况，工业抽汽压力一般为0.8MPa，工业抽汽温度为250-300℃，因此投入高压减温减压器的参数可适当降低，当汽压达到工业抽汽压力，汽温250℃以上，将高压减温减压器投入运行，可提前增加主汽流量，提高温升率，缩短启动时间。
3)
ALSTOM公司对冲转前左、右主汽管道温差并无要求，考虑到左、右主汽管道温差不宜过大，因此本厂要求左、右主汽管道温差<17℃，实际可考虑控制在30℃以内。
4)
采取调整左、右主汽管道疏水排大气门开度的方法，控制左、右主汽管道温差，即：适当开大温度低的主汽管道疏水排大气门，关小或关闭温度高的主汽管道疏水排大气门，实践证明能很好的控制左、右主汽管道温差在10℃左右。
通过以上方法，使从锅炉点火到汽机冲转启动时间缩短为4-6小时，大大节约了锅炉燃油量。
2、
缩短第二台炉的并炉时间
当汽机并网带负荷稳定后，开始并第二台炉，根据规定，并炉条件为：两台炉汽压相差<0.1MPa，汽温相差<17℃。
第二台炉的压力温度控制主要依靠投入高压减温减压器调整，由于压力比较容易控制，主要是温升率低，所以采取投入高压减温减压器后，尽量提高高压减温减压器流量，先不考虑压力，主要以提高温度为目标，待温度升高后，降低高压减温减压器流量，提高主汽压力。高压减温减压器流量增大以后，一方面可使温升率提高，另一方面可使锅炉早投煤，停止油枪运行，以节约燃油。
3、
低负荷时两台炉负荷的匹配
电负荷较低时，根据循环流化床锅炉的最低符合要求，当锅炉负荷低于30%时，必须投入油枪运行，因此，为了在电负荷较低时尽量不投入油枪，采取以下措施：
1)
电负荷降低时，两台炉同时减少负荷，避免一台炉负荷高，另一台炉负荷低于30%的情况。
2)
当负荷都将低于30%时，可适当增加工业抽汽量，或增加采暖抽汽量，以提高锅炉负荷，在可调整的范围内，控制油枪尽量不投入运行，节约燃油。
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