華能上安電廠#6機(jī)組汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)調(diào)試分析

摘 要：針對(duì)我廠600MW超臨界機(jī)組汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)改造過程中設(shè)備和系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)改造的調(diào)試方案。通過對(duì)改造后相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的調(diào)試，汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)投入正常運(yùn)行，設(shè)計(jì)的方案滿足機(jī)組各種工況的運(yùn)行需求，對(duì)設(shè)計(jì)同類型機(jī)組的汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)改造的調(diào)試可提供參考。

關(guān)鍵詞：汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)；超臨界；調(diào)試

1 系統(tǒng)概況

華能上安電廠#6機(jī)組為國產(chǎn)超臨界直流空冷式620MW機(jī)組。汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)技術(shù)是近年興起的一種新技術(shù)，主要應(yīng)用在1000MW等級(jí)機(jī)組中，華能海門電廠3號(hào)、4號(hào)1035MW機(jī)組設(shè)計(jì)采用凝汽式汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，國電北侖電廠7號(hào)1000MW機(jī)組系統(tǒng)改造采用背壓式汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，利用引風(fēng)機(jī)小汽輪機(jī)排汽供熱。采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)可以提高能量的利用效率，同時(shí)降低廠用電率，并避免引風(fēng)機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的啟動(dòng)電流大問題。

2 #6機(jī)組汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)設(shè)備介紹

6號(hào)機(jī)組配置2臺(tái)50%容量的汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，每臺(tái)引風(fēng)機(jī)配置一臺(tái)汽輪機(jī)。每臺(tái)引風(fēng)機(jī)小汽輪機(jī)組配置一臺(tái)小汽機(jī)、一臺(tái)小機(jī)凝汽器、一套凝結(jié)水系統(tǒng)、一臺(tái)小機(jī)軸封冷卻器、一套小機(jī)油系統(tǒng)及調(diào)速系統(tǒng)、一套減速箱；兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)共用一套循環(huán)水系統(tǒng)、兩臺(tái)小機(jī)真空泵。

引風(fēng)機(jī)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)有兩路工作汽源：分別為四段抽汽及輔助蒸汽。引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)正常工作汽源采用主機(jī)四段抽汽，進(jìn)汽參數(shù)為：壓力0.976Mpa，溫度359.3℃。啟停及備用汽源采用輔助蒸汽，設(shè)計(jì)參數(shù)為：壓力0.378-1.19Mpa，溫度280-375.5℃，用汽量約為10t/h。軸封供汽取自小機(jī)進(jìn)汽汽源，通過調(diào)節(jié)閥減壓后作為汽輪機(jī)軸封供汽。小機(jī)軸封漏汽通過小機(jī)軸封冷卻器進(jìn)行冷凝。如圖1所示。

每臺(tái)引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)設(shè)置二臺(tái)臥式定速凝結(jié)水泵，一運(yùn)一備，二臺(tái)引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)共設(shè)四臺(tái)凝結(jié)水泵。引風(fēng)機(jī)小汽輪機(jī)凝結(jié)水管道接入主機(jī)凝汽器回收。每臺(tái)引風(fēng)機(jī)小機(jī)凝汽器設(shè)有一套膠球清洗系統(tǒng)。

汽輪機(jī)的控制采用電-液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，功能是控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速（功率），使其在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行。調(diào)節(jié)器接收機(jī)組的轉(zhuǎn)速信號(hào)及DCS系統(tǒng)的輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。調(diào)節(jié)器布置在中控室，調(diào)節(jié)器的輸出通過布置在汽輪機(jī)前部的電液伺服閥實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓部分的控制，而達(dá)到控制調(diào)節(jié)汽閥的開度。通過速關(guān)組合件實(shí)現(xiàn)就地或中控開啟速關(guān)閥。

保護(hù)系統(tǒng)配有機(jī)械-液壓式的危急保安裝置并帶有手動(dòng)裝置，用于超速保護(hù)和軸向位移過大保護(hù)。

3 引風(fēng)機(jī)小機(jī)調(diào)試中遇到的問題及解決方案

3.1 運(yùn)行調(diào)整方面

設(shè)備投運(yùn)后，進(jìn)行引風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)，四抽供單側(cè)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行無法滿足50%負(fù)荷的運(yùn)行要求，小機(jī)進(jìn)氣調(diào)閥開展，給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速偏差大，負(fù)荷降至270MW，鍋爐風(fēng)量降至40%左右，爐膛仍然冒正壓。需緩慢切換至輔汽供氣，壓力維持0.9Mpa，基本能滿足半負(fù)荷要求。

引風(fēng)機(jī)改為小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)后，由定速運(yùn)行轉(zhuǎn)為變速運(yùn)行，經(jīng)調(diào)研風(fēng)機(jī)葉片受應(yīng)力影響存在根部裂紋，發(fā)生斷裂的問題，該問題在沁北、海門等原始設(shè)計(jì)的電廠未有發(fā)生，而在后期改造的電廠如莊河、鳳臺(tái)電廠均有所發(fā)生，且頻率較高，風(fēng)機(jī)改造后在變速運(yùn)行工況下存在隱形共振區(qū)，建議聯(lián)系風(fēng)機(jī)廠家和電科院進(jìn)行測試試驗(yàn)。建議做到逢停必檢。

引風(fēng)機(jī)軸承溫度高，達(dá)到報(bào)警值，分析與小機(jī)升速率有關(guān)，當(dāng)升速率大于30rpm/min時(shí)容易造成溫度升高，利用引風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)擋板配合調(diào)整，降低小機(jī)升速率。50%至100%負(fù)荷，引風(fēng)機(jī)入口動(dòng)葉在60%-100%開度線性調(diào)節(jié)。

如采用單側(cè)引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)（非汽量不足原因引起），另一臺(tái)引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)的并列時(shí)間掌握，應(yīng)選擇在并網(wǎng)前并入運(yùn)行，以減少并網(wǎng)后并入風(fēng)機(jī)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)機(jī)并入的方式采用了優(yōu)先同步轉(zhuǎn)速，再用入口靜葉進(jìn)行出力調(diào)平的方式，將待并引風(fēng)機(jī)入口靜葉保持10%開度，升高待并引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，降低運(yùn)行引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)平兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速后，再調(diào)平兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)入口靜葉開度。這樣的操作過程整個(gè)爐膛負(fù)壓相對(duì)比較穩(wěn)定，并列過程中引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)保持4500RPM高轉(zhuǎn)速（小機(jī)超速跳閘值5900RPM）。

當(dāng)風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增大后，容易引起風(fēng)機(jī)失速（莊河與沁北電廠均出現(xiàn)過類似問題），運(yùn)行中應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)煙系統(tǒng)阻力的控制，避免風(fēng)機(jī)超全壓運(yùn)行引起失速；風(fēng)機(jī)失速后，失速風(fēng)機(jī)容易超速，處理過程中以優(yōu)先關(guān)閉風(fēng)機(jī)入口靜葉為主，再行調(diào)節(jié)小機(jī)轉(zhuǎn)速（關(guān)靜葉過程中應(yīng)充分兼顧小機(jī)轉(zhuǎn)速變化，防止發(fā)生超速），并對(duì)風(fēng)機(jī)失速時(shí)的全壓等參數(shù)進(jìn)行總結(jié)，做好防范措施。

3.2 檢修方面

為了提高調(diào)節(jié)靈活性，減少切換期間的擾動(dòng)，將輔汽以及四抽供引風(fēng)機(jī)汽源電動(dòng)門均設(shè)置有中停功能，我廠已增加。

在熱工邏輯中，已增加小機(jī)自動(dòng)方式下的轉(zhuǎn)速上限，避免運(yùn)行中小機(jī)超速運(yùn)行。由于引風(fēng)機(jī)小機(jī)汽源管路較長，上述電廠均在沿途管路上加裝了大量的疏水器或疏水門，目前我廠汽源管路在爐側(cè)存在多處低點(diǎn)均未加裝疏水系統(tǒng)（如圖1所示管路存在多處），若未設(shè)計(jì)，如今工期尚有時(shí)間，為了確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，建議必須加裝。此外，正常運(yùn)行中，輔汽作為備用汽源，應(yīng)在輔汽供引風(fēng)機(jī)小機(jī)汽源電動(dòng)門前加裝自動(dòng)疏水器，以確保在緊急情況下，備用汽源能夠及時(shí)投運(yùn)。

初于對(duì)防凍以及雨雪等惡劣天氣的考慮，上述電廠設(shè)計(jì)均將引風(fēng)機(jī)及其附屬的凝結(jié)水、凝汽器、真空、油系統(tǒng)等安裝在室內(nèi)，以便為設(shè)備的安全運(yùn)行創(chuàng)造一個(gè)良好的外部環(huán)境，我廠現(xiàn)已搭建小房。

系統(tǒng)汽源管路較長，保溫防護(hù)一定要予以重視，以減少熱量損失。且相關(guān)系統(tǒng)的伴熱一定要布置到位，防止備用設(shè)備結(jié)凍。

4 結(jié)束語

大型火電機(jī)組采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)代替電動(dòng)引風(fēng)機(jī)和脫硫增壓風(fēng)機(jī)，可以降低廠用電率，避免了風(fēng)機(jī)啟動(dòng)過程中對(duì)廠用電系統(tǒng)的沖擊。同時(shí)汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速控制方式下，靜葉可以處在最節(jié)能開度，提高效率。應(yīng)用上述汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)改造調(diào)試方案對(duì)我廠600MW機(jī)組汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)試運(yùn)。經(jīng)過汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)調(diào)試及帶負(fù)荷、滿負(fù)荷試運(yùn)，特別是負(fù)荷變動(dòng)試驗(yàn)和機(jī)組RB試驗(yàn)，汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)改造的調(diào)試方案滿足機(jī)組各種工況的運(yùn)行需求，不但確保了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且對(duì)設(shè)計(jì)同類型機(jī)組的汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)改造控制策略可提供參考。

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作者簡介：王陵江（1984-），男，河北省石家莊市，現(xiàn)職稱：工程師，碩士學(xué)位。