660MW超臨界燃煤機組滑參數停機探討及應用

李博，袁紅美

卡西姆港燃煤電站鍋爐為哈爾濱鍋爐廠設計、制造HG-2094/25.4-HM16型超臨界參數變壓直流、一次再熱、平衡通風、采用切圓燃燒方式、半露天、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型鍋爐，采用中速磨冷一次風正壓直吹式制粉系統。汽輪機為東方汽輪機有限公司設計、制造的N660-24.2/566/566型超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪機，機組運行方式為定—滑—定。

1 滑參數停機目的及意義

為配合卡西姆港燃煤電站1、2號機組擴大性C級檢修和發電機A級檢修，盡快停運汽輪機盤車和潤滑油系統，開展汽輪發電機組本體檢修工作，采取滑參數停機方式。鍋爐隨機組負荷的降低而逐漸減少燃料量，保證蒸汽溫度、壓力平穩下降達到降低汽輪機汽缸溫度的目的。通過本次操作使汽輪機調節級溫度降至345℃，較正常停機時間縮短67h～69h，達到預期的目的。

表1 正常停機情況調節級金屬溫度變化表

2 機組滑參數停機過程中的控制要點和防范措施

（1）避免機組停運過程中出現主、再熱蒸汽溫度無法降至預期值或者主、再熱蒸汽溫度頻繁升降，應采取如下措施。

①在機組低負荷運行期間，由于蒸汽的過熱度比較低，在調節主蒸汽溫度時，將一、二級減溫水調節方式切至手動模式，一級減溫水量保持穩定，通過二級減溫水量控制主蒸汽溫度，保證蒸汽的過熱度在合理的范圍內。

②機組停運降溫過程中應嚴格按照降溫速率進行滑降，嚴防控制不當蒸汽溫度反彈，延長停機時間。

③鍋爐轉為濕態運行后要控制給水流量保持穩定，一般維持在680t/h左右，防止給水流量過大導致汽溫快速下降，以及給水流量過低造成水冷壁超溫甚至給水流量低保護動作造成鍋爐MFT。

④鍋爐轉為濕態后維持分離器水位穩定，通過貯水箱溢流閥調整分離器水位，任何情況下禁止溢流閥全部關閉。

⑤在滑參數停機過程中，嚴格控制過熱器減溫水用量。當減溫水流量超過額定流量的50%時，應采用降低燃料量、輔助調節二次風門開度或調節燃燒器擺角的方式降低溫度。

⑥在低負荷運行期間，鍋爐給水流量、燃料量調整應緩慢，利用降低燃料量的方式控制汽溫，利用高、低壓旁路系統調整主再熱蒸汽壓力。

（2）機組滑參數停運過程中防止因主、再熱汽溫突降汽輪機振動異常或者進水，機組被迫停運，應采取如下措施。

①嚴格控制降溫、降壓速度，并保持主、再熱蒸汽溫度一致。在任何時候，主蒸汽溫度必須和主蒸汽壓力匹配，蒸汽過熱度不能低于50℃。

滑參數停機過程中，控制主、再熱蒸汽降溫速度：＜1℃/min，主、再熱蒸汽降壓速度：＜0.1MPa/min，主、再熱蒸汽過熱度：＞50℃，調節級后內壁金屬和中壓進汽室內壁金屬溫降率：＜1℃/min。

②在滑參數停機的全過程中應嚴密監視高中壓缸和低壓缸脹差的變化趨勢。當高中壓缸脹差減小或負方向增長速度較快時，應停止降低主、再熱蒸汽溫度，直至各參數穩定后再降溫。

③在降參數過程中，按照降溫速率逐漸降低主、再熱汽溫，汽溫每下降5℃應穩定10分鐘后再降溫，降至預定目標值后穩定運行0.5～2小時，汽輪機高壓缸內外壁缸溫、調節級金屬溫度、脹差等各項參數穩定后再進行下一階段降溫操作。

④滑參數停機過程中，應加強汽輪發電機組振動的監視，當振動異常增大時，應立即停止降溫降壓，維持蒸汽參數穩定。

⑤將軸封汽源切換至輔汽供汽時，應提前對軸封系統進行全面疏水，蒸汽溫度應與高、低壓軸封汽溫度匹配，切換過程注意監視汽輪機脹差和振動變化。

⑥汽輪機停運投入盤車后采取悶缸措施，破壞真空停運軸封系統。

（3）機組停運過程中的其他注意事項。

①降負荷過程中，停運制粉系統時應保證燃料量穩定，防止燃燒大幅波動影響汽溫、汽壓穩定。

②鍋爐低負荷運行時，應加強鍋爐燃燒的監視，及時調整二次風箱風門開度和引風機出力，維持鍋爐負壓穩定。

③整個滑參數停機過程中，高低壓加熱器不應退出運行。

④機組負荷低于300MW后，將汽輪機控制方式切至閥控方式，保持高壓調節閥全開，通過降低鍋爐壓力降低機組負荷，直至機組停運，以提高汽輪機的冷卻效果。

⑤在機組負荷低于180MW后，應開啟汽輪機一段抽汽、三段抽汽管道疏水閥和汽輪機高中壓缸本體疏水閥以增大汽輪機高中壓缸進汽量，達到較好的冷卻效果。

3 機組滑停前的準備工作

（1）負荷降至50%額定負荷時進行冷再供輔汽、輔汽供軸封、輔汽供除氧器和輔汽供小機管道的暖管工作。

（2）負荷低于50%額定負荷時試投鍋爐各層油槍，確保油槍良好備用。

（3）準備停機前4小時，投運鍋爐給水加氨系統，控制給水pH值在9.4～10.0。

（4）停機前試轉汽輪機交流啟動油泵、交流輔助油泵、直流事故潤滑油泵、頂軸油泵、盤車電機、備用交流密封油泵和直流事故密封油泵正常。

（5）試驗鍋爐主給水旁路調節閥，保證其靈活可靠。分離器壓力降至12.0MPa時開啟貯水箱電動溢流閥旁路手動閥。

4 機組滑參數停機操作過程

（1）開始停機操作后，保持鍋爐主蒸汽壓力不變，按照降溫速率降低主、再熱汽溫至540℃，穩定運行30min。

（2）按6.6MW/min的速率將機組負荷降至450MW時燒空一臺制粉系統的煤倉并停運，保留四臺制粉系統運行。降低主汽壓力至18.50MPa，主、再熱汽溫至520℃，穩定運行30min。

（3）按6.6MW/min的速率將機組負荷降至330MW，降低主汽壓力至13.90MPa，主、再熱汽溫至500℃，穩定運行120min，將小機汽源切至輔汽供汽。

（4）330MW暖機結束后，退出機組CCS控制，按3.3MW/min的速率將機組負荷降至300MW，穩定運行30min，燒空一臺制粉系統的煤倉并停運，保留三臺制粉系統運行，投入AB層油槍助燃，投入空氣預熱器連續吹灰，退出一臺汽泵運行，投入高、低壓旁路運行。

（5）將汽輪機控制方式切至閥控方式，按3.3MW/min的速率將機組負荷降至180MW，期間逐步將汽輪機高壓調節閥全開，將主汽壓降至8.73MPa，主、再熱汽溫降至460℃，穩定運行120min。

表2 機組負荷與高壓調節閥開度

（6）按3.3MW/min的速率將機組負荷降至120MW，主、再熱汽溫降至430℃，穩定運行120min。期間燒空一臺制粉系統的煤倉并停運，保留兩臺制粉系統運行。此過程中應嚴密監視汽輪機高壓缸內外缸溫度、調節級溫度、脹差、振動、軸向位移等重要參數變化情況。

（7）檢查汽輪機各部參數在正常范圍內，保持鍋爐燃燒穩定，繼續以1℃/min的速率降低主、再熱蒸汽溫度，汽溫每降低5℃穩定運行10～20min，直至主蒸汽溫度降至380℃，調節級金屬溫度降至345℃。

（8）按3.3MW/min的速率將機組負荷降至60MW時汽機打閘停運。燒空剩余制粉系統的煤倉并停運鍋爐運行。

圖1 一號機組滑參數停機曲線

圖2 二號機滑參數停機曲線

5 結語

（1）本次滑參數停機采用文中所述方法成功將主、再熱蒸汽溫度降至380℃，汽輪機調節級金屬溫度降至345℃，比正常停機調節級金屬溫度低123℃，縮短檢修工期2.8天。

（2）根據電站購電協議的相關要求，此次采用滑參數停機方法，因縮短檢修工期，為電站創造實際經濟收益約757萬美元。

（3）為防止檢修期間原煤倉存放的褐煤發生自燃，在滑參數停機過程中逐臺燒空原煤倉，在機組停運時所有原煤倉燒空。