國產600MW汽輪發電機組的滑停

摘要：為了研究汽輪發電機組停機過程中的安全性和效果，根據多次滑停實際經驗，總結滑停過程中的主要操作方法和重要節點參數，控制滑停過程中的安全限值，安全有效的指導600MW機組滑停操作。

關鍵詞：滑停;溫差;溫度變化率

一、問題的提出：

為了能提前使汽輪機進入檢修狀態，縮短檢修工期，提高機組的可用小時，我們通常希望通過采取一定有效的辦法，使汽輪機停下來后，缸溫降到一個較低的溫度水平。將缸溫有效的降下來難度不小，對照國內600MW機組分析其原因如下：

1.汽輪機缸體蓄熱能力較大。

2.鍋爐容量大、蒸汽管道管壁厚，蓄熱能力大。

3.過熱器減溫水管接在主給水管道上，給水量受給水壓力的影響較大，低負荷時減溫水量偏小。

4.磨煤機最低煤量受限制，煤量太低磨煤機振動嚴重，所以用磨煤機組合方式控制汽溫的余度也很小。

5.四角切圓的燃燒器布置方式由于煙氣余旋的作用導致氣溫偏差嚴重，特別是負荷較低時比較明顯，汽溫更加不好控制。

二、試驗情況

天津大唐盤山發電有限責任公司（以下簡稱盤電公司）安裝兩臺國產600MW機組，汽輪機為哈爾濱汽輪機有限責任公司引進美國西屋公司技術生產的N600-16.7/537/537-1型、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸反動凝汽式汽輪機組。與之相配套的鍋爐為哈爾濱鍋爐有限責任公司制造的HG-2023/17.6-YM4型壓臨界、一次中間再熱、控制循環汽包爐。發電機為哈爾濱電機有限責任公司生產的水-氫-氫冷卻、同軸無刷勵磁發電機，型號為QFSN-600-2YH。

新蒸汽參數為主汽壓力17.39MPa，主汽溫度540℃，再熱汽進口壓力3.45MPa，再熱汽出口壓力3.29MPa，再熱汽進口溫度314℃，再熱汽出口溫度540℃。

結合實際情況，對于滑停過程的運行操作進行了分析，采取了以下方法：

1.首先明確提出參數的控制指標如下：

過再熱蒸汽降溫速度：<1℃/min;過再熱蒸汽降壓速度：<0.1MPa/min;汽缸金屬溫降率：<1℃/min;過、再熱蒸汽過熱度：>50℃;嚴密監視汽輪機首級蒸汽溫度不低于首級金屬溫度56℃以上，否則應打閘停機。在整個滑停過程中要嚴密監視汽輪機脹差、軸位移、上下缸溫差、各軸承振動及軸瓦溫度在規程規定的范圍內，否則應打閘停機。

2.考慮到汽缸巨大的蓄熱能力，所以把汽缸的絕對膨脹值做為汽缸冷卻效果的重要衡量值，不單純以調節級的溫度作為參考，調節級金屬溫度降低后一定要等待絕對膨脹值的回落，所以在滑停中要有維持汽溫停留的過程。

3.考慮到高負荷時蒸汽流量大，對汽缸的冷卻效果比較好，并且這時候汽溫的可控性也好，所以一定要高度重視高負荷階段的滑參數，可適當減緩降負荷的速度加大在高負荷時的停留時間。在實際操作過程中一般掌握負荷300MW以上時，蒸汽參數緩慢降至汽壓12MPa、汽溫480℃。在此階段必須監視好高排壓力和溫度、中壓缸排氣壓力（四段抽汽壓力）和溫度，必須保證這兩點的蒸汽過熱度大于50℃，并且要盡量避免各監視段超壓，當發現超壓時要加大降負荷的速率或減緩降壓速度。300MW以前這段滑停時間盡量拉長，結束的標準不能單純看缸溫而是汽缸絕對膨脹不再下降。在降負荷過程中本著從上到下的原則逐臺停止制粉系統，停止制粉系統時一定要控制好降負荷率和降溫、降壓率;特別是汽溫，要絕對避免汽溫出現上下大幅度波動。

4.維持三臺磨運行，負荷逐漸降至240MW，汽壓至9.8MPa，汽溫至450℃。此時蒸汽量減小，監視段超壓的可能性也逐漸減小。所以首先在此時要先通過開調門降低蒸汽壓力，進而加大汽缸內的蒸汽量，鍋爐方面主要監視各級減溫器后蒸汽的過熱度，盡量保持一定過熱度，并且不要突增突減減溫水，避免減溫器處出現太大的交變應力。在此階段同樣也要加大停留時間。

5.維持三臺磨運行，負荷逐漸降至170MW，汽壓7.0MPa、汽溫390℃。在此階段，一般來說減溫水門已經開展，要綜合運用擺動噴燃器、T型配風、倒T型配煤，適當降低二次風量等等一切手段來降低汽溫，另外還可以用維持上層停運磨煤機通冷風的方法降低煙氣溫度，效果還是比較好的，在后面的滑停過程中這兩種方法要更加充分的運用，只有這樣才能保證將汽溫降下來。這一階段，汽溫極易反彈，必須高度重視鍋爐的調整。

6.在以后階段的滑參數過程，降低汽溫的主要手段集中在了停磨和低氧燃燒以及降低煙溫這幾方面，在此階段還可以考慮通過關小省煤器入口電動門提高給水壓力的手段來加大減溫水量，要注意防止汽溫突降蒸汽帶水，鍋爐方面，一是防止鍋爐由于調整不當出現斷水，第二就是第4條中提到的關于監視減溫器后蒸汽過熱度的問題。

三、試驗結論

通過以上方法的運用，在機組的滑停中，我們取得了很好的效果：

1.一般情況下當負荷到100MW時，機組參數如下：主汽壓3.7MPa、主汽溫340℃、再熱汽溫330℃、汽輪機第一級蒸汽溫度316℃、金屬溫度318℃、高壓缸體積平均溫度330℃、中壓缸體積平均溫度370℃、汽缸絕對膨脹值（L/R）20/21MM，滑停用時近4小時（滑停前參數：主汽壓16.7MPa、主汽溫540℃、再熱汽溫540℃、汽輪機第一級蒸汽溫度490℃、金屬溫度490℃、高壓缸體積平均溫度490℃、中壓缸體積平均溫度520℃、汽缸絕對膨脹值34/35MM）。

2.機組從100MW到打閘停機大約還需要再滑停一個小時左右，一般通過這段時間的滑參數，汽機首級金屬溫度可降至300℃，滑停即可告結束。如果要是運用關小省煤器入口門的方法，首級金屬溫度可降至280℃以下。

3.滑停過程中，重點注意事項：

（1）在開始滑停前，必須做好分工，必須專人控制汽溫，專人控制燃燒，避免汽溫的反彈，汽壓的拉鋸，如出現此情況一來會加大設備所承受的應力，二來會拉長滑停時間。

（2）降參數過程中，應嚴密監視汽缸各部溫度的變化，汽缸各點溫度、溫差控制在規定范圍內。保持首級蒸汽溫度與首級金屬溫度差在-56°～+111°，否則，停止降溫。滑停過程中，如機組出現異常振動時，應立即停止降溫降壓，查明原因。脹差、振動達到停機值時立即打閘停機。

（4）高低壓加熱器維持隨機滑停，這樣可使給水溫度和蒸發量維持在一個相對較高的水平上，有助于蒸汽溫度的降低和汽缸的冷卻。

（5）機組準備滑停時要預先控制煤倉所上的煤質，控制適當的發熱量，發熱量過高，負荷相同時煤量太少，磨煤機容易振動，發熱量過低，汽溫和燃燒又不太好控制，一般掌握比設計煤種稍低一些即可。

參考文獻：

[1]牛衛東，丁翠蘭.汽輪發電機組滑壓運行優化分析[J].價值工程，2012，31（23）：35-36.

作者簡介：熊偉、19790808、男、湖北省荊州市、漢、工程師、本科、研究方向：集控運行。