大型火电机组长周期高负荷连续运行的特点及对策

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( 2) 对空预器堵灰的影响 。由于受燃用煤种的
影响 , 尤其是燃用高硫份 、高灰份的煤种 , 将大 大加剧空预器的堵灰情况 , 根据北仑电厂的实际 情况 , 正常情况下空预器堵灰的周期一般是在半 年至一年之间 。由于目前尚不能实现对空预器堵 灰的在线冲洗 , 因此空预器堵灰已成为制约机组 长周期连续运行的主要因素之一 。
( 8) 对集控操作人员水平的影响 。随着机组长 期高负荷连续运行 , 由于负荷加减次数明显减 少 , 运行操作的机会也随之大大减少 , 容易使运 行人员养成 “安逸”的工作习惯 , 盲目乐观 , 对 困难估计不足 , 惰性越来越大 , 以至于在面对突 发事件时束手无策 , 影响或延迟对事故的正确处 理。
关键词 : 机组 ; 连续运行 ; 特点 ; 对策
中图分类号 : TM623. 7
文献标识码 : B
文章编号 : 1007 - 1881 ( 2005) 04 - 0032 - 04
自 2003 年下半年以来 , 浙江省遭遇了严重的 “电荒” , 成为全国拉限电范围最大 、缺电最严 重的省份 , 电力紧缺成为影响浙江企业生产经营 的关键因素 。为了确保对社会的持续供电 , 体现 主力电厂对社会多发多供尽最大努力满足社会用 电的需求 , 北仑发电厂 5 台 600 MW 机组进入了 长期高负荷运行阶段 , 机组的平均负荷率保持在 95 %左右 , 为浙江经济的发展提供了强大的动力 之源 。
( 1) 每天对煤场动态图上现有煤种的结渣特性 进行分析研究 , 优化掺煤配烧方案 , 并适时进行 燃烧调整和控制 , 从煤种搭配上尽可能抑制锅炉 结渣 。
( 2) 必须保证锅炉吹灰器的正常投运 , 吹灰器 的合理投运与否对预防锅炉结渣起着非常重要的 作用 , 防止过吹使受热面吹损加剧 , 又要防止欠 吹使炉膛局部区域结大焦 。运行人员必须加大对 吹灰器投运的检查监督力度 , 尤其是在燃用灰熔 点相对较低的煤种时要提高警惕 , 应对燃用灰熔 点较低煤种时吹灰策略的调整给运行人员提出合 适的指导意见 。
安骏
(浙江省能源集团有限公司 , 浙江 杭州 310006)
摘要 : 阐述了大型火电机组长周期高负荷连续运行的特点 , 并从北仑发电厂 600 MW 机组运行管理的角度
出发 , 分析了影响 600 MW 机组安全性与经济性的主要因素 , 说明了应采取的主要对策 , 为机组优化运行
提供指导 , 同时也可为其它同类型机组的管理提供借鉴 。
( 2) 安排专工给运行人员进行技术培训 , 结合 机组大小修及时给运行人员进行设备异动的技术 交底 , 以及结合机组出现的一些典型异常案例进 行专题分析等 , 从而不断提高运行人员的技术业 务水平 。
( 3) 重视对当前设备危险点和薄弱点的挖掘 , 对业已提出的设备危险点要组织学习 , 做到每个 岗位熟悉自身岗位的设备危险点或薄弱点 , 在进 行有关的工作时能采取相应的措施 , 防止因措施 不到位而导致不安全事件的发生 。 2. 7 做好设备的消缺 、点检定修以及状态监测
( 3) 运行人员要加强锅炉巡回检查和对运行参 数的监视分析 , 通过对锅炉减温水量 、汽壁温等 参数的变化和分析预见锅炉可能存在的结渣倾 向 , 并及早采取有效的对策 。
( 4) 机组要安排定期深度的减负荷 , 并进行磨 煤机定期切换 , 防止锅炉结大渣 。
( 5) 随时掌握煤种变化情况 , 运行人员必须预 先知晓锅炉所烧的煤种 , 以便有的放矢地采取预 防措施 。
1 机组长周期高负荷连续运行的特点
机组长周期高负荷连续运行 , 给北仑电厂的 运行管理 、设备管理等都带来了严峻的考验 , 尤 其是 2004 年以来出现的电煤供应紧张状况 , 导致 煤质得不到有效的保障 , 更对 600 MW 的锅炉稳 定运行带来了许多不利因素 , 机组长周期高负荷 连续运行的特点主要体现在以下几方面 :
( 9) 对设备定期试验的影响 。由于负荷长期举 高不下 , 使得一些有负荷限制的机组和设备定期 试验项目无法正常进行 , 如主机高中压主汽调门 活动性试验 、抽汽逆止门活动性试验等 , 必须取 得电网调度部门的支持才能试验 。
( 10) 汽水阀门内漏加剧 。由于机组负荷持续 很高 , 主蒸汽压力也一直运行在额定参数 , 使得 主蒸汽有关的疏水阀门 、安全门 、电磁泄压阀 、 排污调节阀等内漏量逐渐增大 , 降低了经济性 , 又增加了定检的工作量 。
( 6) 对调节设备的影响 。机组负荷相对稳定 , 或者比较集中在某一范围或某一点时 , 容易导致 这些调节设备 、调节机构在某一部位出问题 。如 发现的锅炉一次风机 1B 叶片调节盘异常磨损 , 一 次风机 4B 调节拉拔叉一螺丝孔异常镗大 , 汽机部 分抽汽逆止门及汽门活动性试验时 , 存在卡涩无 法关闭现象等 。
2. 1 防止锅炉 “四管”爆泄 结合机组检修 , 认真做好锅炉压力容器以及
炉内 、炉外管道的规范性检查及消缺工作 , 并做 好以下防磨 、防爆措施 :
( 1) 在确保锅炉燃烧稳定不结渣的情况下 , 尽 可能采用较低的过量空气系数 。
( 2) 在条件许可的情况下 , 尽可能燃用含硫量 低 、灰 分 低 的 煤 种 , 以 改 善 煤 种 特 性 和 灰 粒 特 性 , 减轻煤质对锅炉受热面管子磨损的影响 。
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2. 3 防止空预器堵灰 近几年的运行实践表明 : 空预器堵灰已成为
制约机组长周期连续运行的主要因素 , 空预器堵 灰不仅影响机组运行的经济性 , 而且直接威胁到 机组的安全稳定运行 , 风机的调节裕量不足直接 限制机组带高负荷 , 在夏季高温季节尤显突出 。 因此必须做好以下对策 , 确保空预器能长期处于 安全经济运行状态 。
( 3) 对锅炉结渣和受热面结垢的影响 。机组长 期处于高负荷连续运行 , 会使锅炉燃烧器区域以 及整个炉膛的热负荷始终处于较高状态 , 这样容 易导致锅炉结焦 , 尤其是锅炉燃用结焦倾向强的 煤种时 , 锅炉结焦问题会更加突出 。另外 , 会进 一步加剧锅炉水冷壁管子的结垢速率 , 使锅炉酸 洗周期缩短 。
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大型火电机组长周期高负荷连续运行的特点及对策
The Particularity and Measure of Generation Unit in Long Term Continuons and High Output Operation
( 3) 密切关注锅炉所烧煤种 , 尽可能燃用低硫 份 、低 灰 份 煤 种 , 当 燃 用 高 硫 份 、高 灰 份 煤 种 时 , 要加强空预器吹灰 , 并注意吹灰效果 。
( 4) 保证磨煤机合适的煤粉细度 , 飞灰含炭量 应控制在 3 %以下 。
( 5) 完善空预器漏风控制系统 , 尽可能将空预 器漏风率控制在 7 %以下 。
( 11) 对输煤系统的影响 。机组长期高负荷运 行 , 全厂日耗煤大幅增加 , 再加上受各种因素影 响 , 电煤供应出现了前所未有的紧张态势 , 这些 都对煤源组织 、煤船接卸作业及输煤等工作带来 了较大的压力 , 由于输煤系统的负荷加重 , 输煤
Hale Waihona Puke Baidu
设备的检修模式及周期必须进行必要的调整 。
2 确保机组长周期高负荷连续运行 的应对措施
( 7) 对电气 、仪控设备的影响 。从目前情况 看 , 机组负荷高对电气 、仪控设备没有太大的影 响 , 尤其是机组负荷调节频度减少 , 调节幅度变 小 后 , 客 观 上 对 防 止 机 组 误 动 、误 跳 是 有 好 处 的 , 也为机组长周期安全稳定运行创造了条件 。 但随着机组运行时间的增长 , 电气 、仪控设备的 老化问题正日益严重 , 成为机组稳定运行的一大 隐患 , 必须引起高度重视 。
( 6) 空预器冷端局部波纹板采用陶瓷材料 。 ( 7) 增装空预器在线水冲洗装置 。 2. 4 确保机组重大定期试验的正常实施
原则上白班的周一~周五工作日每天至少安
排一台机组减负荷 , 以保证正常的定期试验切换 项目的执行 , 特别是与机组安全运行关系密切的 定期试验项目 , 要创造条件保证在试验周期内完 成 。在进行全厂机组负荷调度时 , 要结合机组的 定期试验工作统筹安排 , 白班值因故不能完成 , 应做好记录交接工作 , 以便在中班 、夜班机组负 荷满足试验条件后及时完成定期试验项目 。 2. 5 加强机组运行方式的研究
( 1) 提高空预器的吹灰能力 , 有效抑制空预器 差压的上升 。应注意到提高吹灰压力 、确保吹灰 角度的准确位置 、保证吹灰汽源的过热度等 。
( 2) 阻断外来汽水进入空预器 , 以避免空预器 堵灰情况的加剧 。运行经验表明 , 外来水汽的存 在会加速空预器的积灰 。这些水源有 : 水冷壁 、 省煤器 、暖风器等受热面的泄漏 , 雨水通过风机 入口进入空预器 , 吹灰器 , 水冲洗装置内漏等 等 。因为汽水持续不断 , 提供了化学反应及物理 作用的条件 , 在这种工况下 , 空预器受热面积灰 没有自平衡能力 , 最终引起空预器堵灰 。
( 5) 对出灰系统设备的影响 。随着机组负荷的 升高 , 锅炉燃煤量增加 , 磨煤机石子煤量 、底渣
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斗排渣量以及锅炉排灰量也随之增加 。因此 , 如 果机组长期处于高负荷连续运行 , 一方面在煤质 较差的情况下 , 可能会导致石子煤 、飞灰等排放 不及 ; 另一方面 , 对出灰 、出渣系统设备的磨损 加剧 , 使用寿命缩短 。
各级运行人员要重视运行方式的检查与调 整 , 特别是对公用系统的运行方式要做到心中有 底 , 运行方式的改变要作好记录 。对本机组的辅 机运行方式调整安排要符合有关规定 , 保证辅机
备用可靠及异常工况出现时能赢得先机 。 2. 6 提高运行人员的处理异常能力
由于机组长期处于高负荷连续运行状态 , 开 停机机会减少 , 日常操作也不多 , 会影响到运行 人员的事故处理能力 , 为了解决这方面的不利影 响 , 在以下几方面采取对策 。
( 1) 提高模拟机的利用率和培训效果 。利用各 种机会安排操作员以上岗位人员进行模拟机上机 培训 , 提高异常处理能力和操作水平 。并加强同 模拟机培训小组的工作联络和技术沟通 , 确保重 复或频繁发生的事故和故障及时在模拟机上得到 仿真 , 协助模拟机开发中心在故障库积累和教案 编制上有新的突破 , 从而最大程度地为运行人员 提供练兵场 。
( 3) 根据每台锅炉受热面各部位的磨损特点 , 在易磨损部位加装防磨板 。
( 4) 根据金属和化学监督规程要求 , 结合机组 检修做好锅炉水冷壁等受热面的割管取样分析 , 做好寿命分析评估工作 。 2. 2 做好锅炉结渣的预防措施
根据机组长期高负荷连续运行锅炉容易结渣 塌焦的特点 , 运行方面需采取以下对策 :
设备健康水平的提高是确保机组长期高负荷 连续运行的首要条件 , 为此必须做好 :
( 1) 对锅炉受热面磨损的影响 。大型锅炉受热 面磨损主要跟煤种 、飞灰浓度 、烟气流速等因素 密切相关 。机组负荷越高 , 锅炉烟气流量越大 , 单位截面上的流速越高 , 锅炉受热面磨损越严 重 ; 机组连续运行的时间越长 , 锅炉受热面磨损 越严重 ; 锅炉燃用的煤质越差 , 灰分越高 , 锅炉 受热面的磨损速率将迅速增大 。
( 4) 对制粉系统的影响 。机组满负荷 600 MW 时 , 正常情况下 5 台磨保持运行 , 一台磨备用 , 每台磨煤机的给煤量在 48 t/ h 左右 。机组负荷 500 MW 时 , 考虑到锅炉燃烧的稳定性和磨煤机切换 带来的风险 , 一般也是 5 台磨运行 , 一台磨备 用 , 每台磨煤机的给煤量在 40 t/ h 左右 。因此 , 600 MW 负荷下 , 各台磨煤机的负荷要比 500 MW 时大 16. 7 % , 意味着高负荷下 , 对磨煤机本体 、 煤粉管道等部位的磨损大大加剧 , 使用寿命缩 短 , 从而 , 不得不调整磨煤机的检修周期 。
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