国产600MW 空冷机组

技术论文 武乡和信发电有限公司 1 国产国产 600MW600MW 空冷机组空冷机组 单阀单阀 顺序阀顺序阀 SIN SEQ SIN SEQ 切换浅析切换浅析 杨杨 成成 李志峰李志峰 武乡和信发电有限公司 山西 武乡 046300 摘要 摘要 根据设备要求机组启动时一般采取全周进汽的单阀运行方式 节流调节 使得转 子和定子的温差较小 在变负荷运行时温差影响较小 有利于机组初期各部件的充分膨胀 磨合 机组运行一天后可以进行顺序阀运行 喷嘴调节 本文就武乡和信发电有限公司 2X600MW 空冷机组 1 机 10 月 8 日单阀 顺序阀 SIN SEQ 切换的操作方法 调阀开启顺序 和切换后各参数的比较 以及切换过程中的注意事项进行了解析和总结 以便大家在以后操 作中参考 关关键词键词 单阀 顺序阀 切换 设备概况设备概况 武乡和信发电有限公司 2X600MW 空冷机组系哈尔滨汽轮机有限责任公司生产的 NZK600 16 7 538 538 型空冷一次中间再热 三缸四排气 单轴 双背压 凝汽式汽轮 发电机组 每 台机组配有两个高压主汽门 TV 四个高压调门 GV 两个中压主汽门 RSV 和 四个中压调门 IV 机组启动运行方式 定 滑 定运行 周波变化范围 48 5 50 5Hz 机组额定出力 600MW 主汽门前蒸汽压力 16 7MPa 主汽门前蒸汽温度 538 单阀单阀 顺序阀顺序阀 SIN SEQ SIN SEQ 切换的目的切换的目的 武乡和信发电有限公司 2X600MW 空冷机组具有单阀和顺序阀控制机组的功能 单阀就 是四个高调门同步动作完成对机组的控制 顺序阀控制就是四个高调门按照相应的顺序流 量曲线完成对机组的控制 单阀 顺序阀切换的目的是为了提高机组的经济性和快速性 实质是通过喷嘴的节流配 汽 单阀控制 和喷嘴配汽 顺序阀控制 的无扰切换 解决变负荷过程中均匀加热与部 分负荷经济性的矛盾 单阀方式下 蒸汽通过高压调节阀和喷嘴室 在 360 全周进入调 节级动叶 调节级叶片加热均匀 有效地改善了调节级叶片的应力分配 使机组可以较快 改变负荷 但由于所有调节阀均部分开启 节流损失较大 顺序阀方式则是让调节阀按照 预先设定的次序逐个开启和关闭 在一个调节阀完全开启之前 另外的调节阀保持关闭状 态 蒸汽以部分进汽的形式通过调节阀和喷嘴室 节流损失大大减小 机组运行的热经济 技术论文 武乡和信发电有限公司 2 性得以明显改善 但同时对叶片存在产生冲击 容易形成部分应力区 机组负荷改变速度 受到限制 因此 冷态启动或低参数下变负荷运行期间 采用单阀方式能够加快机组的热 膨胀 减小热应力 延长机组寿命 额定参数下变负荷运行时 机组的热经济性是电厂运 行水平的考核目标 采用顺序阀方式能有效地减小节流损失 提高汽机热效率 对于定压运行带基本负荷的工况 调节阀接近全开状态 这时节流调节和喷嘴调节的 差别很小 单阀 顺序阀切换的意义不大 对于滑压运行调峰的变负荷工况 部分负荷对应 于部分压力 调节阀也近似于全开状态 这时阀门切换的意义也不大 对于定压运行变负 荷工况 在变负荷过程中希望用节流调节改善均热过程 而当均热完成后 又希望用喷嘴 调节来改善机组效率 因此这种工况下要求运行方式采用单阀 顺序阀切换来实现两种调节 方式的无扰切换 以求得最好的运行工况 单阀单阀 顺序阀顺序阀 SIN SEQ SIN SEQ 切换的步骤切换的步骤 机组在冷态 温态启动时要保持单阀控制方式一天 以减少固体粒子腐蚀 运行一天 后为有效地减小节流损失 提高汽机热效率 机组应切换为顺序阀控制方式 1 1 投入主汽压力控制回路的条投入主汽压力控制回路的条件 机组单阀 顺序阀 SIN SEQ 切换时可投入主蒸汽压力回路也可投入功率回路 主蒸汽压 力回路的投入和切除以及功率回路的投入和切除 各自的切换是无扰动的 它不会影响负 荷的大小 当要投入另外一控制回路时 要先从当前控制回路切除到阀位控制 然后再投 入想投入的回路 本次切换由于机组功率测点有一点是坏点 所以切换时投入主蒸汽压力 回路 该控制回路以当时负荷的压力设定作为给定值 以实际主汽压力为反馈 通过 PI 调节器 控制主汽压力 主蒸汽压力回路投入时必须满足以下条件 1 主汽压力变送器没有故障 2 主汽级压力在 2 16MPa 之间 3 网频波动在 50 0 5Hz 范围以内 4 功率闭环未投入 5 阀位限制未动作 6 负荷高限未动作 7 主汽压限制未动作 8 RUNBACK 未发生 9 CCS 方式未投入 10 汽机未跳闸 11 油开关合闸 12 负荷给定与实际负荷偏差小于 20 2 2 投入主汽压力控制回路投入主汽压力控制回路 点击 主汽压力控制 按钮 打开 RCM 操作面板 点击 IN 调节级压力控制 技术论文 武乡和信发电有限公司 3 按钮变红 表示调节级压力闭环已投入 3 3 单阀单阀 顺阀开始切换顺阀开始切换 点击 单阀 顺阀 按钮 打开 RCM 操作面板 点击 SEQ 单阀 顺阀 按钮闪 烁 表示切换正在进行 GV 按照顺序阀曲线开启或关闭 切换完成后 显示窗口状态将显 示 顺阀 阀门已经从单阀切换成顺序阀 4 4 退出主汽压力控制回路退出主汽压力控制回路 点击 调节级压力控制 按钮 打开 RCM 操作面板 点击 OUT 调节级压力控制 按钮恢复 表示调节级压力闭环已切除 阀门的动作顺序阀门的动作顺序 武乡空冷 600MW 汽轮机高压调节阀的顺序阀的开启顺序为 GV 2 GV 2 GV 3 GV 4 即 GV 1 和 GV 2 同时开启 然后是 GV 3 GV 4 最后开启 关闭顺序与此相反 单阀 顺 序阀切换时间从上午 9 时 41 分开始 上午 9 时 57 分结束 切换时间为 16 分钟 当阀位参 考值大于 99 9 阀门全开 或小于 0 1 阀门全关 时 切换瞬间完成 本次切换时 机组负荷为 525 MW 主气压力为 Mpa 切换前高调门开度为 开始切换后 GV 3 GV 4 由 关至 而后 GV 4 逐步关至 位 切换后 GV 1 和 GV 2 阀位为 GV 3 阀位为 本次切换由于投入压力闭环回路 就是当实际压力与负荷对 应的压力值相差大于 4 时 切换自动中止 当压力调节精度达到 3 以内时 切换又自动恢 复 压力波动由 Mpa 降至 Mpa 对应负荷 MW 升到 Mpa 对应负荷 MW 切换完后压力为 Mpa 对应负荷 MW 完全符合规定 图 1 高压调节汽门开启顺序 从调速器端向发电机方向看 切换后参数比较切换后参数比较 机组单阀 顺序阀 SIN SEQ 切换后 同比全周进汽因部分进汽原因 蒸汽除了在转子 GV 3 3 GV 1 1 GV 4 1 GV 2 2 2 21 1 3 3 2 2 4 4 TV 2 TV 1 喷嘴组 技术论文 武乡和信发电有限公司 4 调节级叶轮上产生力偶而使转子旋转外 还有一个通过转子中心的力 引起了轴振和瓦温 异常变化 如表 所示 机组负荷 5 MW 切换后 瓦轴振由 m 降至 m 轴瓦温由 7 变化至 瓦盖振由 m 降至 m 瓦轴振由 m 降至 m 1 轴瓦温由 7 变化至 瓦盖振 由 m 降至 m 高压缸上下缸温差由 增大至 推力瓦工作面温度由 至 表 瓦温 轴振 m盖振 m 回油温度 切换后69 578 144 76 52 822 848 81 瓦 切换前71 668 648 4 51 0820 8348 8 切换后78 274 430 11 28 84 349 12 瓦 切换前79 868 632 61 28 774 1549 2 切换后66 6 67 367 2 68 145 52 37 413 753 23 瓦 切换前66 2 67 067 5 68 444 14 36 533 1553 2 切换后69 9 69 369 9 70 626 85 22 874 353 74 瓦 切换前69 8 69 270 0 70 727 23 23 254 4553 6 切换后68 3 68 374 0 71 152 16 48 97 754 45 瓦 切换前68 3 68 374 7151 03 50 118 0153 6 切换后73 3 71 570 0 72 440 51 41 26 352 76 瓦 切换前73 6 71 569 9 72 340 13 39 46 0552 7 切换后53 425 2 29 615 0754 97 瓦 切换前 53 427 48 30 1815 1254 9 切换后56 084 6 73 124 055 48 瓦 切换前 55 786 32 73 234 655 3 切换后48 192 32 70 243 640 19 瓦 切换前 48 193 85 73 245 5140 0 如表 所示 切换后轴向位移由 0 3 mm 变至 0 5mm 同时膨胀减小 胀差减小 表 位移 1 mm 位移 2 mm 位移 3 mm 位移 4 mm 膨胀左 mm 膨胀右 mm 高缸胀 差mm 低缸胀 差mm 切换前0 300 400 270 2722 3623 794 6320 18 切换后0 350 450 340 3122 3423 374 4619 8 GVGV 开启后参数变化 开启后参数变化 我厂 600MW 汽轮机调节级的配汽方式示意图如图 1 所示 机组的原设计顺序阀方案 的进汽顺序为 GV 十 GV GV GV 阀门在这种配汽方案下 汽流力除产生 推动转子旋转的扭矩外 在部分负荷下还将产生很大的附加横向汽流力 这个力在 3 4 1 阀接近全开而第四阀尚未开启时达到最大 在机组负荷升到 600MW 左右时 GV 开启 GV 开启后轴振和瓦温变化比较明显 瓦轴振由 m 降至 m 1 技术论文 武乡和信发电有限公司 5 轴瓦温由 7 变化至 瓦盖振由 m 降至 m 瓦轴 振由 m 降至 m 轴瓦温由 变化至 瓦轴振由 m 降至 m 也就是说 GV 开启后轴心发生了变化 机组南侧瓦温明显 降低 而北侧瓦温明显升高 1 轴瓦的轴振和盖振变化明显 经济效益分析 1 机组顺阀切换前后参数对比 表 450MW500MW520MW600MW 切换前切换后切换前切换后切换前切换后切换前切换后 主气压 力 MPa 1414 11515 9161 16 716 67 调节压 力 MPa 87 899 1109 1110 8 高排压 力 MPa 2 82 63 1 3 093 013 63 4 高排温 度 328318330317330317330317 蒸汽流 量 13701306152114921581155218131796 且随负从上表可以看出切换后调节级压力 高排压力 高排温度 主汽流量都有所降 低 而荷降低变化越明显 高排温度降低提高了高压缸效率 同时再热汽入口温度降低也增加炉膛吸热 降低排 烟温度 提高锅炉效率 切换时应注意事项切换时应注意事项 1 阀切换负荷应选择在 N 330 550MW 为宜 2 投入主蒸汽压力回路或功率回路时要确证各测点正确 3 各瓦温变化在安全 正常范围内 如有异常应即使切回单阀 4 阀切换过程中 机组上下缸的温差均能在正常范围内变化 无明显异常 机组振动 无论