采用停机不停炉的机组停运方式

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1、采用停机不停炉的机组停运方式,可有效、合理地缩短机组发生主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏 时 的临时检修工期,减少机组停、起用油。某电厂 300 MW 机组每成功应用一次该方法,产生 的直接经济效 益在 100 万元以上。因此,在对锅炉蒸汽系统泄漏进行检修处理时,对具备采用停机不停炉 方法的机组, 使用该方法非常有益。关键词燃煤机组;停机不停炉; 蒸汽系统; 泄漏; 检修工期现代高参数大容量单元机组锅炉发生主蒸汽、再 热蒸汽系统泄漏需要停炉处理时,由于设备蓄热能力 强、散热速度慢、较高的汽包温差控制要求等,如果通 过常规的机组滑参数停机方法,在锅炉停运后需要长 时间的自然冷却、强制通风冷却、放水等,才

2、能使泄漏 点具备检修条件。同时,由于过热器减温水接自主给 水管道,减温水流量受给水压力的影响很大,机组滑参 数停运过程中,在较低负荷(蒸发量) 情况下,主汽温度 很难控制。此外,常规方法在检修工作结束恢复机组 运行的起动过程中,由于汽轮机的缸温已有较大幅度 的降低,还需要暖机,这样必然造成机组停运及起动过 程需更多的燃油。针对上述情况结合现场实际,对于机组主蒸汽、再 热蒸汽系统发生泄漏时,机组停运方式及运行操作过 程进行了细致的分析和总结,提出了采用停机不停炉 的新的机组停运方式,并在某电厂锅炉中进行了实际 运用,取得较好的效果。1 设备概况 某电厂2 号 DG1025/ 18. 2 II 型

3、锅炉,为亚临界 压力、中间再热、自然循环单炉膛、全悬吊露天布置、平 衡通风、燃煤汽包炉。机组采用二级串联美国费希尔 公司(FISHER)旁路系统,容量为320 t/ h (额定参数 时) ,相当于锅炉最大蒸发量的 31. 2 %。控制系统为英 国欧陆公司的 TCS T1000 ,具有自起动功能,有就地 和遥控两种运行方式,对高、低压旁路后的蒸汽参数具 有较好的调整、控制功能。锅炉旁路系统一些其它参 数见表 1 。表 1 某电厂 2 号机组旁路系统参数项目入口参数(MPa/ C) 出口参数 (MPa/ C) 减温水压力/ 温 度/ 流量(MPa/ C/ t h - 1)高压旁路阀 17. 4/

4、537 2. 4/ 318 19. 3/ 172/ 45. 8 低压旁路阀 2. 23/ 537 0. 78/ 190 2. 1/ 39/ 100. 3 三级减温减压器 0. 785/ 190 0. 0127/ 50 2. 1/ 39 2 单元机组主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏 的常规处理办法主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏的常规处理办法是,以 机组滑参数停机、停炉的方式尽可能地降低泄漏点的 参数,或者紧急情况直接事故停炉,然后通过自然通 风、强制通风相配合对泄漏点及其周围进行冷却。机 组运行规程规定滑参数停机中主蒸汽参数的最低值 为:汽压3. 9 MPa、汽温330 C360 C。当机组发生 主蒸汽、再热

5、蒸汽系统泄漏时 ,若按常规方法处理,从被允许（事故停炉除外） 到锅炉停运要 220 min 以上;停炉后,通过自然通风 18 h 后,起动一台引风机的强 制通风来冷却炉管,这一过程一般都需要一天以上。 这样,从发现泄露到检修人员开始工作需要近两天的 时间。按机组临修 7 天计,减去机组检修结束后的各 项试验时间,检修人员实际检修工作的时间可能不足3 天（包括搭、拆脚手架时间） 。另外,随着蒸发量逐渐 下降,汽温、汽压较难控制（尤其汽温） ,不稳定的汽温、 汽压必然造成汽轮机差胀、轴向位移、振动（轴承、轴 瓦） 等主要监控参数的不稳定。实际机组停运时,主蒸 汽、再热蒸汽参数较难实现规程所规定的停

6、机曲线,尤 其是汽温。因此,常规的处理方法存在相对较多的弊 端。3 停机不停炉方法3. 1 使用条件 通过分析,机组蒸汽系统泄漏时采用停机不停炉 的停运方式有利缩短检修周期,降低机组起停用油,但 是在实际生产中,只有在一定条件下才能采用该种停 机方式。（1）机组必须配备有两级以上且容量足够的旁路1 ,同时保证旁路系统在机组停运过程中能正常投 入;（2）机组泄漏量不是太大,尚能维持锅炉汽包水位 或给水流量,以及凝汽器及除氧器的水位（指机组补水 量） ,并且不能出现任何一项致使紧急停机的条件;（3）锅炉必须有足够的点火和助燃油枪,燃烧充 分,在滑停过程中油枪定期切换,保证炉膛热负荷均 匀;（4）锅

7、炉炉膛及尾部烟道受热面必须配备足够的 吹灰器（空气预热器最好配备强声波吹灰器,以防二次 燃烧） ,并连续吹灰。3. 2 操作过程中注意事项停机不停炉方法在大多数情况下是可行的,有着 很好的安全和经济效益。根据几年来多次应用的经 验,在整个操作过程中,需特别注意以下事项2 :(1) 油枪运行时间较长,必须经常对运行油枪进行 检查,保证良好的雾化燃烧;(2) 严密监视汽包壁温，当任意两点温差达32 C, 停止任何降温操作;当上下壁温差达56 C,必须停止 补水;提高给水温度，当与汽包内水温之差 28 C才 能重新补水;(3) 严密监视泄漏点的情况,当泄漏扩大到增加补 水亦不能维持汽包水位或泄漏危及

8、到设备或人身安全 时,应紧急停炉;(4) 汽轮机停运后,必须检查各主汽门、调门、抽汽 门等关闭严密,门前各疏水门打开,严防汽轮机进冷汽 或进水;(5) 停机前解除机组电跳炉、机跳炉保护;(6) 由于整个停运过程大多数处在低蒸发量、低汽 温、低汽压的状况下,各参数间的变化相互影响明显, 对调节控制参数显示系统及调节设备的调节精度有着 较高的要求,因此在机组检修工期要求不严的情况下, 最好采用正常停机方式,避免机组设备的损坏。3. 3 实际操作2003 年 10 月 8 日,某电厂2 号锅炉过热器顶棚 管部分泄漏,当时 2 号锅炉满足上述各项条件,故决定 采用停机不停炉方式进行处理。(1) 确认机

9、组主蒸汽、再热蒸汽系统泄漏且尚能维 持运行时,按照申请停炉的要求做好准备工作,预暖旁 路,投油稳燃,同时预先将主蒸汽、再热蒸汽温降至520 C;以0. 1 MPa/ min的速率降压,1 C/ min的速率 降温,10 MW/ min 的速率降负荷,必要时投油助燃。大约15 min 后机组有功功率达150 MW ,倒厂用电、 停止电除尘电场、给水倒为电泵运行;以同样的降温、 降压、降负荷速率,用 15 min 左右的时间使汽温降至 490 C, 汽压 14 MPa 、稍开旁路, 有功功率减到 0 MW ,退出大联锁保护,解列发电机,停运汽轮机,保留 锅炉运行。这是停机不停炉过程的第一阶段,这一

10、过 程共计耗时约 30 min 。(2) 在锅炉汽包壁各点温差允许范围内(汽包各点 壁温降低速率控制在 2 C/ min) ,通过燃烧及高、低压 旁路开度调整以同样速率降低主汽压力,尽可能开大 机组旁路;以(23) C/ min速率降低主蒸汽、再热蒸 汽温度;停运制粉系统;根据给水温度的实际情况投入 除氧器加热,提高给水温度(汽源最好邻炉供) ,防止锅 炉较大的上水温差。此阶段由于锅炉热负荷已经大幅 度降低,给水控制也由三冲量转为单冲量控制方式,相 对而言给水压力变化会比较大,影响过、再热器的减温 水量,因此要提前通过燃烧调整等逐步退出减温水系 统运行;另外,由于锅炉的一、二次汽已经不进入汽轮

11、 机,只是最终进入凝汽器,因此不必保持蒸汽一定的过 热度。(3) 保持上述降低锅炉主控参数的速率,汽轮机停 运后约 2. 5 h ,炉侧主蒸汽、再热蒸汽温度将降至约200 C,主蒸汽压力约1 MPa，锅炉灭火。汽包上满水，炉 吹扫(510) min，排尽炉内烟气和蒸汽后，保留一台 引风机最小出力通风冷却或打开空气预热器入口烟 门、引风机进、出口门和引风机动叶进行自然通风。同 时,换水降温到炉水温度120 C以下，锅炉放水，起动 一台引风机通风冷却一定时间后检修人员进入现场开 始工作。从申请停炉到机组全部停运,停机不停炉方式共 计耗时约 180 min ,滑参数停炉耗时为 220 min ,节约

12、 用时 40 min ,另外,比较两种停机方式停运后锅炉参 数(表 2) 可以发现,停机不停炉方式参数远低于滑参 数停机,同样泄漏点的参数也会远低于滑参数停运方 式,这样还可以大大节约等待泄漏点到具备检修条件 的时间(约 20 h) 。表 2 停机不停炉方式与滑参数停运方式停运后参数比较 项目停运共计耗时/ min停运汽压/ MPa停运主蒸 汽温度/ C 停运再热蒸 汽温度/ C 滑参数方式 220 3. 9 330360 330360 停机不停炉方式 180 1 200 200 3. 4 优点及应用效果 停机不停炉方法已在某电厂4 台机组上被多次采 用, 取得了较好的经济效益和社会效益,和常

13、规方法 相比,其具有以下优点:(1) 缩短了停、起机时间,缩短了检修工期。虽然 整体停炉时间相差不大,但是后者停炉后到可进行检 修的时间大大缩短;同时机组恢复到满负荷过程中,汽 轮机是热态起动,亦大大缩短了汽轮机暖机时间。(2) 减少了机组停起用油。机组不需要滑参数停 机,相对而言减少了滑停用油,在恢复起机过程中由于 暖机时间缩短,起机用油也大大减少。(3) 按照常规的处理方式,整个处理过程包括了机 组（主要是汽轮机） 的温降、温升,停机不停炉方式避免 了缸温的大幅度变化,也降低了因汽轮机的滑起、滑停 而可能造成的汽轮机胀差、轴向位移、振动等主控参数 的较大变化,甚至损坏设备的可能性。（4）运

14、行人员控制调整较为容易,可操作性强。汽 轮机停运后,运行人员可以将注意力放在锅炉调整上; 配合旁路调整的锅炉燃烧调整对各个主控参数的可控 性较好,调整难度相对较小。表 3 是某电厂 4 台机在不考虑其它因素影响的前 提下,1999年1月2003年9月以来采用停机不停炉 方式的应用效果平均统计结果（表中“停运”是指从接 停机令到检修正式开工,“起动”是指从接起机令到机 组带正常负荷） 。表 3 某电厂应用停机不停炉方法平均每次节约用时用油统计 项目常规方法停机不停炉方法节约 停运起动共计停运起动共计停运起动共计 耗时/ h 48 13. 5 61. 5 27 6 33 21 7. 5 28. 5

15、 耗油/ t 78 96 174 38 46 84 40 50 90 从表 3 中可以看出,应用停机不停炉方式一次,可 以节约起、停用油约90 t ,以每吨油价格 2 000 元计算, 节约成本 18 万元;节约检修时间28. 5 h ,以 300 MW 机组计算，可以多发电855万kW h，以每度电利润 0. 1 元计算,创造效益 85. 5 万元,其直接利润合计超过 100 万元。需要说明的是,停机不停炉方法是建立在机组检 修后需要尽快起动的前提下,如果本来就要求机组长 时间停运,还是应该采用常规的滑参数停机。另外,该 方法的应用还只针对锅炉蒸汽系统的泄漏检修处理, 如果对于汽轮机故障处理,使用滑参数停机肯定更加 有利于降低汽轮机盘车时间,缩短检修周期3 ,4 。4 结 语 在对锅炉蒸汽系统泄漏进行检修处理时,采用停 机不停炉的方法,能够有效地减少等待检修条件的时 间,并能缩短起动、停机时间,节约起停用油,产生良好 的经济效益。某电厂多次使用该方法处理蒸汽系统泄 漏,平均每次使用产生的直接经济效益超过100 万元。 因此,对于同类电厂具备使用停机不停炉方法的机组, 在处理锅炉蒸汽系统泄漏问题时使用该方法是非常有 益的。