《發(fā)電廠集控運行》

發(fā)電廠集控運行電廠運行方式的發(fā)展單獨控制：爐、機、電有各自單獨的控制室集中控制：只有一個控制中心集散控制：集中管理、分散控制（危險分散）廠級集控：全廠管控一體化什么是單元制？三種主蒸汽系統(tǒng)單元制單元制系統(tǒng)組成GG↑D↑D↑B2↑B1↑負荷分配困難大型機組為什么普遍采用單元制？假如用母管制電力系統(tǒng)規(guī)定：對裝有中間再熱凝汽式機組或中間再熱供熱式機組的發(fā)電廠，應采用單元制系統(tǒng)。G再熱壓力不均單元制特點系統(tǒng)簡單（管道短，管道附件少，發(fā)電機電壓母線短，發(fā)電機電壓回路的開關電器較少），投資省；事故可能性減小；便于滑參數(shù)啟停，適合爐機電集中控制。缺點：任一主要設備發(fā)生故障時，整個單元機組都要被迫停止運行，而相鄰單元機組之間不能互相支援。第一章單元機組的啟動和停運機組啟動：鍋爐點火，升溫升壓，汽輪機沖轉(zhuǎn)，發(fā)電機并網(wǎng)及帶負荷。機組停運：減負荷，降溫降壓，機組解列，鍋爐熄火，汽輪機降速直至靜止。單元機組啟動是機組的整體啟動，是機、爐、電之間縱向聯(lián)系的生產(chǎn)過程，因此機、爐、電之間必須協(xié)調(diào)一致，相互配合，才能順利完成。比較：母管制機組的啟動單元機組啟動實質(zhì)是對設備部件的加熱升溫過程，在啟動過程金屬部件將產(chǎn)生溫差、熱變形、熱應力，控制不當將產(chǎn)生裂紋乃至損壞。啟動時的熱狀態(tài)單元制機組的啟動母管制的機、爐啟動分別進行鍋爐啟動：先點火，再升溫升壓，并入母管，逐步提高蒸發(fā)量至額定值。汽輪機啟動：從蒸汽母管引來額定參數(shù)蒸汽，暖管，沖動轉(zhuǎn)子、升速暖機、并網(wǎng)和帶負荷，升負荷。母管制的啟動速度取決于機、爐各自特性，互不影響啟動時間長，熱損失和工質(zhì)損失大，經(jīng)濟性差母管制機組的啟動特點啟停時的熱狀態(tài)一、單元機組的啟動方式

1、按進汽方式分高中壓缸啟動（適合高中壓合缸）中壓缸啟動2、按控制閥門分主汽門沖轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)汽門沖轉(zhuǎn)主汽門（或電動主汽門）旁路閥沖轉(zhuǎn)G高壓缸中壓缸電動主閘閥低壓缸中壓缸主汽閥中壓缸調(diào)節(jié)閥S調(diào)節(jié)閥自動主汽閥中壓缸為全周進汽，汽缸和轉(zhuǎn)子加熱均勻隨同再熱器的壓力升高對高壓缸進行暖缸，高壓汽缸和轉(zhuǎn)子受熱比較均勻，減少了高壓缸的熱應力。啟動速度不受高壓缸熱應力和脹差的限制，縮短了啟動時間流經(jīng)低壓缸的蒸汽流量較大，降低啟動時低壓缸排汽溫度。注意：一定轉(zhuǎn)速或負荷后要進行高、中壓缸的切換。中壓缸啟動特點

一、單元機組的啟動方式

3、按金屬溫度分冷態(tài)啟動：<150℃溫態(tài)啟動：150~350℃熱態(tài)啟動：350~450℃極熱態(tài)啟動：>450℃4、按蒸汽參數(shù)分額定參數(shù)啟動滑參數(shù)啟動真空法啟動壓力法啟動一周48h8h2h額定參數(shù)啟動額定參數(shù)啟動：機組從沖轉(zhuǎn)到帶額定負荷的整個過程中，主汽門前的蒸汽參數(shù)始終保持額定值。沖轉(zhuǎn)參數(shù)高，工質(zhì)損失大，蒸汽經(jīng)過調(diào)門的節(jié)流損失大，調(diào)節(jié)級后的蒸汽溫度變化劇烈；沖轉(zhuǎn)時蒸汽流量小，各部分加熱不均勻，汽輪機零部件也易受到較大的熱沖擊。大型機組啟動多數(shù)已不采用這種方式，一般在小型母管制機組使用?；瑓?shù)啟動滑參數(shù)啟動：主汽門前的蒸汽參數(shù)隨負荷或轉(zhuǎn)速的變化而滑升，啟動時鍋爐蒸汽參數(shù)及流量按汽輪機暖機、升速、并網(wǎng)、帶負荷的需要而逐漸升高，其速度主要取決蒸汽參數(shù)與管道和汽缸所允許的加熱條件。這種啟動方式的工質(zhì)損失和熱損失最小，零部件加熱均勻，大機組啟動中廣泛采用。

真空法啟動真空法啟動：是將真空系統(tǒng)延伸到過熱器、汽包，鍋爐點火后一產(chǎn)生蒸汽就沖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，隨后汽輪機的升速和帶負荷全部由鍋爐來控制。優(yōu)點：這種啟動方式使鍋爐產(chǎn)生的蒸汽得到了充分的利用，而且汽溫是逐漸上升的，可使過熱器和再熱器得到充分冷卻，能促進鍋爐的水循環(huán)，減小汽包壁的溫差，具有較好的經(jīng)濟性和安全性。缺點：汽輪機的升速率和升負荷率較難控制，抽真空比較困難，因此這種方式很少采用。返回射汽抽氣器壓力法啟動壓力法啟動：是在主汽門前蒸汽達到一定的壓力和溫度后，才打開閥門進行沖轉(zhuǎn)。汽輪機沖轉(zhuǎn)期間鍋爐不進行過大的燃燒調(diào)整，以保持壓力、溫度的穩(wěn)定；在升負荷期間主蒸汽壓力、溫度隨負荷滑參數(shù)增加。返回二、單元機組（汽包鍋爐）冷態(tài)滑參數(shù)啟動

主要步驟：1.啟動前的準備2.輔助設備及系統(tǒng)的投用3.鍋爐點火及升溫升壓4.暖管5.汽輪機沖轉(zhuǎn)與升速6.機組并列和接帶負荷二、單元機組（汽包鍋爐）冷態(tài)滑參數(shù)啟動

1.啟動前的準備

設備及系統(tǒng)檢查，如：檢修設備、閥門狀態(tài)

轉(zhuǎn)動機械試運轉(zhuǎn)，檢查：有無卡澀、轉(zhuǎn)動方向啟動前的試驗項目：

鍋爐水壓試驗、閥門試驗、靜態(tài)試驗、連鎖試驗、保護試驗、電氣設備絕緣試驗投入保護：超速保護、軸向位移保護等鍋爐水壓試驗

目的：鍋爐水壓試驗是檢查鍋爐承壓部件嚴密性的試驗，它是保證鍋爐安全運行的重要措施之一。包括：工作壓力試驗和超壓試驗（1.25倍工作壓力）方法：先把安全閥關閉，鍋爐進滿水使爐內(nèi)無空氣，確認無泄漏時，即可進行緩慢升壓，當壓力大約升至工作壓力的10％時，暫停升壓，進行一次全面細致的檢查后繼續(xù)升壓。當壓力升至工作壓力時，對鍋爐進行全面檢查，并注意監(jiān)視在5min內(nèi)的壓力下降情況，如壓降不超過0.5MPa即為合格。2.輔助設備及系統(tǒng)的投用全廠公用系統(tǒng)的啟動汽輪機潤滑油系統(tǒng)投運發(fā)電機冷卻系統(tǒng)投運盤車預暖鍋爐油系統(tǒng)運行輔汽系統(tǒng)投運凝結(jié)水、除氧器的投運給水系統(tǒng)的投運鍋爐上水及爐底加熱抽真空及軸封供汽發(fā)變組啟動準備風煙系統(tǒng)的運行盤車裝置1、概念在汽輪機不進蒸汽時驅(qū)動轉(zhuǎn)子以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的設備稱為盤車裝置。

2、位置安裝在汽輪機轉(zhuǎn)子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接處的軸承箱上。盤車裝置外觀

3.鍋爐點火及升溫升壓點火前的吹掃鍋爐點火注意：主燃料投入后，一旦發(fā)生熄火，或投入燃料5s后在爐膛內(nèi)還未點燃，應立即切斷燃料供應。輕油點火重油點火等離子點火送風機引風機煙囪除塵器空氣預熱器鍋爐吹掃空氣預熱器啟動引風機啟動送風機啟動在空氣吹掃之前啟動風機>30%風量>5min

點火前的吹掃鍋爐升溫升壓應注意的問題

2、水冷壁保護：受熱均勻性、熱膨脹

5、省煤器保護：設有再循環(huán)管3、過熱器保護：限制過熱器入口煙溫1、升壓速度：控制汽包金屬壁熱應力，汽包上下壁溫差小于50℃6、空氣預熱器的保護：防止二次燃燒和熱變形4、再熱器保護：投入旁路系統(tǒng)省煤器（a）三級旁路系統(tǒng)(b)兩級旁路串聯(lián)系統(tǒng)旁路系統(tǒng)4.暖管鍋爐點火后，利用所產(chǎn)生的低溫蒸汽對主蒸汽管道、再熱蒸汽管道及管道上的閥門進行預熱的過程。稱為暖管。目的：減少溫差引起的熱應力和防止管道內(nèi)的水沖擊。方式：對于單元機組，主蒸汽管道暖管和鍋爐升壓是同時進行，再熱蒸汽管道通過旁路系統(tǒng)進行暖管。注意事項：溫升、疏水、真空、閥門熱應力。3~5℃/min5.汽輪機沖轉(zhuǎn)與升速

沖轉(zhuǎn)方式：（1）調(diào)節(jié)閥沖轉(zhuǎn)；（2）自動主汽門沖轉(zhuǎn)；（3）電動主閘閥旁路沖轉(zhuǎn)。P1P2P3G高壓缸中壓缸再熱器自動主汽門電動主閘閥低壓缸中壓缸主汽閥中壓缸調(diào)節(jié)閥過熱器S調(diào)節(jié)閥汽輪機沖轉(zhuǎn)

1、主要技術參數(shù)指標符合沖轉(zhuǎn)要求，如：脹差、軸向位移、轉(zhuǎn)子偏心度、潤滑油壓、油溫、各軸承溫度、振動、凝汽器真空和汽缸各部金屬溫度等。2、機組各輔機設備及系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，連續(xù)盤車2h以上，沖轉(zhuǎn)前，試驗工作全部完成且試驗結(jié)果均應正常，熱機保護投入。3、蒸汽參數(shù)達到?jīng)_轉(zhuǎn)的要求。沖轉(zhuǎn)條件沖轉(zhuǎn)參數(shù)的選擇主汽壓力：中小機組的沖轉(zhuǎn)壓力為1.0~1.5MPa，大型機組及引進機組一般采用3~8MPa主/再熱汽溫度：要求汽輪機內(nèi)的蒸汽溫度與金屬溫度差不大于50℃真空：真空過低，會使低壓缸排汽安全門動作、排汽溫度大幅升高，造成脹口松弛，以致引起凝汽器管子泄漏。真空過高，進汽量越小，達不到暖機效果，延長暖機時間。沖動轉(zhuǎn)子和低速檢查1.轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)后注意汽缸內(nèi)部聲音是否正常，檢查盤車是否脫扣；2.檢查汽輪發(fā)電機組振動情況；3.注意凝汽器真空變化；4.調(diào)整凝汽器的水位，防止發(fā)生凝汽器熱井滿水；5.維持500~600r/min，檢查軸瓦回油、軸承溫度、大軸彎曲、軸向位移等，停頂軸油泵。升速和暖機在沖轉(zhuǎn)升速至額定轉(zhuǎn)速前，需要有一定時間的暖機過程，目的是防止金屬材料脆性破壞和避免過大的熱應力。暖機中速暖機1000~1400r/min（國產(chǎn)大機組）高速暖機2200~2400r/min升速和暖機暖機過程中注意脹差和缸溫的變化；暖機后應適時投入法蘭螺栓加熱裝置；過轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速時應迅速，避免轉(zhuǎn)子振動過大；至額定轉(zhuǎn)速（3000r/min）時，停止啟動油泵；切換沖動閥為調(diào)節(jié)閥控制進汽。6.機組并列和接帶負荷1.發(fā)電機升壓：投入勵磁系統(tǒng)運行，升高發(fā)電機定子繞組電壓；2.并列條件：電壓、電壓相位、頻率相等；3.初負荷暖機：并網(wǎng)后，隨即可增加發(fā)電機的勵磁電流和有功負荷，發(fā)電機帶5％的負荷。

并列：或稱并網(wǎng)，即主斷路器合閘，發(fā)電機組的輸電線路與輸電網(wǎng)接通。勵磁系統(tǒng)主要功能：在發(fā)電機中建立旋轉(zhuǎn)磁場升負荷過程的主要操作主要操作：關閉蒸汽疏水，倒軸封汽源，高加汽側(cè)投運（低加隨汽機啟動），疏水方式的切換，除氧器汽源切換，輔助汽源倒換、退出油槍，停止法蘭螺栓加熱裝置等。升負荷：實質(zhì)是增加汽輪機的進汽量，主要靠加強鍋爐燃燒增大鍋爐蒸發(fā)量。升負荷過程中應注意的問題（1）通常汽輪機金屬溫度的升高速度與負荷的增加速度成正比，為控制啟動過程機組的熱應力，一般規(guī)定控制升負荷率在1％～2％額定負荷/min；（2）負荷增加要求蒸汽流量增加，會增大軸向推力。因此，應對轉(zhuǎn)子的軸向位移、推力瓦溫度，推力瓦回油溫度進行認真的檢查和記錄。

300MW單元機組冷態(tài)啟動實例

300MW機組冷態(tài)滑參數(shù)啟動曲線中壓缸啟動中壓缸啟動特點

中壓缸啟動：沖轉(zhuǎn)過程中，高壓缸不進汽，只向中壓缸進汽沖轉(zhuǎn)，待機組達到一定轉(zhuǎn)速或帶到一定負荷后，再切換為高中壓缸共同進汽，直至機組帶滿負荷運行。一般國產(chǎn)機組在2600rpm時進行高壓主汽門和中壓調(diào)門切換。中壓缸啟動沖轉(zhuǎn)前，投入高壓缸預暖：一般在再熱器冷段蒸汽溫度高于高壓內(nèi)缸金屬溫度50℃左右，主蒸汽通過高旁、倒暖閥進入高壓缸排汽口對高壓缸預暖。熱態(tài)啟動：當機組停運時間不久，機組部件金屬溫度還處于較高溫度水平時，再次進行機組的啟動操作稱為熱態(tài)啟動。一般規(guī)定：調(diào)節(jié)級后汽缸的金屬溫度超過150℃以上為熱態(tài)啟動。啟動前機組金屬溫度水平高汽輪機進汽的沖轉(zhuǎn)參數(shù)高啟動時間短三、單元機組（汽包鍋爐）熱態(tài)滑參數(shù)啟動

單元機組熱態(tài)啟動的方法

先送軸封，后抽真空，再通知鍋爐點火，這是與冷態(tài)啟動操作方法的主要區(qū)別之一。熱態(tài)啟動時，鍋爐開始供出的蒸汽溫度往往過低，故一般在點火后使用旁路系統(tǒng)將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送入凝汽器，直到蒸汽的參數(shù)滿足要求時才能沖轉(zhuǎn)。應根據(jù)汽輪機汽缸、轉(zhuǎn)子的金屬溫度來決定沖轉(zhuǎn)的蒸汽參數(shù)。

熱態(tài)啟動應注意的問題

沖轉(zhuǎn)參數(shù)的選擇：一般新蒸汽溫度應高于調(diào)節(jié)級金屬溫度50～100℃。上、下缸溫差：外缸上下溫差﹤50℃、內(nèi)壁上下溫差﹤30℃。軸封供汽：先送軸封，后抽真空，軸封供汽溫度與金屬溫度要匹配，防止軸封段轉(zhuǎn)子受冷卻而收縮。轉(zhuǎn)子熱彎曲：熱態(tài)啟動前一般上下缸溫差較大，連續(xù)盤車不少于4h，以消除轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱彎曲。

五、單元機組的停運單元機組停運是指從帶負荷的運行狀態(tài)，到減負荷至零，發(fā)電機與系統(tǒng)解列，汽輪發(fā)電機惰走到盤車投入，鍋爐降壓，機爐從熱狀態(tài)逐漸冷卻的全過程，包括機、爐、電整套系統(tǒng)的停運。這里把單元機組的停運簡稱為“停機”。注意：防止由于操作不當使機組冷卻過快，造成各部件的溫度不均勻而產(chǎn)生較大的熱應力，進而引起設備的變形和損壞。五、單元機組的停運正常停運故障停運備用停運檢修停運緊急故障停運一般故障停運額定參數(shù)停運：主汽門前蒸汽參數(shù)保持不變

滑參數(shù)停運：機組負荷或轉(zhuǎn)速隨蒸汽參數(shù)下降

緊急停運和故障停運的主要區(qū)別：是否破壞真空額定參數(shù)停運當要求停機后保持機組金屬具有較高的溫度水平時采用，主要用于短時間消缺后能及時啟動和參與調(diào)峰的機組。一般采用關小調(diào)節(jié)汽門，逐漸減負荷停機。停運前準備：煤量、試油