06-邹仁-国内首台660MW超超临界二次再热燃煤机组调试及

国内首座660MW二次再热燃煤电厂调试及运行的主要问题探讨华能安源发电有限责任公司茅义军2016年元月12日660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨一、华能安源电厂二次再热机组简介二、二次再热机组吹管方式探讨；三、主汽及二级再热汽温调整方式探索；四、二次再热机组启动方式探索；五、二次再热机组运行的其他问题探讨。汇报目录660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨华能安源电厂二次再热机组简介660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨主机生产单位主要参数锅炉哈锅厂HG-1938/32.45/605/623/623-YM1汽轮机东汽厂N660-31/600/620/620华能安源电厂“上大压小”新建工程异地建设2×660MW超超临界二次再热凝汽式燃煤发电机组。2013年6月28日正式开工，#1、#2机组分别于2015年6月27日和8月24日顺利通过168小时满负荷试运，成为国内首座投产的二次再热机组，也标志着国内自主开发与设计的燃煤发电技术进入了一个新的技术层次。一、华能安源电厂二次再热机组简介660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨二次再热机组的热效率比一次再热机组提高1.5%-2%左右。相比常规一次再热机组，二次再热锅炉多了一级再热，汽轮机增加了超高压缸。1.1、二次再热机组基本原理：660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨本工程由于采用二次再热超超临界发电技术，机组设计发电煤耗为262.13g/kW.h，生产厂用电率3.36%，全厂循环热效率为46.92%,从设计节能指标来看，处于600MW级国内及世界领先水平。序号项目单位数值1发电标准煤耗g/kW.h262.132供电煤耗g/kW.h271.243全厂热效率%46.924厂用电率%3.361.2、设计指标：660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨1.3、锅炉：660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨锅炉由哈尔滨锅炉厂生产，型号为HG-1938/32.45/605/623/623-YM1，二次中间再热、超超临界直流π型锅炉。锅炉最大连续出力1938t/h，效率为94%，主汽压力32.45MPa、温度605℃，一/二次再热汽温623℃。炉膛上部配置分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、高压高温再热器、低压高温再热器、尾部烟道受热面（分别为前烟井高压低温再热器和省煤器、后烟井低压低温再热器和省煤器）。设置尾部烟气调节挡板装置，用来分配烟气量，以调节再热蒸汽出口温度偏差。在SCR烟道入口布置有再循环烟气抽烟口，左右两根抽烟管道引入烟气再循环风机入口混合烟道，经扩容降尘后由三运一备的烟气再循环风机将烟气从燃烧器底部送入炉膛。锅炉采用切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上。SOFA燃烧器布置在主燃烧器区上方水冷壁的四角，以实现分级燃烧降低NOX排放。660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨汽轮机由东汽生产，31MPa/600℃/620℃/620℃单轴、两次中间再热、四缸四排汽凝汽式汽轮机，分别有超高压缸、高中压合缸和两个低压缸。汽机本体总长约37.3m、汽轮发电机组总长50.45m。1.4、汽机：超高压模块高中压合缸低压缸660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨高压、中压主汽调节阀双层布置2只超高压主汽调节阀悬挂于机头侧高中压合缸筒形高压缸1016末叶低压模块660MW二次再热汽轮机组660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨1.5、热力系统：四高五低一除氧+#2、4蒸冷+#7、9低加疏水泵660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨二、二次再热机组吹管方式探讨660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨2.1、二次再热机组吹管流程图一次再出口一次再入口过热器出口启动分离器高压主汽门一次再热热段管正式管道临时管道一次再热冷段管主蒸汽管二次再出口二次再入口二次再热热段管高压旁路阀临时门1超高压主汽门中压主汽门二次再热冷段管消音器中压旁路阀低压旁路盲板疏水门疏水门疏水门靶板器临时门2疏水门疏水门临时门3临时门4疏水门堵板1堵板2堵板3堵板4大小头大小头一阶段：吹一次汽系统二阶段：一次汽系统+高压再热汽系统三阶段：一次汽系统+高压再热汽+低压再热汽660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨一阶段：吹一次汽系统（含高旁）二阶段：一次汽系统+高压再热汽系统（含中旁）三阶段：一次汽系统+高压再热汽+低压再热汽2.2、二次再热机组吹管三阶段660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨按照方案，用主汽两个临冲门的开关来控制吹管。在机组试吹阶段，开临冲门1与临冲2两个中的任一一个时，吹管系数仅能达到0.50～0.55左右，吹管系数一直小于1，分析其原因为由于主汽压力高达32.45MPa，主蒸汽管道内径为仅为254mm，主汽管道通流面积小所致。2.2、二次再热机组吹管暴露出来的问题之后将临冲门1与临冲2同时打开时，则吹管系数可达到0.75～0.78左右，仍然无法满足吹管系数大于1.0的要求。660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨通过仔细检查，并在临冲门安装压力表，检查发现吹管时临冲前后的差压可达到3.5～4.0MPa左右，大大高于临冲门正常的管道阻力，推测在临冲门打开后，流经临冲门的蒸汽形成阻塞流，导致流过单个临冲门蒸汽流量受限，因而造成吹管系数随着开临吹个数增加而成比例增加。2.2、二次再热机组吹管暴露出来的问题660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨基于这种判断的原因，为提高吹管系数采取将两个临吹门和超高压旁路门等三个临冲门同时打开的方式，增加吹管蒸汽通流个数，使过热器系统吹洗的动量明显增大，实现了吹管系数1的目的。2.2、二次再热机组吹管暴露出来的问题660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨吹管顺序号临冲状态时间分离器出口压力(MPa)分离器出口温度(℃)过热器出口压力(MPa)过热器出口温度(℃)最大压降时分离器压力(MPa)最大压降时过热器压力(MPa)最大压降(MPa)过热器吹管系数备注3开门17:47:226.562826.583525.864.681.180.78临冲门1、2打开关门17:49:455.12714.0526617开门20:44:107.132877.162886.0194.841.1750.78临冲门1、2打开关门20:46:265.02704.0726555开门19:34:097.192897.213236.114.51.611.07临冲门1、2、3打开关门19:35:325.372764.0033457开门19:44:008.292978.33567.205.421.781.18临冲门1、2、3打开关门19:45:405.22803.85296华能安源电厂1号锅炉第一阶段吹管参数（2015年04月05日～4月6日）2.3、二次再热机组吹管参数记录660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨三、二级再热汽温调整方式探索660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨安源电厂的主蒸汽温度的调节是通过调节水煤比、辅以喷水减温，从机组运行情况来看，主汽温度基本能达到要求。再热汽温度是通过调整喷燃器摆角+烟气再循环+烟气档板来完成，从机组投产以来的运行情况看，机组各负荷工况下一、二次再热汽温控制达到设计值呈现不同的情况。喷燃器摆角+烟气再循环调节两级再热汽温度高低，尾部烟气档板用于调节一次再热汽温与二次再热汽温偏差。三、主汽及二级再热汽温调整方式探索；660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨（1）高负荷时（528MW，80%），四台炉烟风机运行，再循环烟气流量达到320T/H，高于设计流量，燃烧器摆角尽量上摆，再热汽温基本上可达到设计值附近，约610-620℃；（2）中负荷时（396MW，60%），采用同样的调节手段，再热汽温只能达到600℃-610℃；（3）低负荷时（330MW，50%），考虑锅炉燃烧温度不宜太低影响安全，再循环烟气流量需适当降低，再热汽温最高只能达到590~600℃左右。3.1、二级再热汽温目前实际运行情况；660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨本工程批准建议时期处于煤价最高时期，考虑燃煤难以采购及多掺烧本地劣质煤的原因，设计煤种发热量仅4458大卡/千克。机组投产后，因煤炭市场供大于求，入炉煤的实际发热量约4800～5100大卡/千克之间，较设计煤种要好。故而在正常运行中，烟气流量要比设计值也要小，对再热汽温存在一定的影响。通过优化调整试验及性能试验的数据可知，锅炉再热汽温难调煤炭发热量高低虽有一定的影响，但并非根本因素，最主要还是水冷壁与过热器吸热偏大、两个低温再热器吸热量不足造成。3.2、锅炉设计煤质说明：660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨优化磨煤机的组合运行方式，燃烧器由常规的下层改为从上层开始投用，即将C/D/E磨定位为主力磨煤机，尽可能用上层磨运行。低负荷三台磨煤机运行时由原来常规采用A/B/C磨改用C/D/E磨，以提高锅炉火焰中心。通过以上运行优化调整，明显有助于提高再热汽温。3.3、提高锅炉燃烧火焰中心高度：660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨DCS画面摆角开度%一次再热汽温℃二次再热汽温℃50590.09589.9130593.82593.3320594.14594.01燃烧器设计可以摆动以调节再热汽温。其中一次风可上下摆动20度，二次风门可上下摆动30度。DCS画面上摆角开度50%对应的摆角在水平位置，摆角开度100%对应摆角下倾最大，摆角开度0%对应上倾最大。2015年6月22日#1机组660MW负荷，我们对燃烧器摆角进行了调节，测试在满负荷期间燃烧器摆角对再热汽温提升的幅度。试验参数见下表：3.4、摆动燃烧器喷嘴角度提高再热汽温660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨从上表可以看出，660MW负荷在其它条件不变的情况下，调整燃烧器摆角对能提高一定的再热汽温，当摆角开度从50%下降到30%时，一次再热汽温提高了3.73℃，二次再热汽温提高了3.42℃；当摆角开度从50%下降到20%时，一次再热汽温提高了4.05℃，二次再热汽温提高了4.1℃。调整摆角时角度过大时，因喷嘴存在卡涩等现象剪力销有时间断脱，造成四角不同步，故目前两炉的摆角DCS画面上开度均维持在20－30%之间。3.4、摆动燃烧器喷嘴角度提高再热汽温660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨为加强低负荷时二次再热汽温的控制，加强尾部的对流换热能力，采用了锅炉炉烟再循环系统。原设计方案优化后方案3.5、烟气再循环调节汽温660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨炉烟再循环风机最终配置情况为每台炉四台，流程如图所示。3.5、烟气再循环调节汽温660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨项目单位BMCRECRTHA75%THA50%THA40%THAHTO50%BMCR再循环烟气温度℃386383379362341328296347烟气再循环百分比%13.213.514.52024254.822烟气再循环量Kg/h327367326819328479351087315372249956111866324264混合后烟气总量kg/h28074202747700259385021065201629420124978024424101798190根据锅炉厂给定性能数据，锅炉再循环风量数据如下3.5、烟气再循环调节汽温660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨炉烟再循环风机调温曲线说明：610582611790转700转600转500转800转660MW二次再热电厂调试与运行的主要问题探讨炉烟再循环风机调温曲线说明：负荷MW循环风机转速指令%炉烟循环量(t/h)主汽温(℃)一再汽温(℃)二再汽温(℃)49479.3326598608.9607.950869.9267596602.460350260.0207.759359259451250.0125592.6584.8585525