大型火电机组集控运行与事故分析整理

一，绪论1.单元机组：热机和电气系统均为单元制方式，构成机炉电纵向联系的独立单元集控运行：火电厂全能值班员2.集控运行的内容：①单元机组启动，停机②单元机组运行调节③尸骨的处理3.集控运行的衡量标准：安全性、经济性、电能质量第一章，单元机组启动与停运一，单单元机组启动：机组由静止状态转变成运行状态的工艺过程。一般是指从锅炉点火开始，经过升温升压，暖管，当锅炉出口蒸汽参数达到一定值时，开始冲转汽轮机，将汽轮机转子由静止状态到升速，暖机，转速达到同步转速，发电机并网带初负荷，直至逐步升负荷到额定负荷的全部过程。单元机组停运：机组由运行状态转变成静止状态的工艺过程。一般指机组从一定负荷，经过降温、降压、减负荷，待负荷减至一定数值后机组解列，锅炉熄火，汽轮机转子惰走，直到停止的全部过程。二，启动方式分类：按进汽方式分：高中压缸启动，中压缸启动按控制阀门分：主汽门冲转，调节汽门冲转，主汽门（或电动主汽门）旁路阀冲转主汽阀冲转，请写出阀门的状态按启动温度分：冷态启动：150~200℃温态启动：200~370℃热态启动：370~450℃极热态启动：450℃三，停机分类：（1）按停机目的分类正常停机：备用停机和检修停机事故停机：紧急停机和故障停机。（2）按停机过程中蒸汽参数分类：额定参数停机滑参数停机高参数停机如何降负荷：停机过程中保持主蒸汽参数不变，用关小调节汽门，减少进入汽轮机蒸汽流量来降低机组负荷，发电机解列，打闸停机。滑参数停机如何降负荷：保持调节汽门接近全开位置，逐渐降低主蒸汽和再热蒸汽参数（温度和压力）来降低机组负荷和汽轮机转速，最终使发电机解列，打闸停机。该方式多用于计划大修停机，停机后设备温度较低，可以提早开工。滑参数启停的特点：（1）安全可靠性好（2）经济性高（3）提高设备的利用率和增加运行调度的灵活性（4）操作简化（5）改善环境四，汽包在启停过程热应力分析当温度变化时，汽包筒体存在着3种温差：内外壁温差（沿壁厚方向存在温度梯度）、上下壁温差（圆周方向的温度不均匀）、纵向温差（长度方向的温度不均匀）。因汽包可自由膨胀，故略去纵向温差的影响。冷态启动上水阶段t上t下压拉点火后升温升压阶段t上t下压拉五，锅炉启动过程如何保证过热器安全在锅炉蒸发量小于10%额定值时，必须限制过热器入口烟温。控制烟温的方法主要是限制燃烧率（控制燃料）或调整火焰中心的位置（控制炉膛出口温度）。随着压力的升高，可逐渐提高烟温，同时必须限制出口蒸汽温度。过热器出口汽温主要取决于当时锅炉的燃烧率及汽轮机启动加热状态，也与炉内火焰中心位置和过量空气系数有关。六，汽轮机启动停运过程转子热应力分布启动时转子外表面产生热压应力，中心产生热拉应力；停机时，刚好相反，而正常运行时，由于径向温差变得很小，转子内的热应力基本消失。七，涨差：汽轮机转子与汽缸的相对膨胀的差值，称为胀差相对胀差：转子与汽缸沿轴向膨胀之差称为胀差或差胀正胀差：转子轴向膨胀大于汽缸值。负胀差：转子轴向膨胀小于汽缸值。胀差产生的原因及危害：（1）转子和汽缸的金属材料不同，热胀系数不同；（2）汽缸质量大与蒸汽接触面积小，转子质量小与蒸汽接触面积大；转子和汽缸的质面比：转子或汽缸质量与被加热面积之比，通常以m／A表示。转子质量轻、表面积大，则质面比小，而汽缸质量大、表面积小，则质面比大。（3）转子转动，故蒸汽对转子表面的放热系数比对汽缸表面的放热系数大。危害：胀差使通流部分动静沿轴向间隙发生变化，造成动静部件的碰撞和摩擦，延误启动时间、引起机组振动、大轴弯曲等严重事故。当胀差为正时，动叶出口与下级静叶入口间隙减小；当胀差为负时，静叶出口与动叶入口之间的间隙减小；机组胀差的变化主要与下列因素有关：蒸汽温度和流量变化速度的影响，轴封供汽温度和时间的影响，凝汽器真空，鼓风摩擦热量，转速，进汽参数控制胀差的方法：胀差的大小主要取决于蒸汽的温度变化率，在运行中可用蒸汽温度变化率来控制胀差。八，汽轮机冲转过程为何要暖机高参数启动时，为控制转子和汽缸的温差，进行低速暖机和低负荷暖机，目的是减少进汽量，使汽缸温度跟上蒸汽温度的变化，当汽缸温度接近蒸汽温度时，再继续增加进汽量，升速和升负荷。第二章，单元机组启动步骤1.单元机组启动需要启动哪些辅助系统1)循环水系统2)开式水系统3)闭式冷却水系统4)主机润滑油系统5)密封油系统等2.为什么在锅炉点火之前要进行吹扫把炉膛、烟道、空预器等处的可能积存的不完全燃烧的煤粉、可燃性气体排出去（或一次风管内积存的煤粉吹扫干净），防止点火时发生爆燃。3.发电机并列需满足哪些条件（1）发电机电压等于系统电压。允许电压差不大于5%。（2）发电机频率等于系统频率。允许旁路差不大于10%。（3）发电机电压的相位与系统电压的相位相同。（4）发电机电压的相序与系统电压的相序相同，波形相同。4.超临界机组启动流程，画出超临界机组启动图第三章，汽包锅炉运行调节1，汽包水位a，过高/过低对单元机组影响水位过高增加蒸汽携带水分，容易造成过热器沉积盐垢严重满水时，造成过热汽温急剧下降外，还会引起在蒸汽管道和汽轮机内产生严重水冲击。水位过低可能影响锅炉水循环，使水冷壁管的安全受到威胁。如果出现严重缺水而又处理不当时，则可能造成炉管爆破。b，影响汽包水位变化的因素：①给水流量W②蒸汽负荷D③燃料量B④汽包压力P;2，蒸汽温度a，偏高/偏低的影响汽温偏低：循环热效率降低，增大汽机排汽湿度汽温偏高：加快金属材料的蠕变，缩短设备的使用寿命b，影响蒸汽温度变化的因素动态特性有哪些特点？c，分析火焰中心位置上移，气温如何变化分析锅炉给水温度下降，气温如何变化分析过量空气系数对过热气温的影响炉膛过量空气系数和炉膛漏风↑→炉膛出口过量空气系数变化↑→理论燃烧温度↓，火焰黑度↓→造成炉膛辐射传热量↓。炉膛过量空气系数增加→烟气容积↑，烟气在烟道中的流速↑→对流传热量↑。d，气温调节方法喷水减温改变火焰中心的位置：调整喷燃器的倾角，改变喷燃器的运行方式，变化配风工况改变烟气量：采用烟气再循环，调节分隔烟道挡板，调节送风量再热蒸汽温度调节①再热器的汽温受进口汽温影响，其工质进口参数决定于汽轮机高压缸的排汽参数定压运行时，锅炉负荷降低，汽轮机高压缸排汽温度降低，再热器的进口汽温也随之降低，所以出口汽温一般随之下降。变压运行时，锅炉负荷降低，高压缸排汽温度升高，在再热器吸热量不变的条件下，再热器出口汽温一般升高。②再热汽温调节不宜采用喷水减温方法，否则会使机组运行的经济性下降。3，主汽压力影响因素汽压偏低蒸汽做功能力下降外界负荷不变时，汽耗量增大，转子轴向推力增加汽压偏高机械应力大，危及锅炉、汽轮机和蒸汽管道的安全引起调节级叶片过负荷机组末几级的蒸汽湿度增大4，燃烧调节的内容调节燃料量、送风量、引风量、燃烧器的调节，使炉内燃烧放热随时适应负荷的要求。（1）满足外界负荷的需要（2）保证燃烧稳定和受热面的安全（3）按燃料量调整最佳空气量，减少q3、q4（4）维持合理的炉膛负压5，影响超临界锅炉蒸汽温度的因素①燃料、给水比(煤水比)②给水温度③过剩空气系数④火焰中心高度⑤受热面结渣6，汽轮机运行监视的主要参数有哪些机组负荷，汽轮机转速；主蒸汽、再热蒸汽压力、温度及高压缸排汽温度；凝汽器真空，除氧器水位，给水泵转速、流量，给水压力，凝结水流量；机组振动情况，轴向位移及高中压缸胀差，轴承油温、轴承金属温度，润滑油压、油温；汽轮机各监视段压力；轴封压力，除氧器压力。7，会分析真空变化对单元机组的影响8，发电机运行监视主要参数1.发电机温度2.频率监视3.发电机转子电压和转子电流4.发电机的有功无功5.发电机电压9，调峰对单元机组的要求具有良好的启停灵活特性，具有良好的低负荷运行特性，快速的变负荷能力，较高的热经济性锅炉典型事故分类燃烧事故：锅炉灭火，炉膛爆炸，尾部烟道二次燃烧受热面事故：水冷壁爆管损坏，过热器管损坏，再热器管损坏，省煤器管损坏水位事故：缺水事故，满水事故，汽水共腾锅炉灭火事故现象：炉膛负压突然增大，风压表指示到最大值；一、二次风压表指示减小；锅炉火检消失；汽压、汽温、水位、蒸汽流量急剧下降，MFT动作，切除所有燃料，相应设备跳闸。事故原因：（1）燃料质量低劣。运行中煤质变差、挥发分过低、灰分、水分过高，煤粉太粗；直吹式制粉系统堵煤、断煤且处理不当。燃用易结焦煤，炉膛塌焦引起灭火。（2）燃烧调节不当。风粉配比不适当；炉膛负压过大，或一、二次风比例不适当。（3）运行中辅机故障跳闸或灭火保护动作。（4）燃烧设备损坏。喷燃器烧坏，使煤粉气流紊乱；给粉机“缺角”运行；油喷嘴雾化不好等。（5）炉膛温度低。送风量或炉墙漏风过大；锅炉负荷降得过快等导致炉膛温度低使燃烧工况恶化。（6）水冷壁管爆破，制粉系统爆炸。（7）全燃油时，油中带水或燃油系统故障。（8）燃烧自动控制失灵或保护误动。（9）厂用电中断。锅炉灭火事故的处理方法单元机组联锁动作：炉膛灭火后，FSSS应立即切断所有燃料，关闭减温水。ETS进行汽轮机的跳闸遮断，关闭主汽门、调节阀。电气进行发电机主开关跳闸，发电机灭磁。①检查机炉电联锁动作情况，如果拒动，应该手动干预。②、汽轮机跳闸后要立即启动交流油泵，转子惰走到0后启动顶轴油泵，启动盘车。各抽汽要及时关闭，防止汽轮机进水、进冷汽。③、锅炉切断燃料后，要即使进行吹扫。④电气跳闸要确保厂用电的安全，杜绝全厂停电的事故发生。设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1=2.51×103kJ／kg，蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2=2.09×103kJ／kg。蒸汽流量D=440t／h，如果作的功全部用来发电，问每天能发出多少度电？（不考虑其他能量损失）【解】：D=440t／h=4.4×105kg／h（q1－q2）×D=（2.51－2.09）×103×4.4×105=1.848×108（kJ／h）因1kJ=2.78×10-4kW·h则每天发电量W=2.78×10-4×1.848×108×24=1.23×106（kW·h）【答】：每天能发出1.23×106kW·h电。习题：2请写出单元机组的主要设备的名称习题7：锅炉启动过程如何保护过热器和再热器？锅炉蒸发量小于10%额定值时，必须限制过热器入口烟温。控制烟温的方法主要是限制燃烧率（控制燃料）或调整火焰中心的位置（控制炉膛出口温度）。随着压力的升高，可逐渐提高烟温，同时必须限制出口蒸汽温度。过热器出口汽温主要取决于当时锅炉的燃烧率及汽轮机启动加热状态，也与炉内火焰中心位置和过量空气系数有关。防止再热器”干烧”措施1旁路控制、控制烟温空预器和省煤器低温腐蚀管壁温度低于烟气露点温度措施●烟气再循环●提高除氧器压力冷态启动时，蒸汽的热量以对流方式传给汽缸内壁，再以导热方式传向外壁影响内外壁温差的主要因素：①汽缸壁厚度δ，汽缸壁越厚，内外温差越大。②材料的导热性能；③蒸汽对内壁的加热强弱。蒸汽的热量以对流方式传给转子外表面，再以导热方式传到中心孔何谓汽轮机差胀？运行中影响汽轮机差胀变化的主要因素有哪些？习题：汽轮机运行中差胀的正负的含义是什么？差胀正的允许值大于还是小于负的允许值？为什么？汽轮机的差胀为正说明转子沿轴向膨胀大于汽缸，差胀为负说明汽缸沿轴向膨胀大于转子。汽轮机差胀正的允许值大于负的允许值。因为静叶出口到动叶入口的距离小于动叶出口至下级静叶入口的距离。习题9：单元机组热态启动特点？特点1锅炉、汽轮机设备的金属温度高，所以冲转要求更高的参数2可能出现负温差启动，差胀可能出现负变3汽轮机冲转过程不需要暖机4整个启动过程尽可能快速进行5要先供轴封蒸汽后抽真空，以防止冷空气被抽到汽轮机，产生汽轮机“快冷”事故。习题11：风烟系统启动顺序？空预器引风机送风机习题：超临界压力机组的启动分离系统的主要作用是什么？并说明湿态运行和干态运行时分离器内工质的状态。直流锅炉在启动过程中，受热面中某段工质首先汽化，造成工质的比容增加，流速升高，挤压汽化点后面的工质，使受热面出口工质的流量大于给水流量，称为工质膨胀想象。危害：使汽水分离器水位升高，造成过热汽带水。超临界锅炉点火后汽水分离器水位突然升