火电机组集控运行--最终版

火电机组集控运行I目录项目1火电机组集控运行基础知识...................................................-1-任务1单元机组及仿真系统认知.......................................-2-任务2集控运行内容及岗位职责.....................................-11-任务3单元机组启停方式选择.........................................-20-项目2辅助系统运行.........................................................................-26-任务1厂用电系统送电.....................................................-27-任务2公用系统的运行.....................................................-38-任务3凝结水系统和给水系统的运行.............................-51-任务4汽轮机润滑油系统的运行.....................................-62-任务5轴封、真空系统的运行.........................................-75-任务6发电机冷却系统的投入.........................................-83-任务7风烟系统的运行.....................................................-98-项目3亚临界压力机组（配汽包锅炉)..........................................-110-任务1锅炉吹扫、点火与升温升压...............................-112-任务2汽轮机冲转与升速...............................................-136-任务3机组并列带初负荷...............................................-155-任务4机组升负荷至满负荷...........................................-169-任务5热态启动................................................................-184-项目4超临界压力机组整体启动...................................................-193-任务1锅炉启动系统及冷、热态冲洗...........................-194-任务2汽轮机中压缸启动...............................................-210-任务3锅炉转直流运行...................................................-219-项目5单元机组正常停运..............................................................-230-II任务1亚临界压力机组正常停运.....................................-232-任务2超临界压力机组正常停运.....................................-245-项目6机组运行监视与调峰运行..................................................-258-任务1机组运行监视与调节.............................................-259-任务2机组调峰运行..........................................................-276-项目7典型事故分析与处理..........................................................-298-任务1锅炉常见故障诊断及处理......................................-301-任务2汽轮机常见故障诊断及处理.................................-316-任务3电气常见故障诊断及处理.....................................-333--1-项目1火电机组集控运行基础知识项目描述大型火力发电厂普遍采用单元制系统，将汽轮机、锅炉、电气紧密联系在一起，组成一个不可分割的整体，即单元机组。通常采用集控运行技术实现对单元机组的监视和控制。本项目立足于火力发电厂运行岗位，借助仿真实训系统，了解单元机组的组成特点和集控运行技术的内容与发展，为开展单元机组集控运行技能训练做好准备。教学目标—、知识目标(1)掌握单元机组的组成、特点及主要设备运行技术参数。(2)了解集控运行的概念和内容。(3)熟悉仿真机各操作站的操作界面。(4)了解相关集控运行岗位职责和运行规程。(5)掌握单元机组启停方式及分类。二、能力目标（1)掌握三大主机设备规范。（2)掌握仿真机操作站的操作界面和操作方法，能熟练进行DCS画面切换及系统状态识别。（3)掌握《仿真机组的运行规程》的使用。（4)能依据机组初始状态明确机组启动方式。教学环境（1)能容纳一个教学班级的火电机组仿真实训室。（2)多媒体教学系统。（3)火电机组仿真系统若干套，以保证能实施小组教学（每组3或4人）。（4)主讲教师1名，教学做一体实训指导教师1名。-2-任务1单元机组及仿真系统认知教学目标—、知识目标1.掌握单元机组的组成、特点。2.了解单元机组的类型及当前机组的发展趋势。3.掌握仿真机组技术特点及主要设备运行参数。二、能力目标(1)掌握仿真机组三大主机设备规范。(2)熟悉仿真机操作员站、就地站的操作界面。任务描述随着国民经济的快速发展，电力需求随之增长，电力系统也在不断扩大，为获得较高的经济性及安全可靠性，采用单元机组集控运行技术的大容量、高参数、高自动化机组已成为电力发展的必然趋势。本节任务是加强学生对大型火电机组组成模式、机组类型的了解，并借助仿真机熟悉锅炉、汽轮机、发电机设备的结构和性能参数，掌握操作仿真机各功能站的基本技能，为开展单元机组集控运行工作打好基础。任务准备(1)什么是单元机组？单元机组有什么特点?(2)仿真机组三大主机的技术特点和设备规范是什么?相关知识一、单元机组的组成火力发电厂中，锅炉与汽轮发电机之间的联系存在着两种模式：母管制和单元制。在母管制系统中，将所有锅炉产生的蒸汽集中到蒸汽母管，再将蒸汽由蒸汽母管分配到各汽轮机和其他用汽处。母管制系统中锅炉和汽轮机之间没有直接的一一对应关系，每台汽轮机所需要的蒸汽来自一组锅炉，每台锅炉只承担一台汽轮机所需蒸汽的一部分，负荷变化对每台锅炉的影响较小。因此，在母管制系统中，锅炉和汽轮机的控制系统是相互独立的。为了方便控制，电厂会将一定数量的锅炉设为定负荷运行锅炉，将剩余的设定为调压运行锅炉。当发电量或用汽量-3-发生变化时，首先通过改变汽轮机的调节汽门开度满足负荷要求，然后通过改变调压锅炉的燃烧率来保持主蒸汽母管压力的稳定。母管制系统结构复杂，主蒸汽管道较长、阀门多、投资费用比较大，适合参数不太高，汽轮机、锅炉容量不完全配套的供热机组，以及大型企业自备电厂。随着经济的快速发展，电能需求不断增长，高效、低污染的大容量火电机组已成为发电的主力机组。随着机组容量的增加，母管制系统存在的问题越来越突出。同时，对机组的可靠性提出了更高的要求，于是出现了单元制机组。单元制机组中每台锅炉直接向所配合的一台汽轮机供汽，汽轮机再驱动发电机，发电机所发的电功率直接经一台升压变压器送往电力系统，组成了锅炉一汽轮机一电气纵向联系的独立单元。除机组启停过程中公用蒸汽系统互为备用外，各独立单元之间没有大的横向联系。各单元自身的辅助设备所需蒸汽均用支管与各单元的蒸汽总管相连，各单元自身所需的厂用电取自本发电机电压母线。锅炉、汽轮机、发电机与变压器直接联系的系统所组成的机组称为单元机组。典型的单元机组系统如图1-1所示。大型火电机组通常采用单元制运行方式。在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机组成一个整体，共同满足外部负荷需求，也共同维持内部参数的稳定。-4-二、单元机组的特点与母管制系统相比，单元机组系统蒸汽管道短，管道附件少，发电机电压母线短，系统简单，投资少，系统本身的事故可能性少，操作方便，且便于滑参数启停，适合集中控制。单元制系统也存在不足之处。一方面，单元制系统中任一主要设备发生故障时，整个单元机组都要被迫停运，而相邻单元之间不能互相支援；另一方面，不同单元的锅炉、汽轮机、发电机之间不能切换运行，运行的灵活性较差。当外界负荷发生变化时，汽轮机改变调节汽门开度适应负荷要求，单元机组没有母管的蒸汽容积可以利用，而锅炉的调节反应周期较长，汽轮机、锅炉之间的特性差异易引起汽轮机入口主蒸汽压力的波动，使得单元机组的负荷适应性较差。为适应高效益、低排放和资源节约型、环境友好型发展的需要，我国目前将优先发展单机容量在600MW以上的超临界及超超临界压力机组，限制发展单机容量300MW以下的纯凝汽机组。新建发电厂安装容量为200MW以上机组时，一般采用单元制系统。对于采用再热式机组的发电厂，主蒸汽管道和再热蒸汽管道往返于锅炉和汽轮机之间，各机组的再热蒸汽压力随机组负荷而变化，不可能保持一致，无法并列运行。因此，对于再热式机组，也必须采用单元制。三、单元机组的类型1.按压力等级分类为了更好地节约能源、保护环境，电力企业一直致力于降低供电煤耗率和减少污染物排放，不断推广和发展高参数、大容量火电机组。我国火电机组从中低压机组、高压机组发展到超高压、亚临界、超临界、超超临界压力机组。单元机组依照工质压力等级分类见表1_1。提高发电机组的容量和参数已成为我国电力工业发展的重要方向。在我国，中压以下的火电机组已基本不存在。高压机组主要有50MW级和100MW级两种，其主蒸汽压力为lOMPa，锅炉容量分别为220t/h和410t/h，目前该类机组也已很少，处在关停状态。4火电机组集控运行项目1火电机组集控运行基础知识-5-与超高压机组配套的锅炉容量为420t/h和670t/h，对应的机组容量分别为125MW和200MW。该等级的机组主要是20世纪90年代前后的过渡机型，总量较少，多采用一次蒸汽再热，主蒸汽和再热蒸汽温度为535〜540°C。亚临界压力机组是我国的主力机组，一般有300MW和600MW两种容量等级，配套锅炉为1000t/h和2000t/h两种，主蒸汽压力为16〜17MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为535〜540°C。该等级机组普遍采用先进的DCS系统，实现了集中控制。近几年，超临界和超超临界压力机组得到了大量应用，技术已趋于成熟，也是今后我国应用的主要方向。水的临界状态是指压力为22.115MPa、温度为374.12°C下的状态，此时，蒸汽的比体积和水的比体积相等，水和汽的差别消失，水的完全汽化会在一瞬间完成。当机组参数高于这一临界状态参数时，通常称其为超临界参数机组。超超临界机组是在超临界机组参数的基础上进一步提高蒸汽压力和温度，代表了机组技术参数或技术发展的更高阶段。国际上通常把主蒸汽压力在24.1〜31MPa、主蒸汽温度/再热蒸汽温度为580〜600°C/580〜610°C的机组定义为超超临界机组。国内公认的超超临界机组参数起点压力高于25MPa或温度高于593°C。国内超临界压力机组的压力普遍为25MPa，主蒸汽、再