CN111764973A - 一种汽轮机深度滑停方法 - Google Patents

一种汽轮机深度滑停方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽轮机组深度滑停方法，包括以下步骤：滑停开始，逐步降低所述机组主汽参数，控制所述锅炉床温及炉膛出口烟温的降温速度不大于100℃/h，维持主再热蒸汽的过热度在50℃以上；逐渐全开所述汽轮机的调门，以通过大流量蒸汽均匀冷却锅炉管壁及汽缸，控制主再热汽温下降速度小于1℃/min；通过调节燃烧保持汽轮机的调门全开后，并通过设定主汽压力，以小于0.1MPa/min的速度降低主汽压力；汽轮机缸温降至400℃时，开启外部通风；缸温降至280℃，机组解列，转速至零，投入盘车，同时投快冷装置；当汽轮机的汽缸温度降至80℃时，停止快冷装置及盘车，拆汽缸法兰螺栓，可进入检修。其提高了机组的滑停效率，缩短了工期，减小了能源消耗量。

Description

一种汽轮机深度滑停方法
技术领域
本发明涉及发电机组检修技术领域，尤其涉及一种汽轮机深度滑停方法。
背景技术
汽轮机组滑参数停机是缩短汽轮机组检修工期的重要手段。以330MW煤粉炉为例，其在滑参数停机一般炉侧主汽温度降至480℃，再热汽温降至470℃时，负荷减至零，机组解列后进入自然冷却。而循环流化床机组有较大的蓄热能力，和燃烧的稳定性。当床温降至700℃时，投入小油枪稳燃，继续按照滑停曲线降低汽温、汽压，当主汽压力降到2.4MPa,汽温降到297℃时，参数无法满足汽轮机要求，此时，解除机炉连锁，汽轮机打闸，转速至零后，汽机侧投快冷冷却，锅炉继续运行均匀冷却，汽轮机缸温由280℃降至80℃，所需时间大概为3天左右。由于冷却效率较低，导致滑停所需时间较长，效率较低，不仅对工期造成影响，且在降温过程中，机组油耗较大，导致能源消耗大。因此，如何在确保机组安全的前提下尽可能降低滑停后的缸温，从而提高滑停效率，保证工期，减小能源消耗量，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种汽轮机深度滑停方法，以至少部分解决现有技术中存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种汽轮机深度滑停方法，包括以下步骤：
滑停开始，逐步降低所述机组主汽参数，控制所述锅炉内床温及炉膛出口烟温的降温速度不大于100℃/h，并始终维持主再热蒸汽的过热度在50℃以上；
逐渐全开所述汽轮机的调门，以通过大流量蒸汽均匀冷却锅炉管壁及汽缸，控制主再热汽温下降速度小于1℃/min；
通过调节燃烧保持汽轮机的调门全开后，并通过设定主汽压力，以小于 0.1MPa/min的速度降低主汽压力；
汽轮机缸温降至400℃时，开启外部通风；
工作参数降低至预设值时,汽轮机投入旁路，并通过调整旁路开度控制降压速度和燃烧值；
缸温降至280℃，机组解列，转速至零，投入盘车，同时投快冷装置；
打闸后锅炉继续维持运行，用调节性油枪助燃调整温降速度不超过1℃ /min，均匀冷却；
当汽轮机的汽缸温度降至80℃时，停止快冷装置及盘车，拆汽缸法兰螺栓，并可进入检修。
进一步地，在滑停开始之前，还包括以下步骤：
将设备由滑压运行切换为定压运行模式。
进一步地，当主再热蒸汽温度降至480℃时，全开汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸，以进行疏水。
进一步地，主再热蒸汽温度每降低30℃，稳定参数30分钟，并控制差胀≥ -1mm，以使汽缸和转子同步冷却。
进一步地，高低旁路根据汽压下降速度和汽温的下降速度，逐渐开大，直至全开。
进一步地，所述工作参数为，负荷降至100MW、主再热汽温降至360℃、主汽压力降至5MPa。
进一步地，当缸温降至340℃，根据温降速度，拆除汽缸第二层保温，确保汽缸金属材料温降速度同步。
进一步地，维持主再蒸汽过热度大于50℃，汽温每降30℃暖机30分钟，始终控制差胀≥-1mm，使得汽缸和转子均匀、同步冷却。
进一步地，负荷降至60MW时，根据汽压情况及时调整旁路开度；调整燃烧，当床温降至700℃时，投油助燃，继续滑停，滑停过程中根据汽压下降速度缩减给煤量，直至给煤机全停，用调节性油枪控制温降速度。
进一步地，投入快冷装置时，调整冷却用压缩空气温度比缸温低50℃，保证投快冷期间缸温平均下降速度不超过5℃/h。
本发明所提供的汽轮机深度滑停方法，采用机组在滑停过程中特别是低负荷阶段各种控制手段对主再热蒸汽温度、汽轮机缸温、热膨胀的影响，从而提高了机组的滑停效率，缩短了滑停时间，保证了工期，且避免了在长时间滑停时导致的耗油量较大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明所提供的汽轮机深度滑停方法一种具体实施方式的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
请参考图1，图1为本发明所提供的汽轮机深度滑停方法一种具体实施方式的工艺流程图。
在一种具体实施方式中，该方法包括以下步骤：
在滑停开始之前，首先试验汽轮机交、直流润滑油泵、顶轴油泵备用正常，检查盘车电机电源正常。试验自动主汽门、调速汽门、抽汽逆止门灵活无卡涩，锅炉油枪点火正常，并解除AGC，CCS协调控制投入，将设备由滑压运行切换为定压运行模式。
S1：滑停开始，逐步降低所述机组主汽参数，控制所述锅炉内床温及炉膛出口烟温的降温速度不大于100℃/h，并始终维持主再热蒸汽的过热度在50℃以上；
S2：逐渐全开所述汽轮机的调门，以通过大流量蒸汽均匀冷却锅炉管壁及汽缸，控制主再热汽温下降速度小于1℃/min；
S3：当主再热蒸汽温度降至480℃时，全开汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸，以进行疏水；
S4：通过调节燃烧保持汽轮机的调门全开后，并通过设定主汽压力，以小于0.1MPa/min的速度降低主汽压力；
S5：汽轮机缸温降至400℃时，开启外部通风；即开启汽机厂房屋顶通风机、 12.6米运转层厂房窗户，以便降低环境温度，同时逐层拆除汽缸保温，使内外缸温降速度同步；
S6：高低旁路根据汽压下降速度和汽温的下降速度，逐渐开大，直至全开；
S7：工作参数降低至预设值时，汽轮机投入旁路，并通过调整旁路开度控制降压速度和燃烧值以满足汽轮机要求；具体地，所述工作参数为，负荷降至 100MW、主再热汽温降至360℃、主汽压力降至5MPa；
S8：当缸温降至340℃，根据温降速度，拆除汽缸第二层保温，确保汽缸金属材料温降速度同步；
S9：维持主再蒸汽过热度大于50℃，汽温每降30℃暖机30分钟，始终控制差胀≥-1mm，使得汽缸和转子均匀、同步冷却；汽缸上下缸温差、内外壁金属温差、轴向位移推力瓦温、各轴承振动以及轴瓦温度、回油温度，满足机组说明书要求；
S10：负荷降至60MW时，根据汽压情况及时调整旁路开度；调整燃烧，当床温降至700℃时，投油助燃，继续滑停，滑停过程中根据汽压下降速度缩减给煤量，直至给煤机全停，用调节性油枪控制温降速度；
S11：缸温降至280℃，机组解列，转速至零，投入盘车，同时投快冷装置；
S12：打闸后锅炉继续维持运行，用调节性油枪助燃调整温降速度不超过1℃ /min，均匀冷却；
S13：投入快冷装置时，调整冷却用压缩空气温度比缸温低50℃，保证投快冷期间缸温平均下降速度不超过5℃/h；
S14：当汽轮机的汽缸温度降至80℃时，停止快冷装置及盘车，拆汽缸法兰螺栓，并可进入检修。
在上述工艺过程中，尤为重要的是，应控制床温及炉膛出口烟温降低速度不大100℃/h。始终维持主再热蒸汽过热度在50℃以上；控制主再热汽温下降速度小于1℃/min；控制汽缸内外壁、上下壁温差，防止因产生较大温差导致金属变形，保持汽缸内外壁、上下壁温差始终不超过50℃；控制金属蠕变即控制降温速度应平滑、缓慢，保持金属降温速度不超过1℃/min；滑停过程控制高压缸排汽不允许进入湿汽区。
在上述具体实施方式中，本发明所提供的汽轮机深度滑停方法，采用机组在滑停过程中特别是低负荷阶段各种控制手段对主再热蒸汽温度、汽轮机缸温、热膨胀的影响，从而提高了机组的滑停效率，缩短了滑停时间，保证了工期，且避免了在长时间滑停时导致的耗油量较大的问题。具体地，汽轮机常规滑停到缸温冷却至80℃时具备检修需要9天，即：216小时，采用本发明所提供的深度滑停方法从开始滑停至具备揭缸条件共需要72小时，比常规滑停减少144 小时。机组高峰期负荷率85％，供暖低峰期负荷率60％，按照非供热机组全年发电平均70％负荷率计算，上网标杆电价0.2829元/千瓦时，边际效益为0.176 元/千瓦时，利润为33×0.7×144×0.176＝585.4464万元。同时，该深度滑停低负荷多发电量为32.79万千瓦时，则利润为：32.75×0.176＝5.771万元。深度滑参数过程在低负荷阶段投油稳燃所消耗燃油量5.58吨，市场燃油价格6743.5元 /吨，测算燃油费6743.5元×5.58吨＝3.76万元。锅炉风机耗电所产生的费用： 21.05万千瓦时×0.41元/千瓦时＝8.63万元。测算每台机组每次采用深度滑参数停运给公司获得利润：585.4464+5.771-3.76-8.63＝578.8274万元。
下面以300MW机组为例，简述本发明所提供的汽轮机深度滑停方法的实施过程：
(一)滑停前的准备工作
充分细致的准备是做好滑停工作的前提。机组滑停工况是锅炉受热面缓慢冷却，汽轮机缸体冷却、收缩变形、热应力变化最为剧烈的工况，各专业从人员抽调安排，机组滑停前试验及公用系统切换等工作准备。
1.准备操作票、对讲机、测振仪，记录表，就地检查机组主要测量表计准确；
2.试验交、直流润滑油泵、顶轴油泵备用正常，检查盘车电机电源良好；
3.全面检查机组操作员站各监视参数及自动调节装置状态正常；
4.对自动主汽门、调速汽门、抽汽逆止门做活动试验，确保无卡涩；
5.暖轴封备用汽源、除氧器备用汽源；
6.试投油枪正常，对锅炉紧急放水门、向空排汽门做可靠性试验；
7.锅炉床压维持8Kpa；
8.锅炉煤仓煤位由值长协调，维持低煤位运行；
9.快冷装置送电，试运正常。
(二)滑停过程汽机侧参数控制技术：
第一阶段：高负荷段开始滑参数(105分钟)，退出AGC，CCS控制负荷，先降汽温后降汽压，维持主再蒸汽过热度在80℃左右，负荷降至50％额定负荷时稳定参数40分钟，在此过程主要参数变化情况如下：
Figure BDA0002496427360000061
Figure BDA0002496427360000071
在此过程，主再热蒸汽温度下降速度为0.59℃/min。主再热蒸汽过热度保持 133℃,高压内缸上下壁温差最大为21℃,内外缸左右法兰内外壁温差最大为35℃, 高排蒸汽过热度正常，汽缸夹层加热联箱暖好，具备投运条件。
第二阶段负荷从50％降至30％额定负荷(165分钟)，维持主再蒸汽过热度在80℃左右，并且汽温每降30℃暖机30分钟，目的控制差胀在规定值范围，在此过程主要参数变化情况如下：
Figure BDA0002496427360000072
Figure BDA0002496427360000081
在此过程，主再热蒸汽温度下降速度为0.45℃/min。主再热蒸汽过热度保持 90℃、高压内缸上下壁温差为19℃、内外缸左右法兰内外壁温差最大为54℃、高排蒸汽过热度正常。投入夹层加热联箱，有效的控制了高中压缸胀差。拆除高中压缸保温外层铁皮，使高中压外缸温度同步下降。根据锅炉需求投入旁路系统。
第三阶段负荷从30％降至15％额定负荷(60分钟)，维持主再热蒸汽过热度在80℃左右，并且汽温每降30℃暖机30分钟，目的控制差胀在规定值范围，使得汽缸和转子均匀、同步冷却，在此过程主要参数变化情况如下：
Figure BDA0002496427360000082
Figure BDA0002496427360000091
在此过程中，主再热蒸汽温度下降速度为0.36℃/min。主再热蒸汽过热度保持93℃以上、高压内缸上下壁温差为13℃、内外缸左右法兰内外壁温差最大为 40℃、高排蒸汽过热度正常。根据锅炉的需求逐渐开大旁路系统。
第四阶段，负荷从15％降至10％额定负荷(125分钟)，维持主再热蒸汽过热度在80℃左右，控制高压缸排汽不要进入湿汽区，并且汽温每降20℃暖机30 分钟，目的控制差胀在规定值范围，使得汽缸和转子均匀、同步冷却，烧空煤仓剩余存煤，在此过程主要参数变化情况如下。
参数名称 开始数值 降至数值 速率/降幅
主蒸汽压力(Mpa) 3.1 2.2 0.01
主蒸汽温度(℃) 332 307 0.20
再热温度(℃) 339 300 0.31
背压(Kpa) 23 15 8
轴位移(mm) -0.32 -0.3 0.02
右侧绝对膨胀值(mm) 17.6 16.1 1.5
左侧绝对膨胀值(mm) 17.1 15 2.1
高压缸胀差(mm) 1.1 1 0.1
低压缸胀差(mm) 1.7 1.2 0.5
高中压缸内缸内壁上金属温度(℃) 325 294 0.25
高中压缸内缸内壁下金属温度(℃) 338 299 0.31
高中压缸内缸外壁上金属温度(℃) 335 288 0.38
高中压缸内缸外壁下金属温度(℃) 334 287 0.38
在此过程中，主再热蒸汽温度下降速度为0.26℃/min。主再热蒸汽过热度保持91℃、高压内缸上下壁温差为6℃、内外缸法兰内外壁温差最大为45℃、高排蒸汽过热度正常。高中压缸外缸法兰外壁温度在380℃拆除汽缸第一层保温。
第五阶段，负荷从10％降至零(40分钟)，维持主再热蒸汽过热度在70℃左右，控制高压缸排汽不要进入湿汽区，逐渐降负荷、降参数，在此过程主要参数变化情况如下：
参数名称 开始数值 降至数值 速率/降幅
主蒸汽压力(Mpa) 2.2 2 0.01
主蒸汽温度(℃) 307 293 0.35
再热温度(℃) 300 288 0.32
背压(Kpa) 15 14 1
轴位移(mm) -0.3 -0.3 0
右侧绝对膨胀值(mm) 16.1 14.2 1.9
左侧绝对膨胀值(mm) 15 14.1 0.9
高压缸胀差(mm) 1 0.9 0.1
低压缸胀差(mm) 1.2 0.8 0.4
高中压缸内缸内壁上金属温度(℃) 290 279 0.28
高中压缸内缸内壁下金属温度(℃) 295 285 0.25
高中压缸内缸外壁上金属温度(℃) 284 275 0.23
高中压缸内缸外壁下金属温度(℃) 283 274 0.23
在此过程中，主再热蒸汽温度下降速度为0.33℃/min。主再热蒸汽过热度保持68℃以上、高压内缸上下壁温差为7℃、内外缸左右法兰内外壁温差最大为 33℃、高排蒸汽过热度正常。负荷降至零解除机炉大联锁，汽机打闸，停夹层加热联箱。转速到零投入盘车运行，转子全真空惰走时间1小时。
第六阶段投入快冷装置，缸温参数变化如下：
Figure BDA0002496427360000101
Figure BDA0002496427360000111
投快冷期间缸温平均下降速度为3.1℃/h。
(三)锅炉在滑停过程为了满足汽轮机需求的控制技术
锅炉开始滑停，CCS协调控制投入、滑压切定压运行、汽包水位自动投入、引风机自动投入，手动调整过热汽温、再热汽温、一次风、二次风，逐渐开大减温水用量降低过热汽温及再热汽温。手动输入主汽压力设定值，幅度不应太大，初期应以汽机侧调门全开为参考。汽机侧调门全开后，通过设定主汽压力，以小于0.05MPa/min钟的速度降低主汽压力。降低主汽压力过程中，控制主再热汽温下降速度小于1℃/min，床温及炉膛出口烟温降低速度不大于100℃/h。降低汽温过程中注意高加入口调整门与减温水相结合的方式调整。维持氧量3％—4％，风量略大，以使床温均匀缓慢降低，负荷和煤量通过降低设定主汽压力值控制。
当负荷降到100MW、主再热汽温降到360℃、主汽压力降至5MPa时,联系汽机侧开旁路，根据汽压下降速度和汽温的下降速度，直至旁路全开，在此过程中应通过调整旁路开度控制降压速度，调整燃烧满足汽机需求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽轮机深度滑停方法，其特征在于，包括以下步骤：
滑停开始，逐步降低所述机组主汽参数，控制锅炉内床温及炉膛出口烟温的降温速度不大于100℃/h，维持主再热蒸汽的过热度在50℃以上；
逐渐全开所述汽轮机的调门，以通过大流量蒸汽均匀冷却锅炉管壁及汽缸，控制主再热汽温下降速度小于1℃/min；
通过调节燃烧保持汽轮机的调门全开后，并通过设定主汽压力，以小于0.1MPa/min的速度降低主汽压力；
汽轮机缸温降至400℃时，开启外部通风；
工作参数降低至预设值时,汽轮机投入旁路，并通过调整旁路开度控制降压速度和燃烧值；
缸温降至280℃，锅炉参数接近不合格，采取降负荷至零，解除机炉大联锁，汽轮机打闸，转速至零，投入盘车，同时投快冷装置；
打闸后锅炉继续维持运行，用调节性油枪助燃调整温降速度不超过1℃/min，均匀冷却；
当汽轮机的汽缸温度降至80℃时，停止快冷装置及盘车，拆汽缸法兰螺栓，并可进入检修。
2.根据权利要求1所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，在滑停开始之前，还包括以下步骤：
将设备由滑压运行切换为定压运行模式。
3.根据权利要求2所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，当主再热蒸汽温度降至480℃时，全开汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸，以进行疏水。
4.根据权利要求3所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，主再热蒸汽温度每降低30℃，稳定参数30分钟，控制差胀≥-1mm，以使汽缸和转子同步冷却。
5.根据权利要求4所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，高低旁路根据汽压下降速度和汽温的下降速度，逐渐开大，直至全开。
6.根据权利要求5所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，所述工作参数为，负荷降至100MW、主再热汽温降至360℃、主汽压力降至5MPa。
7.根据权利要求6所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，当缸温降至340℃，根据温降速度，拆除汽缸第二层保温，确保汽缸金属材料温降速度同步。
8.根据权利要求7所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，维持主再蒸汽过热度大于50℃，汽温每降30℃暖机30分钟，始终控制差胀≥-1mm，使得汽缸和转子均匀、同步冷却。
9.根据权利要求8所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，负荷降至60MW时，根据汽压情况及时调整旁路开度；调整燃烧，当床温降至700℃时，投油助燃，继续滑停，滑停过程中根据汽压下降速度缩减给煤量，直至给煤机全停，用调节性油枪控制温降速度。
10.根据权利要求9所述的汽轮机深度滑停方法，其特征在于，投入快冷装置时，调整冷却用压缩空气温度比缸温低50℃，保证投快冷期间缸温平均下降速度不超过5℃/h。
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