1000MW等级机组高加RB功能应用分析

1000MW等级机组高加RB功能应用分析

张美俊张晓霞李海波潘天晟

（陕西能源赵石畔煤电有限公司陕西榆林719000）

摘要：神华万州电厂2台1050MW超超临界燃煤机组采用东方汽轮机有限责任公司开发的新一代百万千瓦机组，在国内首次采用单列全容量高加。高加容量大，高加汽侧全部退出汽轮机超负荷，给水温度大幅下降，给机组安全运行与调整带来巨大影响。部分单位因高加解列调整不当造成机组被迫停运，带来了不必要的损失。本文针对单列高加在机组高负荷解列影响及高加RB逻辑保护设置进行说明，为采用同类型大容量汽轮机单列高加操作提供一定的参考依据。

关键词：单列高加；高加RB；汽轮机超负荷；给水温度

1概述

神华万州电厂汽轮机采用东方汽轮机有限公司生产的N1050-28/600/620型超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。机组配置单系列全容量高加，同时3号高加设置前置蒸汽冷却器，汽轮机设计最大允许出力1117.9MW。TRL工况下高加组提升给水温度115℃，高加组退出给水温度大幅下降，直接影响锅炉燃烧调整和汽机安全运行；在额定负荷下，根据热力计算，高加解列过程中汽轮机接近极限负荷。为保证汽轮机安全运行和锅炉稳定运行，采用高加解列RB功能限制汽轮机负荷，保证了机组设备安全运行。

2高加组抽汽参数折算汽轮机做功能力计算

按照东方汽轮机厂热力特性计算书，在TRL工况下高加组抽汽折算汽轮机做功能力如下：

根据上表，折算后可发电量≈0.45*（16141.555+205502.735+178300.303）/(3.6*103)=50MW。

3高加解列过程分析

在TRL工况下，高加组解列，汽轮机负荷突升，由于高加组的蓄热能力大，约8分钟后锅炉省煤器入口给水温度开始下降，约10分钟后省煤器入口温度降至除氧器水温，此时锅炉进入变工况最恶劣阶段；由于高加解列瞬间快速减少燃料量，抑制主蒸汽压力过快上升，防止主再热器超温，水煤比需在原来基础上增大1，此时水煤比参照性相对弱，重点关注主、再热器和水冷壁管壁超温，且汽动给水泵调节减小给水流量过程因主蒸汽压力变化而复杂；而省煤器出口温度开始下降时，需要增加燃料，强化燃烧，确保过热度。根据经验，给水温度每下降10℃，须减少给水流量30t/h，增加4t/h燃料量，整个过程总共需减少给水流量约400t/h，水煤比开始减小，此时重点关注水煤比和中间点温度的变化，防止出现甩汽温，因汽轮机进汽温度低保护而跳闸，相对稳定工况下水煤比减少1，燃料量相对于TRL工况增加约3%，基本可以维持过热度无大幅变化，之后进入精细调整阶段。

高加解列后，除氧器需快速增加上水量，TRL工况下高加组疏水量约580t/h，凝结水流量需快速增加，以维持除氧器液位。1000MW等级机组凝结水泵单台流量设计为2400t/h，第五、六和七号低加疏水共210t/h，因此汽机侧要维持除氧器液位并确保凝结水泵和低加疏水泵的安全，兼顾凝汽器液位变化。

4万州港电公司高加RB设置功能

在TRL工况下，高加组汽侧解列，汽轮机负荷突升，主汽压力快速上升，由于大型机组锅炉设置主蒸汽压力高保护，因此必须限制主蒸汽压力上升速率和幅值。

（1）触发条件：机组电负荷≥900MW，高加汽侧解列信号来，延时1s触发RB动作功能。

（2）动作结果：汽轮机切换至DEH阀控方式，总阀位指令以2%速率减少至86.6%，锅炉主控切至手动，以500MW/min速率减少锅炉主控指令至80%，对应设定给水流量2430t/h，即稳定工况下高加退出给水流量设定值。

5高加RB试验

高加RB通道通过DEH至DCS，汽机主控指令直接动作于关调门，锅炉触发后动作于快速减锅炉主控指令，与其他辅机RB动作不一样。高加RB动作后首先关闭汽轮机高压调门，抑制负荷突升，锅炉主控指令按设定速率减小至目标值。

神华万州电厂在95%电负荷下进行高加RB试验，机组负荷最大飞升50MW，持续5秒。高加RB功能缩短了机组负荷飞升持续时间，保证了汽轮机的安全运行；同时RB回路动作于锅炉主控指令，减小了中间点温度变化幅度，减小了人为干预调整幅度。给水泵快速动作，降低了主蒸汽压力上升幅度，保证锅炉稳定运行。

6预防高加解列的措施

（1）高加液位保持稳定。神华万州电厂首次采用全容量单列高加，调试期间按照设备厂家给定水位调整各加热器液位。发现有如下问题：一是1号高加下端差过大，95%负荷工况下最大达20℃；二是2号高加液位波动大。后经运行调整，提高1号高加液位50mm，1号高加下端差减小至4.5℃，比设计值低1℃。2号高加液位波动多次调整无效，变送器校验、取样管改造后，液位上下波动50mm，后将2号高加液位提高40mm，液位波动消失。

（2）控制高加投入的温升变化率。神华万州电厂采用东方汽轮机厂1050MW机组仅设计了中压缸启动，机组完成缸切换后才能逐步投入高加，根据神华万州电厂汽轮机切缸经验，在170MW负荷之后进行投高加操作。随着抽汽压力变化，抽汽电动门在5%—30%之间抽汽量变化大，加之高加暖体，容易出现虚假液位，造成不必要的高加解列。投入高加严格按照抽汽压力由低至高，倒换正常疏水由高向低，防止级间疏水变化引起相邻高加液位大幅波动。同时单个高加抽汽电动门在5%—30%开度之间，每次变化不超过3%，控制高加温升率满足要求。高一级抽汽电动门开度达10%，可以开启正常疏水调门10%，事故疏水调门投自动，尽快将正常疏水管路暖好，避免低液位汽液两相流叠加管路温度应力造成剧烈振动。

（3）高加连续排气按要求开启。高加组投入经常忽略高加排气的开启，随着运行时间积累，不凝结气体影响高加疏水端差，为满足端差而采取不必要水位调整策略。

（4）高加正常疏水调门维持在40%—75%最佳调整特性开度之间，超过此范围，尽快解除手动控制，防止引起相邻加热器液位波动。

7结束语

神华万州电厂配置的全容量单列高加，高负荷工况下高加解列，RB功能触发，缩短了机组过负荷时间，同时锅炉风、煤、水协调动作，保证了机组安全稳定运行。高加解列后锅炉在省煤器入口温度变化前后调整思路完全相反，因此要掌握此特性，掌握调整幅度，避免甩汽温遮断停机。

参考文献

[1]东方汽轮机厂，N1050-28.0/600/620型汽轮机[M]，成都，2013.

[2]包有超，1000MW机组未投RB功能时单台给水泵跳闸故障处理[J].呼和浩特，2016.启动运行说明书.