火力發(fā)電機(jī)組深度調(diào)試的實(shí)踐與探索

牛 培 榮

(華電山西能源有限公司，山西 太原 030006)

火力發(fā)電機(jī)組深度調(diào)試的實(shí)踐與探索

牛 培 榮

(華電山西能源有限公司，山西 太原 030006)

·水·暖·電·

面對上網(wǎng)競價日益激烈的電力市場，降本增效成為火力發(fā)電廠的生存之道，因此，如何保證火電機(jī)組長周期、安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行成為發(fā)電企業(yè)的重要研究課題。就此課題提出方案建議，即：通過對機(jī)組設(shè)備采取深度調(diào)試的管控模式，最大限度地提高發(fā)電機(jī)組設(shè)備性能，從而達(dá)到機(jī)組高效運(yùn)行。

能耗,深度調(diào)試,關(guān)鍵技術(shù)

在電力行業(yè)競價上網(wǎng)的市場環(huán)境下，電廠單純的穩(wěn)定運(yùn)行已不再能夠滿足當(dāng)前電力市場的要求，成本的控制已然成為當(dāng)前電廠的生存之道?；痣姽こ探ㄔO(shè)中，啟動調(diào)試作為一個關(guān)鍵程序，是對設(shè)計、制造、安裝質(zhì)量的全面檢驗(yàn)。它關(guān)系到機(jī)組移交生產(chǎn)后能否安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和發(fā)揮投資效益。然而常規(guī)的調(diào)試模式已經(jīng)不能滿足市場需要。

常規(guī)調(diào)試工作是以基建交機(jī)為主要目標(biāo)，降低機(jī)組能耗、提高機(jī)組可靠性等任務(wù)留到生產(chǎn)期去解決，不能適應(yīng)當(dāng)前市場要求。為使火電機(jī)組長周期、可靠及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須采取深度調(diào)試的管理模式，才能贏在起跑線上。

前期能源供需形勢緊張，建設(shè)單位往往以盡快投產(chǎn)為調(diào)試目標(biāo)，導(dǎo)致調(diào)試時間不足、深度不夠，沒有發(fā)揮調(diào)試為工程設(shè)計優(yōu)化、質(zhì)量把關(guān)和技術(shù)指導(dǎo)的作用。同時調(diào)試單位以機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行為首要目標(biāo)，對機(jī)組投產(chǎn)后的整體性能及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性重視不夠，未能最大程度的發(fā)掘機(jī)組的節(jié)能潛力，造成機(jī)組煤耗、油耗、水耗、電耗、汽(氣)耗等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)偏離設(shè)計值，機(jī)組可靠性不高，不能滿足電力市場競爭的要求。

我公司在機(jī)組調(diào)試伊始即提出了深度調(diào)試的工作要求，通過貫徹“事前策劃、事中監(jiān)控、事后評價和持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量管理思路，以調(diào)試為中心最大限度挖掘設(shè)備潛能，努力提高設(shè)備可靠性、機(jī)組自動化水平和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

1 建立深度調(diào)試組織機(jī)構(gòu)

首先，建立了以電廠基建負(fù)責(zé)人為組長的深度調(diào)試工作組，總調(diào)試工程師為常務(wù)副組長，下設(shè)汽機(jī)、鍋爐、電氣、熱控、化學(xué)、環(huán)保、資料7個專業(yè)小組，各小組成員由建設(shè)單位、調(diào)試單位、監(jiān)理單位、施工單位、設(shè)計單位和主要設(shè)備廠家專業(yè)人員組成。工作組負(fù)責(zé)深度調(diào)試大綱的編制、審核；專業(yè)組負(fù)責(zé)專業(yè)調(diào)試方案的編制、審核和實(shí)施。最終調(diào)試指標(biāo)驗(yàn)收按照調(diào)試單位申報、監(jiān)理單位審核、建設(shè)(生產(chǎn))單位審定的程序進(jìn)行。工作組嚴(yán)格執(zhí)行《火力發(fā)電建設(shè)工程啟動試運(yùn)及驗(yàn)收規(guī)程》《火電工程達(dá)標(biāo)投產(chǎn)驗(yàn)收規(guī)程》以及其他火電項(xiàng)目深度調(diào)試的工程經(jīng)驗(yàn)，確定了工作內(nèi)容及要求，編制了深度調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)、管理辦法及深度調(diào)試大綱，確定了六大專業(yè)共計455項(xiàng)調(diào)試項(xiàng)目。

2 深度調(diào)試工作要求

1)在分系統(tǒng)試運(yùn)及整套試運(yùn)階段，分專業(yè)確定調(diào)試工作內(nèi)容和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；確定調(diào)試項(xiàng)目文件目錄及資料要求。

2)調(diào)試單位對重要調(diào)試節(jié)點(diǎn)需提出試運(yùn)條件，并且組織各參建單位對條件進(jìn)行檢查確認(rèn)，如廠用帶電、化學(xué)清洗、機(jī)組吹管、機(jī)組首次啟動、脫硫裝置整套啟動、滿負(fù)荷試運(yùn)等。

3)調(diào)試工作開始時，建設(shè)單位準(zhǔn)備好必要的煤、水等調(diào)試所需原材料。調(diào)試單位準(zhǔn)備好必須的試驗(yàn)設(shè)備和工器具，提前向監(jiān)理單位、建設(shè)單位提供在有效期內(nèi)的合格鑒定報告。

4)調(diào)試單位應(yīng)提前參與單體調(diào)試工作，對電動閥門、氣動閥門、測點(diǎn)、連鎖邏輯等列清單逐項(xiàng)驗(yàn)收，施工、監(jiān)理、生產(chǎn)、調(diào)試各單位簽字確認(rèn)，同時可以提出優(yōu)化意見，對影響測量準(zhǔn)確的測點(diǎn)位置提出更改建議。

在機(jī)組單體調(diào)試期間，就地與DCS儀表投入率就達(dá)到了95%，儀表準(zhǔn)確率高達(dá)97%，很好的保證了單體調(diào)試的質(zhì)量。首次開展汽輪機(jī)振動探頭雙重校驗(yàn)、DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率測試、DCS信號衰減率測試工作；在控制系統(tǒng)DPU以及網(wǎng)絡(luò)切換中首次采用錄波儀進(jìn)行數(shù)據(jù)比對分析，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

5)編制調(diào)試計劃時，首先要注重調(diào)試項(xiàng)目齊全，包括常規(guī)項(xiàng)目和深度調(diào)試項(xiàng)目；其次，按照節(jié)點(diǎn)試運(yùn)條件安排好項(xiàng)目邏輯關(guān)系；最后，合理確定試驗(yàn)時間，保證調(diào)試關(guān)鍵線路滿足里程碑節(jié)點(diǎn)的要求。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：電除塵升壓試驗(yàn)須在風(fēng)機(jī)試運(yùn)前完成；鍋爐冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn)和空氣動力場試驗(yàn)的同時完成脫硫系統(tǒng)冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn)，且需在鍋爐酸洗前完成；脫硝SCR系統(tǒng)在機(jī)組整套啟動前具備投運(yùn)條件，須考慮試運(yùn)中安裝催化劑的時間；布袋除塵器須考慮試運(yùn)中安裝布袋的時間和預(yù)涂灰的工作，發(fā)電機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn)需預(yù)留足夠的試驗(yàn)時間。

6)機(jī)組整套試運(yùn)過程中，運(yùn)行人員及時統(tǒng)計除鹽水、燃煤、燃油消耗量，以及發(fā)電量、廠用電量等指標(biāo)；調(diào)試人員依據(jù)運(yùn)行參數(shù)初步計算鍋爐效率、發(fā)電煤耗廠用電率、供電煤耗等指標(biāo)；將計算值與設(shè)計值對比分析，查找原因并提出優(yōu)化建議。

3 重點(diǎn)調(diào)試節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)要求

1)鍋爐動力場試驗(yàn)。調(diào)試單位向安裝單位提供試驗(yàn)用增加的測點(diǎn)位置、數(shù)量。對煙風(fēng)系統(tǒng)的溫度壓力流量的測點(diǎn)重點(diǎn)逐項(xiàng)檢查測點(diǎn)實(shí)際安裝位置是否滿足設(shè)計要求，以及與DCS內(nèi)容保持一致。在空氣動力場試驗(yàn)時，一是注意二次風(fēng)門的擋板開度，保證不同指令下同層風(fēng)門開度同步一致偏差小于5%；二是注意爐膛出口風(fēng)速，保證出口風(fēng)速均勻，減小汽溫左右側(cè)偏差。

2)在鍋爐吹管時，一是需注重靶板的安裝位置，保證〈吹管導(dǎo)則〉規(guī)定的直段距離；二是注意臨時管道的管徑設(shè)計，以確保滿足吹管系數(shù)的要求。

3)鍋爐吹灰系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量影響受熱面換熱效果，因此加強(qiáng)吹灰器控制邏輯的優(yōu)化尤為重要，可以進(jìn)行整體控制、分層控制、單體控制的設(shè)計，如果出現(xiàn)單個吹灰器卡澀或故障，可以跳過不影響其他吹灰器正常工作。

4)汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量影響機(jī)組運(yùn)行效率，主要影響因素是加熱器的液位控制，液位過低造成汽側(cè)兩相流動運(yùn)行惡化，液位過高影響換熱效果，因此調(diào)試期間通過壓差和溫差測量調(diào)整液位高低，確定最優(yōu)液位，保證機(jī)組高效運(yùn)行。

5)廠用帶電系統(tǒng)帶電的重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)啟備變帶電后的相量試驗(yàn)，首先退出差動保護(hù)，然后啟動一定功率的負(fù)荷檢查相量，當(dāng)母線電流達(dá)到一定數(shù)額進(jìn)行相量檢查。由于廠用帶電時，工程施工進(jìn)度往往不能滿足大功率負(fù)荷的投入，因此及早根據(jù)監(jiān)測設(shè)備的量程確定大功率負(fù)荷的投入數(shù)量，對需提前運(yùn)轉(zhuǎn)的大功率設(shè)備安排安裝進(jìn)度，并考慮設(shè)備啟動方式和保護(hù)、測量的投入。

6)機(jī)組化學(xué)酸洗：酸洗腐蝕速度小于8 g/(m2·h)與金屬表面的接觸時間小于10 h；酸洗前根據(jù)酸洗和沖洗用量準(zhǔn)備除鹽水的供應(yīng)；注意酸洗藥品的檢驗(yàn)試驗(yàn)確定腐蝕速度保證滿足設(shè)備要求。關(guān)于管路沖洗質(zhì)量驗(yàn)收可以參考水色差小于0.1 NUT。酸洗結(jié)束時間的確定參考模擬試驗(yàn)的時間、酸液濃度和鐵離子濃度穩(wěn)定的時間、鍋爐本體試驗(yàn)段的清潔程度。在酸洗過程中加強(qiáng)安全措施，尤其應(yīng)就地備有沖洗水源和一定量石灰以備酸液中和。

7)空冷系統(tǒng)調(diào)試：由于空冷系統(tǒng)體積大范圍廣、焊口檢查困難，因此安裝過程中加強(qiáng)焊口檢驗(yàn)尤為重要。對于環(huán)境溫度低于0 ℃則必須做好防凍措施，主要以保證最小進(jìn)汽量為原則，尤其在機(jī)組運(yùn)行啟動時，通過優(yōu)化啟動方式盡早達(dá)到防凍的蒸汽流量。如果通過降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、提高汽輪機(jī)背壓來提高排汽溫度，能夠達(dá)到防凍效果，但是將提高汽機(jī)熱耗，降低經(jīng)濟(jì)水平。因此，在低溫環(huán)境試驗(yàn)最經(jīng)濟(jì)的背壓是直接空冷系統(tǒng)深度調(diào)試的重要工作。

4 結(jié)語

通過機(jī)組深度調(diào)試，達(dá)到的工作成果有：1)機(jī)組在投入商業(yè)運(yùn)行前完成了兩臺鍋爐的全工況動力場試驗(yàn)、燃燒調(diào)整及優(yōu)化工作，提高了鍋爐燃燒效率。2)結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在機(jī)組轉(zhuǎn)商業(yè)運(yùn)行前將防非停措施予以落實(shí)，確保機(jī)組可靠性。3)通過深度調(diào)試達(dá)到了“超低能耗”的“超低排放”，在機(jī)組整套試運(yùn)時環(huán)保設(shè)施實(shí)現(xiàn)了超低排放。4)精準(zhǔn)把控邏輯本質(zhì)，深入研究優(yōu)化方案，提高涉網(wǎng)水平。

[1] DL/T 5295—2013,火力發(fā)電建設(shè)工程機(jī)組調(diào)試質(zhì)量驗(yàn)收及評價規(guī)程[S].

[2] DL/T 5294—2013,火力發(fā)電建設(shè)工程機(jī)組調(diào)試技術(shù)規(guī)范[S].

[3] DL/T 5437—2009,火力發(fā)電建設(shè)工程啟動試運(yùn)及驗(yàn)收規(guī)程[S].

Onpracticeandexplorationfordeepadjustmentofcoal-firedpowerplants

NiuPeirong

(HuadianShanxiEnergyCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

In the power market with increasingly fierce competition in the power generation prices, the paper indicates the cost-saving and efficiency-improving are the key to the coal-fired power plants, illustrates how to ensure the period, safety, money-saving, stability and high efficiency of the coal-fired power units will be the important topic for the power plants, and points out some suggestions of adopting the deep adjustment of the management and control model on the unit so as to improve the equipment performance maximally and realize the efficient operation.

energy consumption, deep adjustment, key technique

2017-10-08

牛培榮(1973- )，男，高級工程師

1009-6825(2017)35-0121-02

TM621.3

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