東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院電站仿真實習(xí)報告

目錄一、仿真機組冷態(tài)啟動過程及各階段主要操作 11. 初始工況檢查 12. 投運冷卻系統(tǒng) 13. 鍋爐上水 14. 汽機和電機輔助系統(tǒng)啟動 25. 投運風(fēng)煙系統(tǒng) 36. 鍋爐吹掃、點火、升溫升壓 47. 汽機沖轉(zhuǎn) 48. 電機并網(wǎng) 59. 機組升負荷 5二、啟動曲線及說明 61. 鍋爐點火后的升溫升壓曲線 62. 汽機沖轉(zhuǎn)的升速曲線 93. 機組升負荷曲線 11三、啟動過程中注意事項 14四、暫態(tài)過程曲線及分析 151. 啟動第一臺爐水泵時的汽包水位變化 152. 點第一根油槍時的爐膛負壓 16五、學(xué)習(xí)心得 16

一、仿真機組冷態(tài)啟動過程及各階段主要操作初始工況檢查檢查廠用電系統(tǒng)已經(jīng)投運，各設(shè)備電源已經(jīng)送上。汽包、低過空、分隔屏、后屏主汽管空氣門開啟；墻再、屏再、高再空氣關(guān)閉。包覆疏水、包覆疏總開啟；頂進疏、頂過疏總開啟。省煤器空氣門、省煤器放水門、定排關(guān)閉；下水包水放開啟。高、低壓旁路關(guān)閉。爐腔煙氣溫度探針退出爐膛。汽包各水位計完整，水位計指示清晰，水位監(jiān)視電視完好可用。投運冷卻系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)充壓：開啟循環(huán)水管在凝汽器前的進出口水門。啟動一臺循泵：確認循環(huán)水泵出口門先開啟，然后循泵開啟。當(dāng)母管壓力逐漸建立至>0.04MPa后，選擇另一臺泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。投用開式冷卻水系統(tǒng)啟開冷泵A或B，選擇另一臺泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。關(guān)閉中間管路上的閥門。投用閉式冷卻水系統(tǒng)啟動閉冷泵A或B，選擇另一臺泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。危急冷卻泵自啟動聯(lián)鎖開關(guān)“入系”。將溫度調(diào)節(jié)閥門的自動投入。將個冷卻器的溫度定值設(shè)定在40℃。鍋爐上水向凝汽器上水開啟或?qū)⒛餮a水門置自動。開啟凝汽器再循環(huán)門或置自動。啟動凝結(jié)水泵A或B，選擇另一臺泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。除氧器水位控制閥開度（一般不超過5%），使進入除氧器的水量不超過進水凝汽器水量。在除氧器的水位在2400mm左右時，置除氧器水位控制閥在自動，并將除氧水位定值改在2400mm。啟動除氧器加熱循環(huán)泵。打開從啟動鍋爐向輔汽母管送汽的閥門，當(dāng)輔汽母管壓力在1.1MPa及溫度在啟動空排風(fēng)機。啟動空側(cè)密封交流油泵，入系空側(cè)密封直流油泵聯(lián)鎖開關(guān)；啟動氫側(cè)密封交流油泵，入系氫側(cè)密封直流油泵聯(lián)鎖開關(guān)；發(fā)電機充氫打開氫氣干燥器的進出口閥門。啟動純度風(fēng)機。向電機充CO2。向電機充H2。投用發(fā)電機靜冷系統(tǒng)充氫結(jié)束后，啟動汽機盤車。在充氫并建立氫壓后，啟動一臺靜冷泵，另一臺備用，聯(lián)鎖開關(guān)入系。凝汽器抽真空，送軸封啟動一臺真空泵，進汽門聯(lián)鎖開啟。關(guān)閉真空破壞門。關(guān)閉再熱器系統(tǒng)的排空氣門。啟動一臺軸排風(fēng)機，另一臺備用，聯(lián)鎖開關(guān)入系。開啟由輔汽母管向軸封送汽的進汽門。投運風(fēng)煙系統(tǒng)冷卻風(fēng)機啟動啟動一臺冷卻風(fēng)機。啟動空氣預(yù)熱器A啟動空預(yù)器輔助馬達，停輔助馬達。啟動空預(yù)器的主電機。將上、下軸承油泵與油溫的聯(lián)鎖投入。啟動空預(yù)器B同A。啟動引風(fēng)機A啟動引風(fēng)機A的軸冷風(fēng)機和葉冷風(fēng)機。關(guān)閉引風(fēng)機A的進、出口擋板和動葉調(diào)節(jié)。開啟送風(fēng)機A的出口擋板，開啟送風(fēng)機A動葉調(diào)節(jié)>10%。啟動引風(fēng)機A。啟動引風(fēng)機B啟動引風(fēng)機B的軸冷風(fēng)機和葉冷風(fēng)機。啟動引風(fēng)機B。啟動送風(fēng)機B開啟送風(fēng)機A的出口擋板和動葉調(diào)節(jié)。關(guān)閉送風(fēng)機B出口擋板和動葉調(diào)節(jié)。啟動送風(fēng)機B。啟動送風(fēng)機A關(guān)閉送風(fēng)機A的出口擋板和動葉調(diào)節(jié)。啟動送風(fēng)機A。調(diào)節(jié)風(fēng)量和負壓將兩臺引風(fēng)機的動葉調(diào)節(jié)置自動。負壓定值-50Pa。手動對稱緩慢調(diào)節(jié)兩臺送風(fēng)機動葉至17%左右。投入煙溫探針將爐膛煙溫探針投入。鍋爐吹掃、點火、升溫升壓爐膛吹掃條件檢查爐膛吹掃爐膛點火開啟燃油系統(tǒng)管路中的隔絕閥門。開啟蒸汽管路上的閥門。置“大風(fēng)箱/爐膛壓差”的十五個二次風(fēng)門在自動位置。開啟霧化蒸汽閥，將蒸汽壓力的自動投入，定值1MPa左右。開啟輕油快關(guān)閥和回油循環(huán)閥。手動開啟油壓調(diào)節(jié)閥門在5-10%之間。啟動第一支油槍。手動調(diào)節(jié)油壓至接近0.8MPa，啟動對角第二支油槍。手動調(diào)節(jié)油壓至接近0.8MPa，啟動第三和第四支油槍。將油壓調(diào)節(jié)閥門至自動，油壓定值0.6-0.8MPa之間。鍋爐起壓時刻注意水位，控制水位。起壓后將高旁稍開10%，低旁全開。注意過熱蒸汽的壓力和溫度的匹配。汽包壓力0.2MPa時，關(guān)閉低溫過熱后、分隔屏后和后屏后的放空氣門。汽包壓力0.5MPa時，關(guān)閉頂進疏。主汽壓力2.0MPa后，停止?fàn)t水泵充水，即關(guān)閥門6。汽機沖轉(zhuǎn)沖轉(zhuǎn)前的檢查和沖轉(zhuǎn)期間鍋爐對汽溫汽壓的控制執(zhí)行EH油系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)操作；根據(jù)風(fēng)量需要，調(diào)節(jié)設(shè)定值，使得風(fēng)量在33%左右，保證穩(wěn)定燃燒的前提下，氣溫保持不變或微升；通過增加、減少油壓、油槍的方法沒事的氣壓在4.5MPa左右波動；汽機掛閘關(guān)閉高壓旁路的調(diào)門和截止門，待再熱器內(nèi)壓力下降到0，關(guān)閉低壓旁路；CONTROLMODE,OPERATORAUTO置IN；VALVEMODE,高壓調(diào)門置SINGLEVALVE;LATCH機組復(fù)置，TURBINETRIPPED燈滅；LIMTERSETPOINT,VALVEPOSITION置IN；設(shè)置閥門高限100%。沖轉(zhuǎn)到600rpmCONTROLSETPOINT,TARGET600rpm，RATE100rpm/min;沖轉(zhuǎn)到2040rpmCONTROLSETPOINT,TARGET2040rpm，RATE100rpm/min;沖轉(zhuǎn)到2950rpmCONTROLSETPOINT,TARGET2950rpm，RATE100rpm/min;沖轉(zhuǎn)到3000rpmCONTROLSETPOINT,TARGET3000rpm，RATE50rpm/min;電機并網(wǎng)就地站準(zhǔn)備軟表盤電氣站機組升負荷初負荷運行調(diào)出LIMITERSETPOINT，HIGHLOAD設(shè)置IN，負荷高限設(shè)置330MWTARGET15MW，RATE2WM/min，升負荷至15MW；就地站將氫壓升至0.31MPa;鍋爐汽包水位設(shè)置-50mm；增加油量或有槍數(shù)量，油量需要11t/h；投運一次風(fēng)機投運制粉系統(tǒng)B升負荷至30MWTARGET30MW,RATE3MW/min；機組升負荷至30MW，高壓疏水門自動關(guān)閉；機組負荷在30MW時，主汽壓力＞4.9MPa，主汽溫度應(yīng)＞380℃，再熱氣溫＞280℃，油量在7.5t/h，煤量在12t/h左右；升負荷至60MWTARGET60MW,RATE3MW/min；機組負荷在60MW時，主汽壓力約6.8MPa，主汽溫度約為380℃，再熱氣溫約325℃，油量在7.5t/h，煤量在21t/h左右；升負荷至90MW啟動制粉系統(tǒng)C，使得總煤量在32t/h左右，使負荷升至90MW；啟動汽動給水泵，升負荷至120MWTARGET120MW,RATE5MW/min；緩慢增大總煤量41t/h左右，使負荷升至120MW；負荷120MW時，主汽壓力約10MPa，溫度約485℃，再熱溫度約400℃；升負荷至300MW負荷240MW，需要增開制粉系統(tǒng)E；煤量在120t/h，負荷可以升至300MW；二、啟動曲線及說明鍋爐點火后的升溫升壓曲線鍋爐點火后的升溫升壓曲線變化如上圖所示。我們可以看出隨著時間的推移，鍋爐的主汽壓力和主汽溫度在不斷升高，而為了能使鍋爐產(chǎn)生符合汽機沖轉(zhuǎn)要求的蒸汽，我們期望過熱蒸汽的壓力和溫度做到匹配，希望壓力在2MPa時溫度在265℃，3MPa時溫度300℃左右。為了達到這個目標(biāo)，我們需要對風(fēng)量及油量進行一定的調(diào)節(jié)。從升溫升壓曲線中我們可以看出，主汽溫度、主汽壓力及排煙溫度總體上隨時間呈線性增長，只是在部分時間段上增長斜率有小范圍的波動。大約7.5至10分鐘的時間內(nèi)，油量突然性增加至9t/h。這是由于在鍋爐膨脹結(jié)束后，在BC層增開了一支油槍，以保證達到我們預(yù)期的過熱蒸汽的壓力和溫度匹配。我們也是在這時候發(fā)現(xiàn)過熱蒸汽的溫度上升速度較慢，而過熱蒸汽的壓力則上升較快。很可能未能達到指定匹配標(biāo)準(zhǔn)。因而我們在7.5分鐘后逐漸增大風(fēng)量，最終維持在39.3%左右。直至準(zhǔn)備汽機沖轉(zhuǎn)，我們又為其調(diào)至建議值33%。而排煙溫度一直保持較穩(wěn)定的上升趨勢，給水量在7.5~27.5min區(qū)間內(nèi)有大的波動，10min開始，從0增長到10min的66t/h左右，之后又逐漸減小到0。這是因為增加油槍過快導(dǎo)致的，油槍增加過快，汽包水位先增加然后急劇下降，為了保證鍋爐運行安全，必須增大給水量來維持汽包水位的正常。最終經(jīng)過我們的調(diào)節(jié)，主汽壓力2MPa時，主汽溫度大約235℃，3MPa時，279℃左右，相較于推薦值，主汽溫度還是低了一些。汽機沖轉(zhuǎn)的升速曲線汽機沖轉(zhuǎn)的的升速曲線變化如上圖所示。汽機沖轉(zhuǎn)過程中，主汽壓力在4.5MPa左右波動，經(jīng)過對油量的增減使其保持在4.5MPa附近。而主汽溫度是在不斷的升高，3~200rpm階段上升速度最快，200~1000rpm階段則相對保持穩(wěn)定，1000~3000rpm階段又以較低速度上升，最終由343.8℃增至393.3℃。主汽壓力主要靠調(diào)節(jié)油量來維持，總體而言只是在4.5MPa附近徘徊，故主汽壓力和油量的變化不大，只是隨時間有上下波動的跡象?？傮w而言，主汽流量是隨汽機轉(zhuǎn)速升高而增大，但是其中波動較大，600~1000rpm段上升極快，1500~2040rpm段又急劇下降，隨后至閥門切換前繼續(xù)上升，在閥門切換后大體上趨于穩(wěn)定，主汽流量在20t/h左右。TV是主汽門，控制進氣量。開度在10~20%之間小幅波動，2950rpm后，進行TV-GV切換，TV上升至100%，而GV由一開始維持的100%急劇下降至14%左右。這是由于GV是調(diào)節(jié)汽門，2950rpm后切換至調(diào)節(jié)汽門來控制進氣量。在汽機升速過程中，震動幅度總體上是不斷增大的。1500rpm和2500rpm時振動強烈，尤其是2500rpm時，最大振動達到83.6μm。而在2950rpm前后趨于穩(wěn)定，最大震動約為50μm，故應(yīng)及時升速避免在2500rpm段停留過長時間。差脹是蒸汽進入汽輪機后，轉(zhuǎn)子及汽缸均要膨脹，但由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量較小，溫升較快，故而膨脹較汽缸更為迅速，轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向膨脹程度不同的現(xiàn)象。其間的差值稱為轉(zhuǎn)子與汽缸的相對差脹，簡稱差脹。缸脹是汽機的啟動沖轉(zhuǎn)過程中，高溫蒸汽對汽輪機汽缸、轉(zhuǎn)子及其他零部件的加熱使得汽缸出現(xiàn)絕對膨脹的現(xiàn)象。汽機升速過程中，差脹先增大后維持在12μm左右，而缸脹逐漸增大，3000rpm時達到7.2μm。機組升負荷曲線機組升負荷曲線變化如上圖所示。我們可以很明顯的看出風(fēng)量、主汽流量、主汽壓力、過熱汽溫、再熱汽溫等主要參數(shù)均隨著功率的增加而不斷升高。其中油量有較大幅度的下降，是由于我們逐步使用燃煤來替代燃油，最終使油量為零，而煤量保持在120t/h，達到300MW燃煤機組全開。其中過熱汽溫和再熱汽溫在150MW后基本上維持在540℃附近，稍有波動而已。最終達到300MW時，主汽流量為946.4t/h、主汽壓力為17.23MPa、過熱汽溫為540℃、再熱汽溫為534.4℃。與所給的標(biāo)準(zhǔn)值相差不大，說明我們這次的鍋爐啟動還算比較成功的。三、啟動過程中注意事項向凝汽器上水過程中，凝汽器水位定值由系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定為750mm；爐水泵的充水操作應(yīng)逐臺泵進行；爐水泵的充水操作應(yīng)在投入爐水泵充冷器閉冷水和閉冷器閉冷水后進行；爐水泵充水應(yīng)在鍋爐進水前進行。充水前所有閥門均在關(guān)閉位置；啟動爐水泵過程中，一定等水位回升后方可啟動第二臺爐水泵；任何時候都不要出現(xiàn)一邊進水一邊放水的情況；發(fā)電機充氫時，干燥器和純度風(fēng)機保持運行；調(diào)節(jié)風(fēng)量和負壓時，爐膛不能出現(xiàn)過大的正壓；鍋爐起壓過程中，下水包的放水門是一個三位置門，可手動改變其開度，以控制水位變動速度在較小值，水位在合理范圍；要避免出現(xiàn)放水門開啟而有給水量的情況；汽機沖轉(zhuǎn)至2950rpm過程中，閥切換時間應(yīng)≤2min。沖轉(zhuǎn)至3000rpm過程中，注意檢查軸承油壓和主油泵出口油壓正常；升負荷至30MW過程中，雖然規(guī)程建議在30MW時投運低加，在60MW時投運高加，但在實際操作時，一般均在電機并網(wǎng)后就將低加和高加投運，稱為加熱器隨機滑啟，仿真機運行時希望采用隨機滑啟方式；升負荷至90MW過程中，時刻注意鍋爐氧量的數(shù)值，若氧量數(shù)值在5%左右，可將風(fēng)量控制置自動，氧量-風(fēng)量修正置自動，氧量定值改在4.2%；升負荷至120MW過程中，對DEH021M操作器的增減操作應(yīng)緩慢，幅度也是很小的，保證小汽機的轉(zhuǎn)速響應(yīng)了增減指令；降低電動給水泵轉(zhuǎn)速的操作是很慢的，否則水位會劇烈波動。四、暫態(tài)過程曲線及分析啟動第一臺爐水泵時的汽包水位變化第一臺爐水泵啟動時的水位變化如上圖所示。我們可以很直觀的看出，在啟動第一臺爐水泵后，汽包水位由200mm急速下降至-300mm左右，然后再緩慢上升。這是由于第一臺爐水泵啟動后，汽包中的水大量經(jīng)下降管流入到水冷壁中，故水位會急劇下降，待水冷壁充水完畢后水位會緩緩上升。點第一根油槍時的爐膛負壓點第一支油槍時的爐膛負壓變化如上圖所示。我們可以很直觀的看出，在點第一根油槍后，爐膛內(nèi)的壓力急劇上升，這是由于爐膛開始燃燒氣體受熱膨脹，故壓力會上升的很快，隨后又快速下降，在小波動中逐漸趨于穩(wěn)定，最終在-79Pa左右。這是因為引風(fēng)機的動葉調(diào)節(jié)處于自動狀態(tài)，風(fēng)量自動調(diào)節(jié)，爐膛壓力在一定的波動后最終會趨于設(shè)定值。五、學(xué)習(xí)心得不得不說能在短學(xué)期進行電廠的仿真實習(xí)，確實是我們做學(xué)生的幸運。在這里我們不光能提前熟悉電廠操作的細節(jié)，為之后找工作的同學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)，更是能將理論與實際結(jié)合，進一步加深我們對學(xué)