1000MW机组高加退出对机组的影响

摘  要：

高加退出是火电厂常见事故，特别是单列高加退出，对机组协调控制系统及主要参数的扰动比较大。若处理不当，可能导致超温、超压、扩大事故等严重后果。结合某1 000 MW机组单列高加退出过程，详细分析了该过程对机组运行各参数的影响，提出了相应解决方法，并总结了实际调整过程中的操作要点及注意事项。

0引言

1 000 MW机组高加退出运行时，机组水系统、热力系统平衡均遭到破坏，对机组负荷、主再热蒸汽参数等影响较大，需要运行人员根据参数变化趋势进行正确调整，以建立新的平衡。本文对某1 000 MW机组电厂高加退出案例进行分析，列出高加退出过程各参数主要变化，提出相应解决思路，可为运行人员处理此类事件提供参考。

1 1 000 MW机组高加退出对机组的影响

1.1  机组概况

某电厂2×1 000 MW等级超超临界燃煤发电机组，额定主/再热蒸汽压力27.6/5.2 MPa，额定主/再热蒸汽温度600/620 ℃，配置单列高加系统。事故前所有高加投入运行，高加正常疏水回收至除氧器，低加正常疏水回收至凝结水。

1.2  对机组负荷的影响

当发生高加退出时，大量抽汽量返回进入高压缸做功[1]，而后经过高排进入锅炉再热器系统，再经过汽轮机中、低压缸做功，在近1 min的时间内机组负荷由1 009 MW上升至1 032 MW，然后在抽汽做功能力逐渐衰减以及后期人为干预给水、燃料量的多重作用下，机组负荷开始逐渐回落，如图1所示。

1.3  对主、再热器压力的影响

由于机组负荷突升，汽轮机开始关小调节汽门，导致主汽压力升高。为了防止锅炉超压，运行人员通过CCS负荷指令来降低机组负荷，高压调速汽门进一步关小，虽然此时给水及燃料指令也会随之下降，但由于锅炉蓄热量延迟，主汽压力无法快速响应，主、再汽压力在高加退出后的10 min内始终处于上升过程，随后在给水及燃料下降的双重作用下，主、再热蒸汽压力逐步下降，如图2所示。

1.4  对主、再热汽温及过热度的影响

高加退出导致给水温度快速降低，锅炉热负荷不变的情况下，锅炉蒸发量减少，过热器内的主蒸汽流量降低，导致主汽温在短时间内快速升高。由于大量的抽汽进入再热器系统，在炉内对流换热不变的情况下，再热汽温呈下降趋势；同时由于给水温度的降低，炉内蒸发段、饱和段的延长，炉膛出口烟温降低，也导致了再热汽温的下降。

由于锅炉自身热惯性作用的影响，在高加跳闸后的大约12 min时间内，过热度始终处于上升的阶段，由43.9 ℃上升至70.8 ℃。但随着时间推移，锅炉蓄热效果的消失和低温给水的效果开始显现，过热度开始快速下降，如图3所示。

1.5  对脱硝的影响

高加跳闸导致给水温度快速降低，炉内蒸发段、饱和段吸热量增大，脱硝入口烟气温度随之下降。当反应区入口烟温降至300 ℃时，脱硝系统即退出运行，必须重点关注，如图4所示。

1.6  对烟温、风温的影响

给水温度的降低带来炉膛等受热面的吸热大幅增加，因此在高加退出相当长时间内，炉膛烟温、空预器出口热风温度等持续降低，两侧排烟温度分别由360/358 ℃降至317/313 ℃，两侧热一次风温度由340/338 ℃降至308/306 ℃，两侧热二次风温度分别由339/336 ℃降至305/303 ℃。

2 高加退出后的注意事项及操作要点

2.1  防止汽轮机负荷超限

高加跳闸后应控制各级压力不超过规定值，防止汽轮机长时间过负荷，同时要防止锅炉超压。满负荷阶段发生高加退出，应立即通过CCS方式快速降低机组负荷，观察主汽压力的变化趋势。若机组负荷及主汽压上升仍较快，应解除“锅炉主控”自动，手动降低给水流量及燃料量。紧急情况下，可采用手动打闸磨煤机触发机组RB的方法，以防止汽轮机过负荷和锅炉超压。

2.2  防止汽温壁温超限

根据本次事件发生后的处理过程，高加退出约10 min内，过热度、主汽温度会出现一个较快的上升过程，因此满负荷阶段发生高加退出，应在锅炉超压得到遏制后快速转入防止锅炉超温的处理阶段，可以通过设定减温水偏置、烟气挡板开度、燃尽风挡板开度、上层磨煤机出力等手段来控制锅炉的汽温和金属壁温。

2.3  防止水煤比失调

高加退出后给水温度大幅降低，同样多的水变成蒸汽，需要的能量更多，水冷壁吸热量大幅增加，同时水冷壁出口蒸汽温度低，前者使炉膛出口烟气温度降低，后者使过热器进口蒸汽温度低，两者叠加，过热器出口温度更低[2]。本次高加退出约10 min后过热度及汽温开始大幅下滑，事故处理开始转入防止甩汽温的阶段，其间可效仿本次事故的处理手段，以控制过热度作为调节宗旨。以水煤比作为调整的参考，控制水煤比在6.2～6.9；通过降低给水流量或增加燃料量的方法来维持过热度，调整过程中不得同时调整给水流量和燃料量，防止调节紊乱，避免锅炉转入湿态运行或造成水煤比反方向失衡，即燃料量大于相应的给水量，而导致主蒸汽严重超温。

2.4  防止磨煤机堵煤

高加退出后，应注意磨煤机的运行情况，由于热一次风温会在30 min内发生较大的下降，因此燃用水分较大的煤种时，必须严密监视磨煤机的干燥出力情况。

2.5  防止烟温低导致脱硝系统退出

高加退出后如果不能尽快投入，脱硝系统将面临退出的风险，此时应根据SCR反应器的入口烟温及时调整喷氨量。当烟温降至310 ℃时，应及时退出脱硝系统，并对退出的喷枪进行不少于2 min的冲洗。

2.6  低负荷工况处理思路

低负荷情况下由于不存在机组过负荷和超压的危险，处理方法有两种：一是为避免处理中对锅炉燃烧工况造成不必要的扰动，根据给水温度下降的幅度，减少给水流量，维持过热度的正常，同时及时调整减温水量，保持主蒸汽温度正常；二是可以不切除协调，但是压力短时间升高必然导致煤量在CCS方式下自动减少。此时可以通过在协调下调整BTU热值指令以及给水偏置，让汽轮机开调门来控制压力和降低锅炉减煤量幅度，防止压力上升过多和锅炉燃烧减弱太多，密切监视协调动作情况，如果协调下煤量减少过多，应切到TF方式，将煤量加回至原煤量，根据煤水比维持给水流量，随着给水温度的降低要适当减少给水量，防止过热度低而锅炉转湿态。

2.7  防止除氧器水位低及凝泵过出力

高加退出处理，应注意除氧器水位的变化情况，防止凝结水泵过出力。高加跳闸后应按照凝结水流量控制机组负荷，防止除氧器水位过低保护动作跳给水泵。本次解除除氧器上水自动，手动增加凝泵变频，开大上水调门，凝结水流量2 410 t/h，凝泵电流最高174 A，应做好启动备用凝泵的准备。

2.8  防止其他主要参数超限

由于大量抽汽瞬间返回汽轮机，对主机造成较大的冲击，因此应密切关注主机振动、轴向位移、瓦温，本次主机TSI各参数相对平稳。高加跳闸后应严密监视汽轮机轴振、轴向位移、推力及支持轴承温度等参数的变化，如汽温下降并伴有汽轮机声音异常、轴封冒汽及汽机轴振、轴承温度、轴向位移任一参数超过上述值，应立即打闸停机并充分疏水。

3 结语

高加退出是一个复杂的动作过程，影响面较广。为了更好地应对该事故，电力运行人员应该加强学习，开展相关事故的仿真机演练，积累事故处理经验，才能心中有数、沉着应对。

审核编辑：汤梓红