《发电厂集控运行》

发电厂集控运行电厂运行方式的发展单独控制：炉、机、电有各自单独的控制室集中控制：只有一个控制中心集散控制：集中管理、分散控制（危险分散）厂级集控：全厂管控一体化什么是单元制？三种主蒸汽系统单元制单元制系统组成GG↑D↑D↑B2↑B1↑负荷分配困难大型机组为什么普遍采用单元制？假如用母管制电力系统规定：对装有中间再热凝汽式机组或中间再热供热式机组的发电厂，应采用单元制系统。G再热压力不均单元制特点系统简单（管道短，管道附件少，发电机电压母线短，发电机电压回路的开关电器较少），投资省；事故可能性减小；便于滑参数启停，适合炉机电集中控制。缺点：任一主要设备发生故障时，整个单元机组都要被迫停止运行，而相邻单元机组之间不能互相支援。第一章单元机组的启动和停运机组启动：锅炉点火，升温升压，汽轮机冲转，发电机并网及带负荷。机组停运：减负荷，降温降压，机组解列，锅炉熄火，汽轮机降速直至静止。单元机组启动是机组的整体启动，是机、炉、电之间纵向联系的生产过程，因此机、炉、电之间必须协调一致，相互配合，才能顺利完成。比较：母管制机组的启动单元机组启动实质是对设备部件的加热升温过程，在启动过程金属部件将产生温差、热变形、热应力，控制不当将产生裂纹乃至损坏。启动时的热状态单元制机组的启动母管制的机、炉启动分别进行锅炉启动：先点火，再升温升压，并入母管，逐步提高蒸发量至额定值。汽轮机启动：从蒸汽母管引来额定参数蒸汽，暖管，冲动转子、升速暖机、并网和带负荷，升负荷。母管制的启动速度取决于机、炉各自特性，互不影响启动时间长，热损失和工质损失大，经济性差母管制机组的启动特点启停时的热状态一、单元机组的启动方式

1、按进汽方式分高中压缸启动（适合高中压合缸）中压缸启动2、按控制阀门分主汽门冲转调节汽门冲转主汽门（或电动主汽门）旁路阀冲转G高压缸中压缸电动主闸阀低压缸中压缸主汽阀中压缸调节阀S调节阀自动主汽阀中压缸为全周进汽，汽缸和转子加热均匀随同再热器的压力升高对高压缸进行暖缸，高压汽缸和转子受热比较均匀，减少了高压缸的热应力。启动速度不受高压缸热应力和胀差的限制，缩短了启动时间流经低压缸的蒸汽流量较大，降低启动时低压缸排汽温度。注意：一定转速或负荷后要进行高、中压缸的切换。中压缸启动特点

一、单元机组的启动方式

3、按金属温度分冷态启动：<150℃温态启动：150~350℃热态启动：350~450℃极热态启动：>450℃4、按蒸汽参数分额定参数启动滑参数启动真空法启动压力法启动一周48h8h2h额定参数启动额定参数启动：机组从冲转到带额定负荷的整个过程中，主汽门前的蒸汽参数始终保持额定值。冲转参数高，工质损失大，蒸汽经过调门的节流损失大，调节级后的蒸汽温度变化剧烈；冲转时蒸汽流量小，各部分加热不均匀，汽轮机零部件也易受到较大的热冲击。大型机组启动多数已不采用这种方式，一般在小型母管制机组使用。滑参数启动滑参数启动：主汽门前的蒸汽参数随负荷或转速的变化而滑升，启动时锅炉蒸汽参数及流量按汽轮机暖机、升速、并网、带负荷的需要而逐渐升高，其速度主要取决蒸汽参数与管道和汽缸所允许的加热条件。这种启动方式的工质损失和热损失最小，零部件加热均匀，大机组启动中广泛采用。

真空法启动真空法启动：是将真空系统延伸到过热器、汽包，锅炉点火后一产生蒸汽就冲动转子旋转，随后汽轮机的升速和带负荷全部由锅炉来控制。优点：这种启动方式使锅炉产生的蒸汽得到了充分的利用，而且汽温是逐渐上升的，可使过热器和再热器得到充分冷却，能促进锅炉的水循环，减小汽包壁的温差，具有较好的经济性和安全性。缺点：汽轮机的升速率和升负荷率较难控制，抽真空比较困难，因此这种方式很少采用。返回射汽抽气器压力法启动压力法启动：是在主汽门前蒸汽达到一定的压力和温度后，才打开阀门进行冲转。汽轮机冲转期间锅炉不进行过大的燃烧调整，以保持压力、温度的稳定；在升负荷期间主蒸汽压力、温度随负荷滑参数增加。返回二、单元机组（汽包锅炉）冷态滑参数启动

主要步骤：1.启动前的准备2.辅助设备及系统的投用3.锅炉点火及升温升压4.暖管5.汽轮机冲转与升速6.机组并列和接带负荷二、单元机组（汽包锅炉）冷态滑参数启动

1.启动前的准备

设备及系统检查，如：检修设备、阀门状态

转动机械试运转，检查：有无卡涩、转动方向启动前的试验项目：

锅炉水压试验、阀门试验、静态试验、连锁试验、保护试验、电气设备绝缘试验投入保护：超速保护、轴向位移保护等锅炉水压试验

目的：锅炉水压试验是检查锅炉承压部件严密性的试验，它是保证锅炉安全运行的重要措施之一。包括：工作压力试验和超压试验（1.25倍工作压力）方法：先把安全阀关闭，锅炉进满水使炉内无空气，确认无泄漏时，即可进行缓慢升压，当压力大约升至工作压力的10％时，暂停升压，进行一次全面细致的检查后继续升压。当压力升至工作压力时，对锅炉进行全面检查，并注意监视在5min内的压力下降情况，如压降不超过0.5MPa即为合格。2.辅助设备及系统的投用全厂公用系统的启动汽轮机润滑油系统投运发电机冷却系统投运盘车预暖锅炉油系统运行辅汽系统投运凝结水、除氧器的投运给水系统的投运锅炉上水及炉底加热抽真空及轴封供汽发变组启动准备风烟系统的运行盘车装置1、概念在汽轮机不进蒸汽时驱动转子以一定转速旋转的设备称为盘车装置。

2、位置安装在汽轮机转子与发电机转子连接处的轴承箱上。盘车装置外观

3.锅炉点火及升温升压点火前的吹扫锅炉点火注意：主燃料投入后，一旦发生熄火，或投入燃料5s后在炉膛内还未点燃，应立即切断燃料供应。轻油点火重油点火等离子点火送风机引风机烟囱除尘器空气预热器锅炉吹扫空气预热器启动引风机启动送风机启动在空气吹扫之前启动风机>30%风量>5min

点火前的吹扫锅炉升温升压应注意的问题

2、水冷壁保护：受热均匀性、热膨胀

5、省煤器保护：设有再循环管3、过热器保护：限制过热器入口烟温1、升压速度：控制汽包金属壁热应力，汽包上下壁温差小于50℃6、空气预热器的保护：防止二次燃烧和热变形4、再热器保护：投入旁路系统省煤器（a）三级旁路系统(b)两级旁路串联系统旁路系统4.暖管锅炉点火后，利用所产生的低温蒸汽对主蒸汽管道、再热蒸汽管道及管道上的阀门进行预热的过程。称为暖管。目的：减少温差引起的热应力和防止管道内的水冲击。方式：对于单元机组，主蒸汽管道暖管和锅炉升压是同时进行，再热蒸汽管道通过旁路系统进行暖管。注意事项：温升、疏水、真空、阀门热应力。3~5℃/min5.汽轮机冲转与升速

冲转方式：（1）调节阀冲转；（2）自动主汽门冲转；（3）电动主闸阀旁路冲转。P1P2P3G高压缸中压缸再热器自动主汽门电动主闸阀低压缸中压缸主汽阀中压缸调节阀过热器S调节阀汽轮机冲转

1、主要技术参数指标符合冲转要求，如：胀差、轴向位移、转子偏心度、润滑油压、油温、各轴承温度、振动、凝汽器真空和汽缸各部金属温度等。2、机组各辅机设备及系统处于正常状态，连续盘车2h以上，冲转前，试验工作全部完成且试验结果均应正常，热机保护投入。3、蒸汽参数达到冲转的要求。冲转条件冲转参数的选择主汽压力：中小机组的冲转压力为1.0~1.5MPa，大型机组及引进机组一般采用3~8MPa主/再热汽温度：要求汽轮机内的蒸汽温度与金属温度差不大于50℃真空：真空过低，会使低压缸排汽安全门动作、排汽温度大幅升高，造成胀口松弛，以致引起凝汽器管子泄漏。真空过高，进汽量越小，达不到暖机效果，延长暖机时间。冲动转子和低速检查1.转子冲转后注意汽缸内部声音是否正常，检查盘车是否脱扣；2.检查汽轮发电机组振动情况；3.注意凝汽器真空变化；4.调整凝汽器的水位，防止发生凝汽器热井满水；5.维持500~600r/min，检查轴瓦回油、轴承温度、大轴弯曲、轴向位移等，停顶轴油泵。升速和暖机在冲转升速至额定转速前，需要有一定时间的暖机过程，目的是防止金属材料脆性破坏和避免过大的热应力。暖机中速暖机1000~1400r/min（国产大机组）高速暖机2200~2400r/min升速和暖机暖机过程中注意胀差和缸温的变化；暖机后应适时投入法兰螺栓加热装置；过转子临界转速时应迅速，避免转子振动过大；至额定转速（3000r/min）时，停止启动油泵；切换冲动阀为调节阀控制进汽。6.机组并列和接带负荷1.发电机升压：投入励磁系统运行，升高发电机定子绕组电压；2.并列条件：电压、电压相位、频率相等；3.初负荷暖机：并网后，随即可增加发电机的励磁电流和有功负荷，发电机带5％的负荷。

并列：或称并网，即主断路器合闸，发电机组的输电线路与输电网接通。励磁系统主要功能：在发电机中建立旋转磁场升负荷过程的主要操作主要操作：关闭蒸汽疏水，倒轴封汽源，高加汽侧投运（低加随汽机启动），疏水方式的切换，除氧器汽源切换，辅助汽源倒换、退出油枪，停止法兰螺栓加热装置等。升负荷：实质是增加汽轮机的进汽量，主要靠加强锅炉燃烧增大锅炉蒸发量。升负荷过程中应注意的问题（1）通常汽轮机金属温度的升高速度与负荷的增加速度成正比，为控制启动过程机组的热应力，一般规定控制升负荷率在1％～2％额定负荷/min；（2）负荷增加要求蒸汽流量增加，会增大轴向推力。因此，应对转子的轴向位移、推力瓦温度，推力瓦回油温度进行认真的检查和记录。

300MW单元机组冷态启动实例

300MW机组冷态滑参数启动曲线中压缸启动中压缸启动特点

中压缸启动：冲转过程中，高压缸不进汽，只向中压缸进汽冲转，待机组达到一定转速或带到一定负荷后，再切换为高中压缸共同进汽，直至机组带满负荷运行。一般国产机组在2600rpm时进行高压主汽门和中压调门切换。中压缸启动冲转前，投入高压缸预暖：一般在再热器冷段蒸汽温度高于高压内缸金属温度50℃左右，主蒸汽通过高旁、倒暖阀进入高压缸排汽口对高压缸预暖。热态启动：当机组停运时间不久，机组部件金属温度还处于较高温度水平时，再次进行机组的启动操作称为热态启动。一般规定：调节级后汽缸的金属温度超过150℃以上为热态启动。启动前机组金属温度水平高汽轮机进汽的冲转参数高启动时间短三、单元机组（汽包锅炉）热态滑参数启动

单元机组热态启动的方法

先送轴封，后抽真空，再通知锅炉点火，这是与冷态启动操作方法的主要区别之一。热态启动时，锅炉开始供出的蒸汽温度往往过低，故一般在点火后使用旁路系统将锅炉产生的蒸汽送入凝汽器，直到蒸汽的参数满足要求时才能冲转。应根据汽轮机汽缸、转子的金属温度来决定冲转的蒸汽参数。

热态启动应注意的问题

冲转参数的选择：一般新蒸汽温度应高于调节级金属温度50～100℃。上、下缸温差：外缸上下温差﹤50℃、内壁上下温差﹤30℃。轴封供汽：先送轴封，后抽真空，轴封供汽温度与金属温度要匹配，防止轴封段转子受冷却而收缩。转子热弯曲：热态启动前一般上下缸温差较大，连续盘车不少于4h，以消除转子产生的热弯曲。

五、单元机组的停运单元机组停运是指从带负荷的运行状态，到减负荷至零，发电机与系统解列，汽轮发电机惰走到盘车投入，锅炉降压，机炉从热状态逐渐冷却的全过程，包括机、炉、电整套系统的停运。这里把单元机组的停运简称为“停机”。注意：防止由于操作不当使机组冷却过快，造成各部件的温度不均匀而产生较大的热应力，进而引起设备的变形和损坏。五、单元机组的停运正常停运故障停运备用停运检修停运紧急故障停运一般故障停运额定参数停运：主汽门前蒸汽参数保持不变

滑参数停运：机组负荷或转速随蒸汽参数下降

紧急停运和故障停运的主要区别：是否破坏真空额定参数停运当要求停机后保持机组金属具有较高的温度水平时采用，主要用于短时间消缺后能及时启动和参与调峰的机组。一般采用关小调节汽门，逐渐减负荷停机。停运前准备：煤量、试油