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系统内的改造和优化策略

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:考虑到启动锅炉运行的安全性以及紧急情况下的应变性,把原先的两路电磁阀改成了电动阀;并将除氧器水位控制部分从就地PLC改到了公用DCS系统进行控制,将除氧器液位、除氧器压力两个信号由原来的通信方式改为直接由就地变送器送至DCS的方式。启动时的辅助蒸汽由启动锅炉提供,导致启动锅炉启动频繁。当启动锅炉故障或需要定期检修时,将会对机组启停造成很大的影响。

系统内的改造和优化策略

(一)启动锅炉

本系统辅助蒸汽的一个重要来源是启动锅炉,而惠州LNG电厂采用的启动锅炉——LOOS锅炉,是首台在亚洲应用出力最大的锅炉。此种锅炉最初是用在各种工厂和酒店,用来提供稳定的热源,这是首次应用于燃气-蒸汽联合循环电厂。由于各方面的原因,特别是对电厂实际应用经验的不足,从锅炉点火调试到正式运行,为适应燃气轮机调峰电厂运行的特点以及启动锅炉的运行特点,对启动系统进行了一些改进,主要有以下几个方面。

1.除氧器补水系统改造

最初除氧器补水控制设置为两个电磁阀控制,低于正常水位后一个电磁阀打开补水,当水位低低后再打开另外一个电磁阀补水,每个电磁阀控制流量约50t/h。正常情况下这种设计能满足锅炉运行需要,但是由于锅炉的启停频繁,电磁阀长期频繁吸合后容易损坏,造成补水不畅。惠州LNG电厂曾出现由于启动锅炉补水电磁阀损坏,除氧器无法补水而导致启动锅炉跳闸的事件,严重影响机组的运行安全。考虑到启动锅炉运行的安全性以及紧急情况下的应变性,把原先的两路电磁阀改成了电动阀;并将除氧器水位控制部分从就地PLC改到了公用DCS系统进行控制,将除氧器液位、除氧器压力两个信号由原来的通信方式改为直接由就地变送器送至DCS的方式。这样在实现除氧器水位自动控制的同时,也能在DCS上对补水电动阀进行监控和手动操作。同时,还增加了另外一路补水,分主旁路控制:主路用于水位低低后的紧急补水,由电磁阀控制;旁路为手动门,用于电磁阀故障时的手动补水,这样进一步确保系统的安全。

2.过热蒸汽温度控制

为适应燃气轮机及其联合循环机组快速启动的特点,启动锅炉也应该具备快速启动的功能。锅炉的升温、升压全靠燃烧器负荷的控制。锅炉在升温、升压时,燃烧器一般都是满负荷运行。在锅炉升温、升压过程中,当主蒸汽门打开后控制过热器温度的烟气挡板开始调节过热器的温度。但由于此时蒸汽用量很少甚至几乎没有流通,在蒸汽流量小的前提下烟气挡板只要有微小开度都容易导致过热器超温,从而导致启动锅炉燃烧机跳闸。为了让锅炉安全运行,对比了几种方案后,最终改造为烟气挡板只有达到锅炉设置的压力值后才开始调节过热器的温度的方案。锅炉的压力达到设定值时,蒸汽流量一般已经加大,在蒸汽流量大的前提下,有效防止了过热器超温而导致锅炉燃烧机跳闸。

3.主蒸汽门控制方式的修改

从设计的角度来说,当设备出现异常情况时,首要是要保护自身的安全。启动锅炉当发生各种异常情况下跳闸时,为保护锅炉本体的安全主蒸汽门会自动关闭,但这样一来会导致辅助蒸汽的突然切断,会使轴封蒸汽失去,将给蒸汽轮机带来很大的危害。考虑到机组的安全性,从保护主要设备的角度出发,把启动锅炉主蒸汽门控制方式修改为只能由DCS操作关,以确保在特殊情况下也能给机组提供辅助蒸汽。(www.xing528.com)

4.燃烧器小火运行时间问题

燃烧器设置的小火运行时间为3min(没有区分锅炉的冷态、温态和热态三种情况),然后转成大火运行,在这种运行模式下燃烧器锅炉容易造成以下问题:

1)锅炉本体升温太快,造成锅炉本体各部件受热不均。例如,过热器炉门变形后造成烟气泄漏,过热器烟气档板传动轴变形严重。

2)当一个燃烧器在此种模式下运行后,另一个燃烧器产生大量的冷凝水,造成了锅炉火管腐蚀等。

为了避免这种情况,计划对启动锅炉的运行方式进行更改:燃烧器小火运行的时间延长到8~10min(可以根据实际情况设置),但是此种模式给机组运行造成一定影响。当机组需要辅助蒸汽时,而启动锅炉要比以前更长的时间才能供出合格的辅助蒸汽。

(二)增加辅助蒸汽系统备用汽源

惠州LNG电厂机组运行方式为调峰运行,启停频繁。启动时的辅助蒸汽由启动锅炉提供,导致启动锅炉启动频繁。当启动锅炉故障或需要定期检修时,将会对机组启停造成很大的影响。如果机组全停后首台机组的启动过程中,启动锅炉发生故障,将直接影响全厂机组的启动。辅助蒸汽系统为机组启动的先决条件,考虑到系统的重要性,加上惠州LNG电厂有对外供热用的供热炉,于是从供热炉接入一条供热管道到全厂辅助蒸汽系统。由供热管道供过来的辅助蒸汽,经过直供管压力调整阀调整压力后,作为启动锅炉的备用气源,供给全厂辅助蒸汽母管。在启动锅炉故障或者检修期间,可通过直供管提供的辅助蒸汽,满足机组启动的需求。

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