2.4风机运行中所遇到的诸多问题
2.4.1风机的作用和重要性
直接空冷系统所需要的冷却空气,通常以机械通风方式由轴流风机提供。在日常的运行中,自动控制系统会根据汽轮机的背压来调节风机的转速。根据笔者的经验,机组的负荷变化、环境温度变化、雨雪、风向、风速等因素均会导致汽轮机背压在一定范围内变化,进而引起风机转速的相应变化。变频装置可以控制风机在20% ~100% 额定转速内调节,以适应工况要求。如果较长时间在最低转速运行,程控系统会自动停转部分风机;如果已投运风机均达到最高转速,则程控系统会自动启动其他备用风机;此外,空冷机组的冬季防冻措施也主要依靠风机的调整来实施。确切地说,风机的可靠性决定了发电机组的安全经济性,其重要性不言而喻。
2.4.2风机最低运行频率
为了保护风机的电机,GEA及设备厂家设定了一个风机最低频率10Hz,即额定工况频率的20%。后来电厂方面考虑到要保证风机齿轮箱的润滑油压力,将风机最低频率设定为30% 额定频率,即15Hz。
在夏季,由于环境温度普遍较高,风机转速相应普遍高于15Hz,最低频率的设定值变化没有影响。但在冬季,环境温度大大低于0℃,可能会出现风机在最低频率状况下运行,且有凝结水过冷度依然过大的问题,可能会导致管束冻结。尽管可以采取停止部分风机的手段,但在某些负荷工况下这是需要人为判断的,或者重新设计程控以考虑最低频率下的凝结水过冷。
既要考虑冬季管束防冻,又要兼顾风机齿轮箱润滑,这是目前风机设定最低频率定值的要求。
2.4.3风机最高运行频率
风机额定最高转速频率为50Hz,超速运转时频率可以达到52.5Hz。但以目前的运行经验来看,当风机达到50Hz运转时,部分风机的电流已经达到高限并报警。如果以52.5Hz频率运行,电流肯定超标,而且会发生风机变频装置跳闸的事故。
在夏季,机组要尽量维持满发,必定要求风机超出额定50Hz运行,达到52.5Hz。甚至可以说,机组全年的限满负荷出力时间在很大程度上取决于风机能否超速运转。
目前,应该要求风机变频装置厂家确认此问题,即风机能否以52.5Hz长期运行。应该在夏季之前进行这样的试验,以确认机组的极限能力。
2.4.4顺流风机与逆流风机的出力匹配问题
现有的风机控制方式下,顺流风机和逆流风机接受同样的指令而同时提高或降低转速。其实,顺流和逆流风机不一定要同等程度的增减频率,逆流风机可以有稍许偏置,例如,顺流风机35Hz时,逆流风机达到38Hz,这样,也许能够更快更有效地保证真空,同时,经济性更好。这一点尚需要实际运行来检验。
2.5有关保护的设置
由于涉及到防冻问题,因此,对于风机的控制设计了一项保护措施,即某一排凝汽器的左右任何一个凝结水温度低于35℃时,相应这一排凝汽器的所有风机将跳闸;只有当凝结水温度2个测点均高于35℃且比环境温度高5℃以上时,才允许启动风机。这样,可能会导致以下一些工况发生时,运行人员缺乏灵活的应对手段。
2.5.1凝结水温度测点故障
如果任一凝结水温度测点故障,导致显示值低于35℃而致使风机跳闸,将可能带来机组背压的剧烈扰动。
2.5.2发生温度低导致风机跳闸后的恢复
如果真正发生了实际凝结水温度低导致的风机跳闸,这时运行人员要启动风机必须满足上述要求,这需要一定时间,在这一段时间内会导致其他风机和凝汽器的工况发生变化,可能需要对机组的负荷进行调整。但若运行人员能够判断冻结并未实际发生,可根据程度实际情况(机组负荷、备用风机数量情况)及时启动部分风机,避免负荷的扰动。
2.5.3回暖工况不合理
对于逆流风机,必须由热工人员强制模拟35℃以上温度才能使逆流风机倒转,不方便且存在隐患。
2.6散热器运行中出现的问题
2.6.1散热器的腐蚀
火电空冷散热器的内表面积极大。当散热器内冷却水放空后就暴露于大气中。若是钢管钢片散热器极易在内表面生成铁锈,造成腐蚀。这种腐蚀产物带到全厂水汽系统里影响蒸汽品质。既使有防腐保护措施,在启/停频繁、内表面积极大的情况下,腐蚀仍是突出问题。另外,烟囱飞灰易吸附在翅片管的表面,会与空气中的酸发生反应而形成翅片管的局部腐蚀,这种产物是很难除去的。
2.6.2散热器的积灰
电厂粉尘污染很严重,湿度也很大,这就给散热器的积灰提供了有利条件。散热器的积灰将影响散热器的传热效果,所以,定期对散热器进行冲刷除尘是很有必要的。
2.6.3散热器的防冻
直接空冷系统的防冻是影响电厂安全运行的一个重要问题。在有的地区,冬季的温度很低,就有可能使散热器结冰冻结,会给散热器的传热效果带来很大的影响,所以,必须采取有力的措施来防止散热器结冰。
3结论
由于华电宁夏灵武发电有限公司的2台空冷机组为华电国际有限公司的首台空冷机组,在运行、检修中,相关人员存在着生产经验不足及其他问题。对此,在机组运行中,要不断吸取经验,最大程度的获取各种信息,尽可能地降低故障发生率,保证最大的经济效益。
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来源:《华电技术》