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超超临界机组培训课件600MW第一章机组概述与技术背景超超临界机组定义及发展在电力系统中的地位超超临界机组是指蒸汽参数超过临界机组作为大型基荷电源,在600MW压力和临界温度的高电网中承担稳定供电和调峰任务其
22.1MPa374℃效发电机组自世纪末发展至今,高效率、低能耗特性使其成为电力系20已成为清洁高效发电的主流技术统骨干力量主要技术指标优势超超临界机组关键参数600MW锅炉主参数汽轮机参数发电机参数主蒸汽压力额定功率额定容量25-27MPa600MW667MVA主蒸汽温度转速额定电压600-610℃3000rpm20kV再热蒸汽温度热耗率额定电流600-610℃≤7600kJ/kWh19244A蒸发量汽轮机效率功率因数1900-2000t/h≥47%
0.9给水温度背压冷却方式水氢氢280-290℃
4.9-
5.88kPa--这些参数相互关联,共同决定了机组的整体性能表现精确控制这些参数是保证机组安全经济运行的关键超超临界锅炉与汽轮机系统结构锅炉采用型布置,汽轮机为单轴四缸四排汽结构高温高压蒸汽从锅炉过热器出口进П入高压缸做功后返回锅炉再热器,再热后分别进入中压缸和低压缸继续膨胀做功,最终在凝汽器中凝结成水完成循环第二章锅炉系统详解0102超超临界锅炉汽水循环系统风烟系统及调节原理采用直流锅炉结构,给水经省煤器、水冷壁、过热器一次通过完成加热、包括送风、一次风、二次风系统通过调节风量和配风比例,实现燃烧优蒸发、过热全过程无汽包设计,依靠给水泵压力维持循环化控制烟气经空气预热器、电除尘器、脱硫脱硝装置处理后排放0304制粉系统工作流程锅炉安全保护系统原煤经磨煤机研磨成煤粉,由一次风携带送入炉膛燃烧控制煤粉细度、包括主燃料跳闸保护、炉膛安全监控系统、超温超压保护等多MFT FSSS水分及通风量是保证燃烧稳定的要点重安全措施,确保设备和人员安全锅炉汽水系统关键技术高温高压蒸汽参数控制汽水分离与循环泵作用通过协调控制系统精确调节燃料量、超超临界锅炉为直流炉,无汽水分离给水量和风量,维持主蒸汽温度、压装置给水泵提供足够压力克服系统力稳定采用多级喷水减温和烟气挡阻力,保证给水连续通过各受热面板调节相结合的方式实现精细控制启动阶段采用启动旁路系统实现汽水主蒸汽温度偏差需控制在以分离和压力控制±5℃内过热器与再热器功能过热器将饱和蒸汽加热至以600℃上过热蒸汽供给汽轮机高压缸再热器将高压缸排汽再次加热至600℃后送入中低压缸,提高循环效率两者均采用多级布置和喷水减温调节第三章汽轮机系统结构与运行主蒸汽及再热系统回热抽汽系统主蒸汽管道将锅炉出口过热蒸汽输送至高压缸高压缸排汽经冷段再热从汽轮机各段抽取蒸汽加热给水,包括级高压加热器和级低压加热34管返回锅炉再热器,再热后经热段再热管进入中压缸器回热抽汽可提高循环热效率约个百分点8-10凝结水系统轴封与润滑系统汽轮机排汽在凝汽器中被循环冷却水冷凝凝结水泵将凝结水升压后依轴封蒸汽防止空气漏入和蒸汽外泄润滑油系统为轴承提供润滑和冷次通过低压加热器、除氧器加热至给水温度真空系统维持凝汽器真空却,包括主油泵、交直流辅助油泵和高压顶轴油泵度汽轮机安全监控与保护机械超速遮断系统发电机冷却系统维护当转速超过额定转速的()时,危急遮断器动作,立即发电机采用水氢氢冷却方式,定子绕组采用水内冷,转子绕组和铁芯110%3300rpm--关闭主汽门和调门切断蒸汽供应电超速保护在转速时动作,提采用氢冷氢气纯度需保持,氢气压力维持在密,107%≥96%
0.4-
0.5MPa供双重保护封油系统防止氢气泄漏,需定期检查密封油压差和油质振动监测与故障预警在各轴承位置安装振动传感器,实时监测轴承振动、轴位移和轴承温度振动值超过报警值时发出预警,超过跳闸值时自动停机保护正常运行时轴承振动应小于
0.05mm110%
0.05mm96%危急遮断转速振动标准值氢气纯度超速保护动作值正常运行上限最低要求标准汽轮机内部结构剖面汽轮机采用单轴四缸四排汽结构一个高压缸、一个中压缸和两个低压缸蒸600MW汽在各级动叶片和静叶片间逐级膨胀做功,推动转子高速旋转转子通过联轴器与发电机转子连接,将机械能转换为电能第四章电气系统与自动化控制电气主接线励磁系统采用发电机-变压器单元接线方式,发电机出口经主变压器升压至采用自并励静止励磁系统,通过调节励磁电流控制发电机端电压和无功500kV后接入电网配置高压厂用变压器和启动备用变压器保证厂用电功率具有自动电压调节AVR、功率因数调节和励磁限制功能供应厂用电系统保护装置分为6kV高压厂用电和380V低压厂用电两级高压厂用电供给大型电发电机配置差动保护、失磁保护、过负荷保护等变压器配置差动保动机,低压厂用电供给照明、控制和小型设备设置工作电源和备用电护、瓦斯保护、过流保护等保护动作后按预定程序执行跳闸和报警源自动切换系统在超超临界机组中的应用DCS自动化控制系统架构自动启停技术人机界面与操作APS分散控制系统采用分层分布式结构,包括操自动功率控制系统可实现机组全过程自动启操作员站配备大屏幕显示器,提供图形化监控界DCS APS作员站、工程师站、控制站和现场站实现动和停止通过预设程序自动完成点火、升温升面操作人员通过鼠标键盘完成参数监视、设备I/O数据采集、逻辑控制、顺序控制、模拟量调节和压、冲转并网等操作,大幅减少人工干预,提高操作和数据查询界面设计符合人机工程学原报警管理等功能系统采用冗余配置,保证高可启动效率和安全性启动时间可缩短分则,关键参数突出显示,报警分级管理30-50靠性钟第五章机组启动流程详解冷态启动准备工作1检查各系统设备状态,确认水、汽、油、气系统正常投入辅助蒸汽、冷却水、仪用空气系统检查安全保护装置和联锁回路投入情况进行设备试转和阀门严密性试验2设备送电与辅机启动合上厂用电电源,依次启动循环水泵、凝结水泵、给水泵、送风机、引风机等辅助设备建立锅炉通风,吹扫炉膛分钟,5-10点火升温升压3排出可燃气体投入油枪点火,控制升温升压速率主蒸汽温度升至以400℃上后可增加燃料量加快升温严格控制汽温汽压匹配关系,防止4汽轮机冲转与并网超温超压冷态启动通常需要小时4-6主蒸汽参数达到冲转条件后,开启主汽门暖机分阶段提升转速定速暖机、定速暖机检查振动、轴位600rpm3000rpm移正常后,合闸并网升负荷至带初负荷,投入自动调节并网后负荷调节与运行管理负荷升降控制策略运行参数监视与调整并网后根据电网调度指令调整负荷正常升降负荷速率为操作人员需实时监视关键运行参数,及时发现和处理异常主要监视项5-通过协调控制系统同步调节燃料量、给水量和风量,保持目包括10MW/min主蒸汽温度和压力稳定主蒸汽温度、压力及再热蒸汽温度
1.快速响应采用一次调频和自动发电控制•AGC给水温度、流量与除氧器水位
2.稳定运行保持汽温汽压在额定值以内•±2%汽轮机轴承振动、油温油压
3.经济运行优化运行参数降低煤耗•发电机有功、无功及定转子温度
4.炉膛负压、烟气含氧量和排烟温度
5.95%85%98%额定负荷运行时间占比机组可用率目标自动调节投入率机组启动关键节点时间轴从设备送电准备到满负荷运行,冷态启动全过程约需小时关键里程碑包括点火8-10()升温升压()汽轮机冲转()并网()带初负荷T+0h→T+4h→T+5h→T+6h→()满负荷()合理控制各阶段时间对保证设备安全至关重要T+7h→T+10h第六章主要辅机系统运行12制粉系统运行维护汽动给水泵工作原理中速磨煤机将原煤研磨成煤粉运行汽动给水泵由小汽轮机驱动,以汽轮中控制磨煤机出口温度,一机抽汽或辅助蒸汽为动力给水泵为70-90℃次风量保持合理风煤比定期检查磨多级离心泵,出口压力可达30MPa辊磨盘磨损情况,及时更换煤粉细以上通过调节小汽轮机进汽量控制度,水分为宜给水流量,实现给水压力和流量的精R90≤20%≤1%确调节3辅助蒸汽系统管理辅助蒸汽用于汽泵驱动、除氧器加热、暖管等正常运行时由主汽管道减温减压后供给启动阶段由辅助锅炉或外部蒸汽源供给维持辅汽压力,温度
1.0-
1.2MPa300-350℃第七章机组运行维护与故障诊断机组控制方式参数异常分析维护与试验自动控制根据电网指令自动调节负荷主蒸汽温度偏低检查燃烧工况、减温水量日常巡检每班次巡检设备运行状态AGC定功率控制维持功率恒定运行再热温度偏高调整烟气挡板、检查减温器定期维护按周期进行保养和检修定压力控制维持主蒸汽压力恒定凝汽器真空下降检查循环水、查找漏点预防性试验电气设备绝缘试验手动控制操作员手动调节参数轴承振动增大分析振动频谱、检查对中保护传动试验验证保护和联锁功能建立完善的故障数据库,积累典型故障处理经验采用状态检修策略,通过在线监测和诊断技术,实现从计划检修向预知检修转变第八章机组滑停及紧急停机滑参数停运标准操作停运后设备保护措施滑参数停运是正常停机方式,通过逐步降低负荷、汽温汽压来实现平稳机组停运后需采取保护措施防止设备损坏停机锅炉侧维持微正压通风防止烟气倒灌,投入炉水循环泵维持水循环降低负荷至最低稳定负荷(约)
1.200MW汽机侧投入盘车装置防止转子变形,保持真空或充氮气防止氧化腐蚀解列发电机,关闭主汽门和调门
2.维持锅炉微正压通风电气侧投入交流润滑油泵维持轴承润滑,保持励磁机通风冷却
3.逐步降低燃烧,投入启动旁路系统
4.紧急停机流程控制降温降压速率和
5.≤
1.5℃/min
0.3MPa/min遇到危及人身或设备安全的紧急情况时,立即执行紧急停机按下紧急锅炉灭火后继续通风冷却
6.停机按钮或动作,主汽门、调门和给水门快速关闭,停止燃料供MFT整个停机过程约需4-6小时应事故处理后进行设备检查和事故分析第九章事故处理与安全保障1锅炉事故类型及应对2汽轮机事故诊断锅炉灭火立即停止给煤,加强通风吹扫炉膛,查明原因后重新点汽轮机超速检查调速系统和保护装置,危急时手动打闸停机火若主蒸汽温度快速下降需启动旁路保护汽轮机轴承振动异常立即降负荷,检查润滑油系统,分析振动原因振水冷壁爆管表现为炉膛负压波动、给水流量异常增大立即降负动超限时紧急停机荷或紧急停炉,隔离破损部位真空下降检查凝汽器水位、循环水流量和冷却水温度,查找漏炉膛爆炸预防为主,严格执行点火前吹扫程序,避免熄火后燃料点积聚3电气系统故障排查4安全生产管理发电机失磁检查励磁系统,投入备用励磁失磁运行将从电网吸建立健全安全管理制度,落实安全生产责任制定期开展安全教育收无功,需尽快恢复或解列培训和应急演练完善风险辨识和隐患排查机制,坚持安全第
一、预防为主、综合治理方针厂用电中断备用电源自动切换,若失败则启动应急柴油发电机保证重要设备供电主变故障保护动作跳闸后检查设备,排除故障后方可送电第十章仿真操作与参数定值仿真系统介绍操作界面与功能参数定值管理全范围仿真机完整再现实际机组的动态特性和操仿真机操作界面与实际系统完全一致,操作锅炉和汽轮机系统有数百个参数定值需要设置,DCS作环境仿真系统基于数学模型建立,包括锅员在仿真机上进行各种操作训练教员站可设置包括报警值、联锁值、控制参数等参数定值由炉、汽机、电气等各子系统模型,响应时间与实初始工况、插入扰动、冻结和回放操作过程系设备制造商提供初始值运行中根据实际情况优,际机组一致,可模拟正常工况和各类事故工况统记录所有操作数据,用于事后分析和评估化调整所有定值修改需经过审批和试验验证仿真操作界面与流程仿真培训系统提供沉浸式操作环境,学员可在无风险条件下进行各种操作训练通过反复练习启动停机、事故处理等操作,熟练掌握操作技能,提高应急响应能力仿真系统是运行人员培训和考核的重要工具附录一冷态启动主蒸汽压力与温度对应关系表主蒸汽压力MPa对应饱和温度℃建议主汽温度℃温度裕度℃
5.
0264300368.
02953404510.
03113604912.
03243805615.
03424106818.
03574408320.
036546510022.
037349011725.0385540155冷态启动过程中,主蒸汽温度应高于对应压力下的饱和温度至少30℃以上,防止蒸汽带水对汽轮机造成损害随着压力升高,温度裕度逐步增大启动过程严格按照此对应关系控制升温升压速率附录二蒸汽压力与饱和温度对照表压力MPa饱和温度℃压力MPa饱和温度℃
0.
110010.
03110.
515212.
03241.
018015.
03422.
021218.
03573.
023420.
03654.
025022.
13745.
026425.
03856.
027627.
03927.
028630.
04018.
029535.0413此表列出了不同压力下水的饱和温度当压力达到
22.1MPa、温度374℃时为临界点,超过此参数即为超临界状态超超临界机组运行压力通常在25-27MPa范围,远超临界压力,因此不存在明显的汽水分离过程典型超超临界机组案例分析600MW国内外代表机组对比国内华能玉环电厂、华电宁夏灵武电厂、国电泰州电厂等采用国产化600MW超超临界机组,主蒸汽参数
26.25MPa/600℃/600℃,供电煤耗1≤285g/kWh国外日本、德国超超临界机组技术成熟,部分机组参数达到31MPa/620℃/620℃,效率更高但造价较贵运行经验总结•严格执行启停操作规程,控制温度应力防止设备损坏•优化燃烧调整,降低NOx排放的同时保证燃烧效率2•加强设备巡检和状态监测,及早发现和处理缺陷•合理安排检修周期,提高机组可用率•开展技术攻关,解决制约机组性能的关键问题关键设备与技术支持锅炉东方锅炉、上海锅炉、哈尔滨锅炉等主要供应商提供超超临界锅炉及技术服务3汽轮机东方汽轮机、上海汽轮机等提供高效汽轮机组及备品备件控制系统采用ABB、西门子、和利时等先进DCS系统,保证控制精度和可靠性机组节能减排技术600MW余热回收利用利用省煤器、空气预热器回收烟气余热加热给水和空气排烟温度控制在120-130℃部分机组加装低温省煤器进一步降低排烟温度高效燃烧技术采用低NOx燃烧器、空气分级燃烧、烟气再循环等技术,降低氮氧化物排放优化配风和煤粉细度,提高燃烧效率,降低飞灰含碳量至2%以下环保排放控制配套电除尘器、布袋除尘器、湿式电除尘器等多级除尘设备,烟尘排放浓度≤10mg/m³脱硫采用石灰石-石膏湿法,效率≥98%SCR脱硝效率≥80%,排放浓度≤50mg/m³未来发展趋势与技术展望超超临界技术升级研发超超临界机组技术,蒸汽参数提升至,发700℃35MPa/700℃/720℃电效率可达以上采用镍基高温合金等新材料突破温度限制二次再热技50%术进一步提升效率智能化与数字化运维应用人工智能、大数据、物联网技术建设智慧电厂通过数字孪生技术实现设备状态实时监测和故障预测机器学习优化运行参数,实现少人值守、无人巡检新材料与新工艺开发耐高温高压新型合金材料延长设备寿命应用打印技术制造复3D杂部件采用先进焊接和热处理工艺提高制造质量研究抗腐蚀涂层技术应对烟气腐蚀培训总结与知识回顾重点知识点梳理常见问题答疑基本概念超超临界参数定义、机组结构组成Q:超超临界机组与亚临界机组主要区别?系统原理锅炉汽水循环、汽轮机做功过程、电气主接线A:主要区别在蒸汽参数超超临界压力24MPa、温度580℃,效率高3-5运行操作启动停机流程、参数调整方法、负荷控制策略个百分点,煤耗低、排放少设备维护主要设备运维要点、故障诊断方法Q:为什么要控制升温升压速率?安全管理事故处理程序、应急响应措施A:过快升温会产生过大温度应力导致设备变形损坏严格控制速率保证设备安新技术应用自动化控制系统、节能减排技术全和寿命Q:真空下降的主要原因有哪些?A:循环水量不足、冷却水温升高、凝汽器漏入空气、汽轮机本体漏汽等需逐项检查排除45%2808000发电效率供电煤耗年运行小时g/kWh行业领先水平节能目标值设计运行时间理论结合实践,保障安全高效扎实的理论知识是基础,丰富的实践经验是关键只有将两者有机结合,才能真正掌握超超临界机组运行技术在日常工作中要勤于学习、善于总结,不断提高专业技能和应急处置能力安全是电力生产的生命线,任何时候都要把安全放在首位互动环节仿真操作演练与案例讨论仿真操作演练项目•机组冷态启动全过程操作•正常停机操作演练•负荷调整与参数优化•锅炉灭火事故处理•汽轮机振动异常处理•厂用电全停应急响应每位学员需在仿真机上完成规定操作项目,教员进行现场指导和评分通过反复练习熟练掌握操作技能典型案例讨论案例一某电厂机组启动过程中主蒸汽温度超温,分析原因及正确处理方法案例二运行中凝汽器真空快速下降导致被迫停机,讨论预防措施和应急处理流程案例三电网故障导致机组甩负荷,分析机组响应过程及操作要点分组讨论,各组派代表发言,教员点评总结通过案例学习加深对理论知识的理解和应用结语打造高素质超超临界机组运行团队持续学习团队协作电力技术不断发展,要保持学习热情,及时掌握机组运行需要各专业密切配合加强沟通协调,新技术新标准,通过培训和自学不断提升专业能发挥团队合力,共同保障机组安全稳定运行力安全第一工匠精神铸就卓越品质,专业团队保障牢固树立安全意识,严格执行安全规程,做电力供应让我们携手共进,为电力事业6到三不伤害安全是一切工作的前提和基发展贡献力量!础追求卓越技术创新以一流标准要求自己,精益求精,追求卓越通鼓励技术革新和合理化建议,积极参与技改项过不断努力打造高素质专业化运行团队目,用创新思维解决生产难题,推动技术进步谢谢观看!欢迎提问与交流感谢各位学员的认真学习和积极参与希望通过本次培训,大家对超超临界机600MW组有了全面深入的了解如有任何疑问,欢迎随时交流讨论祝愿大家在今后的工作中学以致用,不断进步,为安全生产做出更大贡献!。
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