600MW火电机组启停机操作要点分析资料.docx

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600MW火电机组启停机操作要点分析资料

摘　　要

随着电力工业高速发展，电网规模的不断扩大，带来了发电行业良好的发展机遇，节能、减排、环保是火力发电企业可持续发展的必由之路，600MW及以上机组已日趋成为火力发电行业主力发电机组，为了保证600MW火力发电机组的安全稳定、经济、环保运行，全面了解并正确进行机组的启停操作十分重要。

本文以某火电厂600MW亚临界机组设备为基础，分别详细说明了600MW火力发电机组启动停机操作过程中对锅炉，汽轮机，发电机的各系统各设备操作要求和操作程序，分析了操作过程中的注意事项和可能出现的严重后果，并研究了启动停机前的准备工作和停机后的冷却和保养，以便从根本上解决在机组启停机过程中可能出现的问题，防止在机组启动停机过程中发生事故，给电厂和工作人员带来经济和安全损失。

我国在网运行的骨干机组大多是600MW机组，如何做好机组启动和停机时的准备工作，顺利完成机组的启动停机操作，如何预防机组事故的发生是广大电厂运行检修人员所关注的焦点。

我们在消除人的不安全行为的同时，应认真积极消除机械设备的不安全状态，防止600MW单元机组事故的发生。

关键词：

600MW；冷态启动；热态启动；正常停机；紧急停机

Title600MWunitstart-upshutdownoperationpointsandanalysis

Abstract

Withthedevelopmentofpowerindustryhighspeeddevelopment,theenlargementofpowergridscale，thepowerindustrytobringgooddevelopmentgoodluck，energysaving,emissionreduction,environmentalprotectionofthermalpowerenterprisesustainabledevelopmenttherouteonemusttake,600MWandabovesethasincreasinglybecomethemaingeneratorpowerindustrygroup,inordertoensurethe600MWthermalpowerplantsafety,stability,economy,environmentalprotectionoperation,acomprehensiveunderstandingandcorrectunitstart-stopoperationisveryimportant.

Takingacertainthermalpowerplant600MWsupercriticalunitequipmentasthebasis,respectively,adetaileddescriptionofthe600MWthermalpowerunitstartstopoperationofboiler,steamturbine,generatorsystemtheequipmentoperationrequirementandoperationprocedure,operationisanalyzedintheprocessofattentionandseriousconsequences,andtostudythestartbeforestoppreparationandthecoolingaftershutdownandmaintenance,inordertofundamentallysolvetheunitcommitmentproblemsthatmayoccurintheprocess,preventtheunittostarttheshutdownprocessaccidents,toplantandstaffbringeconomicandsecuritycost.

Chinanetworkbackboneunitsaremostly600MWunit,howtodoagoodjobofunitstart-upandshutdownofthepreparatorywork,successfullycompletedunitstartupshutdownoperation,howtopreventtheaccidentsisthevastnumberofunitpowerplantoperationandmaintenancepersonnelarethefocusofattention.Weintheeliminationofunsafehumanbehavioratthesametimeshouldbecarefullytoremovethemechanicalequipmentinsecuritystate,preventing600MWunitaccident.

Keywords:

600MW；Coldstar；Hotstart；Normalstop；Emergencystop

目　　录

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1课题的意义和背景1

1.2国内外研究现状1

第2章机组启动3

2.1机组启动状态说明3

2.2机组启动状态划分3

2.3机组启动方式选择3

2.4机组启动的条件3

2.5机组启动前的准备4

第3章冷态启动6

3.1锅炉冷态启动6

3.1.1锅炉启动前的准备6

3.1.2锅炉启动的过程6

3.1.3锅炉启动的注意事项9

3.2汽轮机冷态启动11

3.2.1汽轮机启动前的准备11

3.2.2汽轮机冲转过程11

3.3发电机冷态启动12

3.3.1发电机并网前的准备12

3.3.2发电机并网的过程12

3.3.3发电机并网的注意事项14

第4章热态启动16

4.1锅炉的热态启动16

4.2汽轮机的热态启动16

4.3发电机的热态启动17

第5章机组正常停机19

5.1停机前的准备19

5.2定参数停机19

5.2.1发电机减负荷20

5.2.2锅炉停运22

5.2.3汽轮机停机23

5.2.4盘车装置停止24

5.3滑参数停机24

5.3.1机组滑参数停运参数范围及控制指标24

5.3.2滑参数停机要点25

5.3.3滑参数停机注意事项25

5.4机组停运后的冷却26

5.4.1.锅炉自然冷却26

5.4.2锅炉强制冷却26

5.4.3汽轮机强制冷却26

5.5机组停运后的保养27

5.5.1锅炉停运后的保养27

5.5.2汽轮机停运后的保养28

5.5.3发电机停运后的保养28

第6章机组紧急停机30

6.1机组紧急停机的条件30

6.2机组紧急停机的处理31

第7章机组故障停机32

7.1机组故障停机的条件32

7.2机组故障停机的处理32

结论33

致谢34

参考文献35

第1章绪　　论

1.1课题的意义和背景

电厂工业作为整个国民经济发展的保障，其重要性日益突出。

作为火力发电厂安全正常运行重要组成部分锅炉，汽轮机，电气系统由于运行条件、管件材质、人员操作不当，经常发生或大或小的事故，进而造成电厂停机检修。

检修迫使电力供应中断或中止，给工业部门带来损失，也给人们的日常生活造成诸多不便。

同时这些事故的发生也给电厂本身带来极大的经济损失和意外的人员伤亡。

因此，我们应对此给予高度关注，总结经验教训，加强预防管理，在生产实践中发挥较好的作用，以达到降低事故发生率的目的，从而提高安全性和经济性。

随着电力工业的发展，高参数，大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大，机组容量增大后，对其可靠性和经济性提出了更高的要求，因此出现了单元机组。

单元机组体积庞大，结构复杂，各设备及部件在启停过程中所处条件不同，使各部件本身沿金属壁厚方向和各部件之间产生温差，温差导致膨胀不均，从而产生热应力，降低设备使用寿命。

因此，为保证600MW机组的安全、稳定、经济、环保运行，需熟悉机组的启动停机流程，理解机组启动停机需要满足的条件，做好启动停机前的准备工作和安全检查工作，根据实际情况和需要正确选择机组的启动停机方式，在启停过程中需满足机组和系统的具体操作要求。

1.2国内外研究现状

我国和国外在网运行的骨干机组大多是600MW机组，且为滑参数启动，如何做好机组启动和停机时的准备工作，顺利完成机组的启动停机操作，如何预防机组事故的发生是广大电厂运行检修人员所关注的焦点。

我们在消除人的不安全行为的同时，应认真积极消除机械设备的不安全状态，防止600MW单元机组事故的发生。

本文以某火电厂600MW亚临界机组设备为基础，分别详细说明了600MW火力发电机组启动停机操作过程中对锅炉，汽轮机，发电机的各系统各设备操作要求和操作程序，分析了操作过程中的注意事项和可能出现的严重后果，并研究了启动停机前的准备工作和停机后的冷却和保养，以便从根本上解决在机组启停机过程中可能出现的问题，防止在机组启动停机过程中发生事故，给电厂和工作人员带来经济和安全损失。

对于锅炉来说，锅炉的启停过程是复杂的变工况过程，是对机组设备状况和运行操作水平的综合考验。

对锅炉启停的研究主要集中在经济性和安全性两方面。

经济性方面是指缩短启停时间，减少燃料（特别是燃油消耗量），厂用电量，减少工质损耗。

安全性是指控制温度变化速度，降低热应力，防止受热面超温，防止灭火放炮、尾部二次燃烧、辅机故障。

锅炉启停是锅炉机组运行的重要阶段，必须进行严密监视，优化运行工况，努力追求经济性和安全性二者的统一。

对于汽轮发电机组来说，其转子是在高温、高压中高速运转的部件，受力情况最复杂、最危险。

机组在启停过程中，转子除了受到热应力的作用之外，还要受到许多机械应力的作用,它们主要包括蒸汽的压力、传递轴扭矩引起的剪切应力轴自重引起的交变拉力和压力、叶片和叶轮以及转子自重产生的离心切向应力等,这些应力在机组的启停过程中，共同作用于轴系。

同时，在轴系的某些部位由于结构的突变,还会引起应力集中现象。

这些都给机组运行的安全性带来一定的影响。

而对于转子的受力情况来说,热应力是在机组启停过程中影响其安全运行的最主要因素；同时，也会影响到机组的疲劳寿命，由于在机组的启停过程中热应力相对其它应力来说要大得多，因此，在机组的启停过程中轴系的热应力水平和疲劳寿命损耗是其安全、经济运行的最重要性能参数，是机组安全经济运行的指标。

在机组的启停过程中，避免转子因热应力损害寿命，制定出合理的启停方案，对转子的热应力水平进行控制,以保证机组的安全、经济运行是非常必要的。

第2章机组启动

2.1机组启动状态说明

随着机组停运时间的变化，锅炉和汽轮机的金属温度也不相同。

锅炉状态主要按照停炉时间及锅炉汽包（或超临界直流炉启动分离器）压力来划分；汽轮机状态主要按照高压内缸上内壁调节级处金属温度来划分。

对于不同锅炉、汽轮机而言，各个制造厂家对其状态划分的标准不尽相同，因此各台机组状态划分应按照制造厂家的规定执行，在现场规程中详细规定。

2.2机组启动状态划分

（1）锅炉冷态启动：

初始状态为常温和无压时的启动，通常停炉时间≥3天。

（2）锅炉热态启动：

锅炉还保持有一定压力和温度。

（3）汽轮机冷态启动：

汽轮机高压内缸上内壁调节级处金属温度低于150℃。

（4）汽轮机温态启动：

汽轮机高压内缸上内壁调节级处金属温度处于150℃～350℃。

（5）汽轮机热态启动：

汽轮机高压内缸上内壁调节级处金属温度处于350℃～450℃。

（6）汽轮机极热态启动：

汽轮机高压内缸上内壁调节级处金属温度在450℃以上。

2.3机组启动方式选择

（1）锅炉、汽轮机均处于冷态时，机组按冷态启动方式启动。

（2）锅炉、汽轮机均处于热（温）态时，机组按热（温）态启动方式启动。

（3）锅炉处于冷态，而汽轮机处于热（温）态时，升压率按照冷态启动方式选择，冲转时间、暖机时间、升负荷率等按照热（温）态启动方式选择。

（4）汽轮机处于冷态，而锅炉处于热态时，升压率按照热态启动方式选择，冲转时间、暖机时间、升负荷率等按照冷态启动方式选择。

2.4机组启动的条件

（1）机组所有系统、设备的检修工作结束，各项检修工作票均已终结。

（2）机组本体、各系统及附属设备及现场清扫干净；排水设施能正常投运，沟通道畅通、盖板齐全；安全及消防设施已投入使用；照明及通信装置完整。

（3）机组及各系统设备完整，具备启动条件。

（4）机组电气、热控系统设备完整，仪表、声光报警正常。

（5）机组各系统设备完成规定的各项验收及试验合格，具备启动条件。

（6）所有电气设备按规程规定的试验已完成，结果正常。

（7）机组的汽、水、油系统及设备冲洗合格，符合质量标准。

（8）容器检修后内外部清洁无杂物。

（9）燃料（燃油、燃煤）、除盐水储量充足，具备随时供应条件。

（10）自动励磁调节器无故障。

（11）电气设备送电时，其继电保护和自动装置应按规定投入，严禁无保护的电气设备投入运行。

2.5机组启动前的准备

（1）厂用电源、保安电源、UPS、直流电源系统应正常投入。

（2）机组分散控制系统（DCS）应至少在锅炉点火前5小时投入连续运行，检查无异常。

（3）汽轮机、小汽轮机的安全监控系统和危急遮断系统上电并投运正常。

（4）所有变送器及测量仪表信号管路取样阀打开，排污阀关闭；所有仪表投入正常，显示正确[1]。

（5）音响报警送电并投入正常。

（6）投入辅助蒸汽、辅机工业冷却水及压缩空气系统，工质参数正常。

（7）各辅机机械部分无卡涩，润滑油油质合格、油量充足，冷却水、密封水等均正常，电动机测绝缘良好后送电。

（8）各电动、气动执行机构分别送电及接通气源，开关正常，开度指示与实际位置相符。

（9）锅炉炉内及烟风管道内确认无人，各人孔、检查孔门均已关闭。

（10）除灰、除尘、吹灰装置备用，锅炉点火前8小时投入电除尘灰斗加热、振打装置。

（11）锅炉各风门挡板操作灵活，开度指示与实际位置相符，燃烧器摆动灵活，摆角指示正确。

（12）炉膛火焰监视及电视探头设备完整、位置正确，密封及冷却空气系统正常投入。

（13）检查机组蒸汽、给水、减温水、循环水、凝结水、凝结水精处理、补给水系统、抽汽回热系统、真空系统、疏水系统、化学加药系统等汽水系统正常，系统阀门调整到启动状态[1,2]。

（14）检查制粉系统设备正常，原煤斗进一定的煤量，启动磨煤机油系统。

（15）炉前燃油系统建立油循环，运行正常。

进行油枪投运前的检查、试验，系统各阀门处于启动状态。

（16）采用等离子点火的锅炉，首先检查等离子系统所有检修工作已结束，工作已终结，所有措施恢复，电源已送正常。

系统各阀门处于启动状态，等离子装置的冷却水、载体风等辅助系统已恢复，暖风器暖管投入。

做等离子拉弧试验正常，电压、电流符合制造厂的规定，等离子具备点火条件。

（17）脱硫系统的检修工作已全部结束，工作已终结，所有措施恢复，脱硫增压风机系统、浆液循环泵系统、氧化风系统、GGH、压缩空气系统、工艺水系统、石灰石制粉系统或石灰石制浆系统、石膏脱水系统、烟气在线监视测量系统等辅助设备系统已恢复正常。

吸收塔浆液密度、液位、PH值合格，脱硫系统具备启动条件。

（18）汽轮发电机组油系统正常，不应有漏油现象，各设备完好，油箱油位正常，检查冷油器出油温度正常。

冬季可适当提前启动油泵、投入油箱加热装置进行油循环。

（19）检查确认润滑油、顶轴油、盘车装置投入正常。

汽轮机冲转前应连续盘车4小时以上，特殊情况下不少于2小时。

（20）检查汽轮机调节系统各部件正常，处于完好备用状态，高中压自动主汽门及调节汽阀关闭。

（21）检查确认凝汽器水位正常，汽、水侧人孔门关闭。

检查确认除氧器、低压及高压加热器完好。

（22）给水泵处于备用状态。

检查发电机密封油系统正常。

（23）按照机组启动前的设备系统检查卡进行检查，确认设备、系统状态正确，满足机组启动要求。

现场应根据本厂实际情况制定机组启动前的设备系统检查卡[2]。

第3章冷态启动

3.1锅炉冷态启动

3.1.1锅炉启动前的准备

（1）根据机组状况，确定机组启动方式，并根据所确定的方式准备好所需的所有启动曲线、资料及操作卡。

备好机组启动用工器具、仪表、各种记录图表。

（2）确认锅炉及所属各辅助设备检修结束，有关的工作票终结完毕。

各处脚手架、临时措施已结束，楼梯通道畅通。

照明充足。

各设备、管道保温完好。

现场无杂物。

（3）通知脱硫、化学、输煤、除灰人员对其所属设备进行启动前全面检查，做好机组启动前各项准备工作。

（4）检查锅炉本体膨胀指示仪指示位置正确，符合相关规定。

锅炉区各人孔门、观察门、防爆门等均完好，确认无人后关闭各门孔。

检查锅炉的吊杆和支架是否符合要求，弹簧吊架的固定销是否拆除。

（5）所有油枪已清理干净，油雾化器、高能点火器完好，各油枪、高能点火器能自动伸进/退出，无卡涩。

（6）确认汽水、风烟、燃烧系统的阀门、挡板试验完毕，动作正常，指示正确。

参照系统启动前检查卡的要求将阀门、挡板置于正确的状态。

（7）吹灰器及炉膛烟温探针完好且都在退出状态。

电除尘、除灰除渣、脱硫系统正常。

（提早投入电除尘加热、振打装置和炉底水封）

（8）炉膛火焰电视监测系统，火检及其冷却系统[2]。

（9）确认工业水、消防水系统、仪用气、杂用气系统、辅汽系统正常投运。

（10）检查锅炉各转机具备启动条件，必要时进行拉合闸试验、事故按钮试验、联锁保护试验、测绝缘等工作。

（11）确认输煤系统具备上煤条件，煤仓上煤至正常煤位。

（12）确认已经备有足够、合格的除盐水，燃油系统、化学水处理系统、化学加药系统、废水处理系统、化验分析系统均已具备投运条件。

（13）确认各基地式调节装置动作正常，设定值正确无误[2]。

3.1.2锅炉启动的过程

3.1.2.1系统投运

锅炉点火前,应保证各系统投入正常运行，例如给水系统，循环水系统，凝结水系统，汽轮机润滑油系统，燃油系统，发电机氢气系统，真空系统，辅助蒸汽系统等。

3.1.2.2热力设备及系统的清洗

（1）凝汽器水冲洗:

启动凝结水输送泵向凝汽器补水，同时打开凝汽器热井放水阀排水至排水澄清后停止排放，关闭放水阀。

当凝汽器热井水位升高至600～800mm后，启动凝结水泵进行再循环冲洗。

循环冲洗30分钟左右，停凝结水泵，开热井放水阀排尽凝汽器内部存水。

凝汽器热井存水排尽后，再向凝汽器进水至热井水位600～800mm，启动凝结水泵进行凝汽器循环清洗直至冲洗排水澄清[3]。

（2）凝结水系统水冲洗:

启动凝结水输送泵向凝汽器补水并保持高水位，启动凝结水泵对凝结水系统进水冲洗,由5号低加排放管排放。

在水冲洗时先进行低加给水旁路的水冲洗，冲洗至排水水质合格时转为各加热器水冲洗，各加热器排水水质合格时转入下阶段冲洗。

（3）除氧器水冲洗:

在凝结水系统冲洗结束后，关闭5号低加出口凝结水系统冲洗排放阀，向除氧器进水至除氧器水箱水位2/3左右时，开启除氧器放水管排放冲洗。

此时要注意向凝汽器大量补水，维持凝汽器水位。

当除氧器出水含铁量降至100μg/L后，凝结水系统、低压给水系统冲洗结束。

当凝汽器与除氧器间建立循环后，应投入凝结水泵出口加氨处理设备，控制冲洗水pH值为9.0～9.5，以形成钝化体系，减少冲洗腐蚀。

除氧器冲洗水质合格后，启动汽动给水泵前置泵，防止除氧器发生汽蚀，损坏金属，确认高加系统水路畅通，投入给水系统,。

确认除氧器水位、水温正常，防止水温过高，金属管壁超温烧坏。

确认给水泵工作正常，出口阀开，确认汽轮机盘车已投入。

（4）给水系统及锅炉冷态冲洗:

停运时间超过150小时的锅炉启动前必须进行水清洗，以除去沉积在受热面上的杂质、盐分和铁锈，直至炉水品质达到锅炉点火要求[2]。

3.1.2.3锅炉上水

（1）锅炉进水前，启动循环泵应冲洗排气完成且保持连续注水，保证锅炉蒸发需求量。

（2）锅炉进水温度一般在40～90℃，应严格控制进水速度，夏季进水时间不小于1.5小时（汽包炉2小时），冬季进水时间不小于2.5小时（汽包炉4小时），当水温与启动分离（或汽包）壁温的温差大于50℃时，应适当延长进水时间。

冬季进水流量控制在50t/h，夏季控制在90t/h。

否则，进水速度过大会因为汽包壁太厚，温差过大，会产生过大的热应力，严重的会引起汽包变形，影响锅炉的寿命和安全。

3.1.2.4风烟系统启动

依次启动二台空气预热器,第一台引风机,第一台送风机,第二台引风机,第二台送风机.启动过程中,调节两台引风机静叶至相同负荷，保持炉膛负压在-100～-150Pa，将炉膛压力控制投入自动，防止因炉膛压力不稳定，造成火焰温度不稳定，煤粉燃烧不完全，或造成火焰残余旋转，尾部烟道发生结渣堵塞，腐蚀受热面，损坏金属壁面。

调节两台送风机动叶角度，使两台风机负荷相同，保持总风量在30～40％，若送风量过大，则煤粉燃烧不完全，增大空气预热器和排粉风机的负荷，增大散热损失，若风量过小，则不能支持燃烧，烟气量小，烟气速度小，散热损失增大。

3.1.2.5锅炉吹扫

（1）锅炉在点炉时，炉膛或烟道内可能积存有上次停炉时积存的可燃物。

尽管所有规程都要求在锅炉熄火后吹扫风管炉膛3~5分钟，但为安全起见，在点火前也要求再进行吹扫。

把炉膛、烟道、空预器等处的可能积存的不完全燃烧的煤粉、可燃性气体排出去（或一次风管内积存的煤粉吹扫干净），防止点火时发生爆燃。

若是在事故情况下，锅炉突然灭火，尤其是厂用电中断、一次风机跳闸等事故下，一次风管和炉膛、烟道、预热器处肯定会大量积存可燃物，重新点火必须吹扫，否则十有八九爆燃[3]。

（2）锅炉吹扫时，满足任一台引风机运行，任一台送风机运行，任一台空气预热器运行，所有给煤机全停，所有磨煤机全停，出口挡板关闭，所有一次风机全停，出口挡板关闭，火检冷却风压力正常，所有油枪油角阀关闭，全部油枪退出，燃油进油快关阀关闭，锅炉总风量大于30％，所有二次风挡板置吹扫位，所有燃烧器火检电源正常。

（3）当吹扫条件全部满足后，在操作画面上指示“吹扫准备就绪”信号，运行人员在操作画面上发出“启动炉膛吹扫”指令，炉膛吹扫开始，操作画面上指示“炉膛吹扫进行中”，吹扫计时器开始倒计时，时间为300秒。

（4）当所有吹扫条件全部满足并且持续吹扫300秒完成，吹扫结束后，调整炉膛风量在30％～40％之间，开启燃油系统进油快关阀，锅炉准备点火。

3.1.2.6锅炉点火

（1）采用油枪点火：

调节总风量至30～40％，确认二次风门自动控制正常，保持二次风与炉膛差压大于0.5kPa。

确认油枪雾化良好，配风合适，无漏油，如发现某支油枪无火，应立即停运该油枪，对其进行吹扫后，重新点火。

锅炉点火后，全开过热器进、出口疏水阀、主蒸汽管道疏水阀。

调整风量使燃烧稳定，严格控制炉膛出口烟温不超过540℃。

当炉膛出口温度达560℃时，检查炉膛烟温探针自动退出。

空气预热器出口烟温达到80℃时，启动一次风机，调节空气预热器出口一次风压力在8kPa。

开启磨煤机密封