東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院電站仿真實(shí)習(xí)報(bào)告

目錄一、仿真機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過程及各階段主要操作 11. 初始工況檢查 12. 投運(yùn)冷卻系統(tǒng) 13. 鍋爐上水 14. 汽機(jī)和電機(jī)輔助系統(tǒng)啟動(dòng) 25. 投運(yùn)風(fēng)煙系統(tǒng) 36. 鍋爐吹掃、點(diǎn)火、升溫升壓 47. 汽機(jī)沖轉(zhuǎn) 48. 電機(jī)并網(wǎng) 59. 機(jī)組升負(fù)荷 5二、啟動(dòng)曲線及說明 61. 鍋爐點(diǎn)火后的升溫升壓曲線 62. 汽機(jī)沖轉(zhuǎn)的升速曲線 93. 機(jī)組升負(fù)荷曲線 11三、啟動(dòng)過程中注意事項(xiàng) 14四、暫態(tài)過程曲線及分析 151. 啟動(dòng)第一臺(tái)爐水泵時(shí)的汽包水位變化 152. 點(diǎn)第一根油槍時(shí)的爐膛負(fù)壓 16五、學(xué)習(xí)心得 16

一、仿真機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過程及各階段主要操作初始工況檢查檢查廠用電系統(tǒng)已經(jīng)投運(yùn)，各設(shè)備電源已經(jīng)送上。汽包、低過空、分隔屏、后屏主汽管空氣門開啟；墻再、屏再、高再空氣關(guān)閉。包覆疏水、包覆疏總開啟；頂進(jìn)疏、頂過疏總開啟。省煤器空氣門、省煤器放水門、定排關(guān)閉；下水包水放開啟。高、低壓旁路關(guān)閉。爐腔煙氣溫度探針退出爐膛。汽包各水位計(jì)完整，水位計(jì)指示清晰，水位監(jiān)視電視完好可用。投運(yùn)冷卻系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)充壓：開啟循環(huán)水管在凝汽器前的進(jìn)出口水門。啟動(dòng)一臺(tái)循泵：確認(rèn)循環(huán)水泵出口門先開啟，然后循泵開啟。當(dāng)母管壓力逐漸建立至>0.04MPa后，選擇另一臺(tái)泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。投用開式冷卻水系統(tǒng)啟開冷泵A或B，選擇另一臺(tái)泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。關(guān)閉中間管路上的閥門。投用閉式冷卻水系統(tǒng)啟動(dòng)閉冷泵A或B，選擇另一臺(tái)泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。危急冷卻泵自啟動(dòng)聯(lián)鎖開關(guān)“入系”。將溫度調(diào)節(jié)閥門的自動(dòng)投入。將個(gè)冷卻器的溫度定值設(shè)定在40℃。鍋爐上水向凝汽器上水開啟或?qū)⒛餮a(bǔ)水門置自動(dòng)。開啟凝汽器再循環(huán)門或置自動(dòng)。啟動(dòng)凝結(jié)水泵A或B，選擇另一臺(tái)泵為備用，將聯(lián)鎖開關(guān)放置“入系”位置。除氧器水位控制閥開度（一般不超過5%），使進(jìn)入除氧器的水量不超過進(jìn)水凝汽器水量。在除氧器的水位在2400mm左右時(shí)，置除氧器水位控制閥在自動(dòng)，并將除氧水位定值改在2400mm。啟動(dòng)除氧器加熱循環(huán)泵。打開從啟動(dòng)鍋爐向輔汽母管送汽的閥門，當(dāng)輔汽母管壓力在1.1MPa及溫度在啟動(dòng)空排風(fēng)機(jī)。啟動(dòng)空側(cè)密封交流油泵，入系空側(cè)密封直流油泵聯(lián)鎖開關(guān)；啟動(dòng)氫側(cè)密封交流油泵，入系氫側(cè)密封直流油泵聯(lián)鎖開關(guān)；發(fā)電機(jī)充氫打開氫氣干燥器的進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)純度風(fēng)機(jī)。向電機(jī)充CO2。向電機(jī)充H2。投用發(fā)電機(jī)靜冷系統(tǒng)充氫結(jié)束后，啟動(dòng)汽機(jī)盤車。在充氫并建立氫壓后，啟動(dòng)一臺(tái)靜冷泵，另一臺(tái)備用，聯(lián)鎖開關(guān)入系。凝汽器抽真空，送軸封啟動(dòng)一臺(tái)真空泵，進(jìn)汽門聯(lián)鎖開啟。關(guān)閉真空破壞門。關(guān)閉再熱器系統(tǒng)的排空氣門。啟動(dòng)一臺(tái)軸排風(fēng)機(jī)，另一臺(tái)備用，聯(lián)鎖開關(guān)入系。開啟由輔汽母管向軸封送汽的進(jìn)汽門。投運(yùn)風(fēng)煙系統(tǒng)冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)。啟動(dòng)空氣預(yù)熱器A啟動(dòng)空預(yù)器輔助馬達(dá)，停輔助馬達(dá)。啟動(dòng)空預(yù)器的主電機(jī)。將上、下軸承油泵與油溫的聯(lián)鎖投入。啟動(dòng)空預(yù)器B同A。啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)A啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)A的軸冷風(fēng)機(jī)和葉冷風(fēng)機(jī)。關(guān)閉引風(fēng)機(jī)A的進(jìn)、出口擋板和動(dòng)葉調(diào)節(jié)。開啟送風(fēng)機(jī)A的出口擋板，開啟送風(fēng)機(jī)A動(dòng)葉調(diào)節(jié)>10%。啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)A。啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)B啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)B的軸冷風(fēng)機(jī)和葉冷風(fēng)機(jī)。啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)B。啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)B開啟送風(fēng)機(jī)A的出口擋板和動(dòng)葉調(diào)節(jié)。關(guān)閉送風(fēng)機(jī)B出口擋板和動(dòng)葉調(diào)節(jié)。啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)B。啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)A關(guān)閉送風(fēng)機(jī)A的出口擋板和動(dòng)葉調(diào)節(jié)。啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)A。調(diào)節(jié)風(fēng)量和負(fù)壓將兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉調(diào)節(jié)置自動(dòng)。負(fù)壓定值-50Pa。手動(dòng)對(duì)稱緩慢調(diào)節(jié)兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉至17%左右。投入煙溫探針將爐膛煙溫探針投入。鍋爐吹掃、點(diǎn)火、升溫升壓爐膛吹掃條件檢查爐膛吹掃爐膛點(diǎn)火開啟燃油系統(tǒng)管路中的隔絕閥門。開啟蒸汽管路上的閥門。置“大風(fēng)箱/爐膛壓差”的十五個(gè)二次風(fēng)門在自動(dòng)位置。開啟霧化蒸汽閥，將蒸汽壓力的自動(dòng)投入，定值1MPa左右。開啟輕油快關(guān)閥和回油循環(huán)閥。手動(dòng)開啟油壓調(diào)節(jié)閥門在5-10%之間。啟動(dòng)第一支油槍。手動(dòng)調(diào)節(jié)油壓至接近0.8MPa，啟動(dòng)對(duì)角第二支油槍。手動(dòng)調(diào)節(jié)油壓至接近0.8MPa，啟動(dòng)第三和第四支油槍。將油壓調(diào)節(jié)閥門至自動(dòng)，油壓定值0.6-0.8MPa之間。鍋爐起壓時(shí)刻注意水位，控制水位。起壓后將高旁稍開10%，低旁全開。注意過熱蒸汽的壓力和溫度的匹配。汽包壓力0.2MPa時(shí)，關(guān)閉低溫過熱后、分隔屏后和后屏后的放空氣門。汽包壓力0.5MPa時(shí)，關(guān)閉頂進(jìn)疏。主汽壓力2.0MPa后，停止?fàn)t水泵充水，即關(guān)閥門6。汽機(jī)沖轉(zhuǎn)沖轉(zhuǎn)前的檢查和沖轉(zhuǎn)期間鍋爐對(duì)汽溫汽壓的控制執(zhí)行EH油系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)操作；根據(jù)風(fēng)量需要，調(diào)節(jié)設(shè)定值，使得風(fēng)量在33%左右，保證穩(wěn)定燃燒的前提下，氣溫保持不變或微升；通過增加、減少油壓、油槍的方法沒事的氣壓在4.5MPa左右波動(dòng)；汽機(jī)掛閘關(guān)閉高壓旁路的調(diào)門和截止門，待再熱器內(nèi)壓力下降到0，關(guān)閉低壓旁路；CONTROLMODE,OPERATORAUTO置IN；VALVEMODE,高壓調(diào)門置SINGLEVALVE;LATCH機(jī)組復(fù)置，TURBINETRIPPED燈滅；LIMTERSETPOINT,VALVEPOSITION置IN；設(shè)置閥門高限100%。沖轉(zhuǎn)到600rpmCONTROLSETPOINT,TARGET600rpm，RATE100rpm/min;沖轉(zhuǎn)到2040rpmCONTROLSETPOINT,TARGET2040rpm，RATE100rpm/min;沖轉(zhuǎn)到2950rpmCONTROLSETPOINT,TARGET2950rpm，RATE100rpm/min;沖轉(zhuǎn)到3000rpmCONTROLSETPOINT,TARGET3000rpm，RATE50rpm/min;電機(jī)并網(wǎng)就地站準(zhǔn)備軟表盤電氣站機(jī)組升負(fù)荷初負(fù)荷運(yùn)行調(diào)出LIMITERSETPOINT，HIGHLOAD設(shè)置IN，負(fù)荷高限設(shè)置330MWTARGET15MW，RATE2WM/min，升負(fù)荷至15MW；就地站將氫壓升至0.31MPa;鍋爐汽包水位設(shè)置-50mm；增加油量或有槍數(shù)量，油量需要11t/h；投運(yùn)一次風(fēng)機(jī)投運(yùn)制粉系統(tǒng)B升負(fù)荷至30MWTARGET30MW,RATE3MW/min；機(jī)組升負(fù)荷至30MW，高壓疏水門自動(dòng)關(guān)閉；機(jī)組負(fù)荷在30MW時(shí)，主汽壓力＞4.9MPa，主汽溫度應(yīng)＞380℃，再熱氣溫＞280℃，油量在7.5t/h，煤量在12t/h左右；升負(fù)荷至60MWTARGET60MW,RATE3MW/min；機(jī)組負(fù)荷在60MW時(shí)，主汽壓力約6.8MPa，主汽溫度約為380℃，再熱氣溫約325℃，油量在7.5t/h，煤量在21t/h左右；升負(fù)荷至90MW啟動(dòng)制粉系統(tǒng)C，使得總煤量在32t/h左右，使負(fù)荷升至90MW；啟動(dòng)汽動(dòng)給水泵，升負(fù)荷至120MWTARGET120MW,RATE5MW/min；緩慢增大總煤量41t/h左右，使負(fù)荷升至120MW；負(fù)荷120MW時(shí)，主汽壓力約10MPa，溫度約485℃，再熱溫度約400℃；升負(fù)荷至300MW負(fù)荷240MW，需要增開制粉系統(tǒng)E；煤量在120t/h，負(fù)荷可以升至300MW；二、啟動(dòng)曲線及說明鍋爐點(diǎn)火后的升溫升壓曲線鍋爐點(diǎn)火后的升溫升壓曲線變化如上圖所示。我們可以看出隨著時(shí)間的推移，鍋爐的主汽壓力和主汽溫度在不斷升高，而為了能使鍋爐產(chǎn)生符合汽機(jī)沖轉(zhuǎn)要求的蒸汽，我們期望過熱蒸汽的壓力和溫度做到匹配，希望壓力在2MPa時(shí)溫度在265℃，3MPa時(shí)溫度300℃左右。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，我們需要對(duì)風(fēng)量及油量進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。從升溫升壓曲線中我們可以看出，主汽溫度、主汽壓力及排煙溫度總體上隨時(shí)間呈線性增長，只是在部分時(shí)間段上增長斜率有小范圍的波動(dòng)。大約7.5至10分鐘的時(shí)間內(nèi)，油量突然性增加至9t/h。這是由于在鍋爐膨脹結(jié)束后，在BC層增開了一支油槍，以保證達(dá)到我們預(yù)期的過熱蒸汽的壓力和溫度匹配。我們也是在這時(shí)候發(fā)現(xiàn)過熱蒸汽的溫度上升速度較慢，而過熱蒸汽的壓力則上升較快。很可能未能達(dá)到指定匹配標(biāo)準(zhǔn)。因而我們?cè)?.5分鐘后逐漸增大風(fēng)量，最終維持在39.3%左右。直至準(zhǔn)備汽機(jī)沖轉(zhuǎn)，我們又為其調(diào)至建議值33%。而排煙溫度一直保持較穩(wěn)定的上升趨勢(shì)，給水量在7.5~27.5min區(qū)間內(nèi)有大的波動(dòng)，10min開始，從0增長到10min的66t/h左右，之后又逐漸減小到0。這是因?yàn)樵黾佑蜆屵^快導(dǎo)致的，油槍增加過快，汽包水位先增加然后急劇下降，為了保證鍋爐運(yùn)行安全，必須增大給水量來維持汽包水位的正常。最終經(jīng)過我們的調(diào)節(jié)，主汽壓力2MPa時(shí)，主汽溫度大約235℃，3MPa時(shí)，279℃左右，相較于推薦值，主汽溫度還是低了一些。汽機(jī)沖轉(zhuǎn)的升速曲線汽機(jī)沖轉(zhuǎn)的的升速曲線變化如上圖所示。汽機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中，主汽壓力在4.5MPa左右波動(dòng)，經(jīng)過對(duì)油量的增減使其保持在4.5MPa附近。而主汽溫度是在不斷的升高，3~200rpm階段上升速度最快，200~1000rpm階段則相對(duì)保持穩(wěn)定，1000~3000rpm階段又以較低速度上升，最終由343.8℃增至393.3℃。主汽壓力主要靠調(diào)節(jié)油量來維持，總體而言只是在4.5MPa附近徘徊，故主汽壓力和油量的變化不大，只是隨時(shí)間有上下波動(dòng)的跡象。總體而言，主汽流量是隨汽機(jī)轉(zhuǎn)速升高而增大，但是其中波動(dòng)較大，600~1000rpm段上升極快，1500~2040rpm段又急劇下降，隨后至閥門切換前繼續(xù)上升，在閥門切換后大體上趨于穩(wěn)定，主汽流量在20t/h左右。TV是主汽門，控制進(jìn)氣量。開度在10~20%之間小幅波動(dòng)，2950rpm后，進(jìn)行TV-GV切換，TV上升至100%，而GV由一開始維持的100%急劇下降至14%左右。這是由于GV是調(diào)節(jié)汽門，2950rpm后切換至調(diào)節(jié)汽門來控制進(jìn)氣量。在汽機(jī)升速過程中，震動(dòng)幅度總體上是不斷增大的。1500rpm和2500rpm時(shí)振動(dòng)強(qiáng)烈，尤其是2500rpm時(shí)，最大振動(dòng)達(dá)到83.6μm。而在2950rpm前后趨于穩(wěn)定，最大震動(dòng)約為50μm，故應(yīng)及時(shí)升速避免在2500rpm段停留過長時(shí)間。差脹是蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，轉(zhuǎn)子及汽缸均要膨脹，但由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量較小，溫升較快，故而膨脹較汽缸更為迅速，轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向膨脹程度不同的現(xiàn)象。其間的差值稱為轉(zhuǎn)子與汽缸的相對(duì)差脹，簡稱差脹。缸脹是汽機(jī)的啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)過程中，高溫蒸汽對(duì)汽輪機(jī)汽缸、轉(zhuǎn)子及其他零部件的加熱使得汽缸出現(xiàn)絕對(duì)膨脹的現(xiàn)象。汽機(jī)升速過程中，差脹先增大后維持在12μm左右，而缸脹逐漸增大，3000rpm時(shí)達(dá)到7.2μm。機(jī)組升負(fù)荷曲線機(jī)組升負(fù)荷曲線變化如上圖所示。我們可以很明顯的看出風(fēng)量、主汽流量、主汽壓力、過熱汽溫、再熱汽溫等主要參數(shù)均隨著功率的增加而不斷升高。其中油量有較大幅度的下降，是由于我們逐步使用燃煤來替代燃油，最終使油量為零，而煤量保持在120t/h，達(dá)到300MW燃煤機(jī)組全開。其中過熱汽溫和再熱汽溫在150MW后基本上維持在540℃附近，稍有波動(dòng)而已。最終達(dá)到300MW時(shí)，主汽流量為946.4t/h、主汽壓力為17.23MPa、過熱汽溫為540℃、再熱汽溫為534.4℃。與所給的標(biāo)準(zhǔn)值相差不大，說明我們這次的鍋爐啟動(dòng)還算比較成功的。三、啟動(dòng)過程中注意事項(xiàng)向凝汽器上水過程中，凝汽器水位定值由系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定為750mm；爐水泵的充水操作應(yīng)逐臺(tái)泵進(jìn)行；爐水泵的充水操作應(yīng)在投入爐水泵充冷器閉冷水和閉冷器閉冷水后進(jìn)行；爐水泵充水應(yīng)在鍋爐進(jìn)水前進(jìn)行。充水前所有閥門均在關(guān)閉位置；啟動(dòng)爐水泵過程中，一定等水位回升后方可啟動(dòng)第二臺(tái)爐水泵；任何時(shí)候都不要出現(xiàn)一邊進(jìn)水一邊放水的情況；發(fā)電機(jī)充氫時(shí)，干燥器和純度風(fēng)機(jī)保持運(yùn)行；調(diào)節(jié)風(fēng)量和負(fù)壓時(shí)，爐膛不能出現(xiàn)過大的正壓；鍋爐起壓過程中，下水包的放水門是一個(gè)三位置門，可手動(dòng)改變其開度，以控制水位變動(dòng)速度在較小值，水位在合理范圍；要避免出現(xiàn)放水門開啟而有給水量的情況；汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至2950rpm過程中，閥切換時(shí)間應(yīng)≤2min。沖轉(zhuǎn)至3000rpm過程中，注意檢查軸承油壓和主油泵出口油壓正常；升負(fù)荷至30MW過程中，雖然規(guī)程建議在30MW時(shí)投運(yùn)低加，在60MW時(shí)投運(yùn)高加，但在實(shí)際操作時(shí)，一般均在電機(jī)并網(wǎng)后就將低加和高加投運(yùn)，稱為加熱器隨機(jī)滑啟，仿真機(jī)運(yùn)行時(shí)希望采用隨機(jī)滑啟方式；升負(fù)荷至90MW過程中，時(shí)刻注意鍋爐氧量的數(shù)值，若氧量數(shù)值在5%左右，可將風(fēng)量控制置自動(dòng)，氧量-風(fēng)量修正置自動(dòng)，氧量定值改在4.2%；升負(fù)荷至120MW過程中，對(duì)DEH021M操作器的增減操作應(yīng)緩慢，幅度也是很小的，保證小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)了增減指令；降低電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速的操作是很慢的，否則水位會(huì)劇烈波動(dòng)。四、暫態(tài)過程曲線及分析啟動(dòng)第一臺(tái)爐水泵時(shí)的汽包水位變化第一臺(tái)爐水泵啟動(dòng)時(shí)的水位變化如上圖所示。我們可以很直觀的看出，在啟動(dòng)第一臺(tái)爐水泵后，汽包水位由200mm急速下降至-300mm左右，然后再緩慢上升。這是由于第一臺(tái)爐水泵啟動(dòng)后，汽包中的水大量經(jīng)下降管流入到水冷壁中，故水位會(huì)急劇下降，待水冷壁充水完畢后水位會(huì)緩緩上升。點(diǎn)第一根油槍時(shí)的爐膛負(fù)壓點(diǎn)第一支油槍時(shí)的爐膛負(fù)壓變化如上圖所示。我們可以很直觀的看出，在點(diǎn)第一根油槍后，爐膛內(nèi)的壓力急劇上升，這是由于爐膛開始燃燒氣體受熱膨脹，故壓力會(huì)上升的很快，隨后又快速下降，在小波動(dòng)中逐漸趨于穩(wěn)定，最終在-79Pa左右。這是因?yàn)橐L(fēng)機(jī)的動(dòng)葉調(diào)節(jié)處于自動(dòng)狀態(tài)，風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)，爐膛壓力在一定的波動(dòng)后最終會(huì)趨于設(shè)定值。五、學(xué)習(xí)心得不得不說能在短學(xué)期進(jìn)行電廠的仿真實(shí)習(xí)，確實(shí)是我們做學(xué)生的幸運(yùn)。在這里我們不光能提前熟悉電廠操作的細(xì)節(jié)，為之后找工作的同學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)，更是能將理論與實(shí)際結(jié)合，進(jìn)一步加深我們對(duì)學(xué)