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0、引  言
    鍋爐跳閘是火電廠的易發(fā)事故，而且跳閘原因都比較平常，一般可以很快消除，但對于300 MW及以上的大型機組而言，發(fā)生鍋爐跳閘就停汽輪機，一方面鍋爐的余熱得不到充分利用，另一方面大型機組重新啟動的成本太高，恢復(fù)到跳閘前狀態(tài)的時間也較長，對整個電網(wǎng)的安全運行影響較大。如果能做到跳閘而不停機并保證汽輪機的安全運行，在較短的時間內(nèi)恢復(fù)到跳閘前的狀態(tài)，對于提高大型火力發(fā)電機組的經(jīng)濟性及電網(wǎng)的安全性都具有特殊的意義，并能提高火電廠的市場競爭力。
    四川白馬循環(huán)流化床示范電站采用ALSTHOM300 MW CFB燃煤鍋爐、東方汽輪機廠N300 - 16.7/537/537/ -8型汽輪機。按照ALSTHOM原來的設(shè)計，當(dāng)鍋爐跳閘時，聯(lián)鎖跳閘汽輪機，嚴重滯后了恢復(fù)的時間�？紤]到循環(huán)流化床鍋爐具有很大的蓄熱，試運行過程中將該保護暫時取消，從而實現(xiàn)停爐不停機。
1、循環(huán)流化床鍋爐的大量蓄熱
1.1鍋爐耐火材料具有大量蓄熱
  循環(huán)流化床鍋爐在爐膛下部，旋風(fēng)分離器、立管、回料器、外置床等處布置了大量的抗磨耐火材料，整個鍋爐整體的耐火材料重達幾千噸，鍋爐跳閘時，這些耐火材料表面都具有900℃以上的高溫。
1.2爐內(nèi)床料
    整個爐膛內(nèi)具有上千噸的床料，即固體粒子，溫度也高達900℃以上，具有極大的輻射換熱能力。
1.3循環(huán)流化床獨特的布置方式
    該鍋爐具有4個大型外置床，外置床內(nèi)布置了低溫過熱器、一級中溫過熱器、二級中溫過熱器及高溫再熱器。外置床內(nèi)充滿了從旋風(fēng)分離器捕捉回收的高溫細灰粒子（900℃上）。正常運行時，在流化風(fēng)的作用下以0.3 m/s的流化速度和蒸汽進行換熱。主燃料或鍋爐跳閘時，流化風(fēng)丟失，這些高溫細灰粒子塌下包覆各受熱面。
    因此，相比常規(guī)煤粉爐，循環(huán)流化床不僅同樣具有大量的金屬蓄熱，而且具有耐火材料、床料所含更大的蓄熱，有利保持主、再蒸汽的溫度，為停爐不停機創(chuàng)造了有利條件，富通新能源銷售生產(chǎn)生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、鍋爐跳閘后的處理方式
2.1鍋爐跳閘后汽輪機即跳閘、發(fā)電機與電網(wǎng)解列
    這時，現(xiàn)場處理又有2種結(jié)果：①跳閘原因很清楚，可以馬上進行各風(fēng)機啟動，及時投入燃料運行，在汽輪機惰走階段即重新掛閘、沖轉(zhuǎn)、并列、接帶負荷，經(jīng)過一段時間機組達到跳閘前狀態(tài)。②鍋爐跳閘后不能很快點火，汽輪機跳閘后，投入盤車裝置，待鍋爐異常消除后汽輪機從靜止?fàn)顟B(tài)下啟動。
2.2鍋爐跳閘后汽輪機不跳閘、發(fā)電機仍然并列運行
    運行人員以較快的速度將機組有功減至適當(dāng)水平，維持機組帶負荷運行。待鍋爐恢復(fù)后，機組很快恢復(fù)至跳閘前狀態(tài)。如果鍋爐短時不能恢復(fù)，汽輪機打閘。
3、鍋爐跳閘對汽輪機的影響
    無論實行哪種處理方式，鍋爐跳閘后的處理過程中，由于汽溫的降低及進汽量的減少都會引起缸溫的下降，即引起汽輪機的強制冷卻。這樣，會產(chǎn)生3個方面的問題：1）金屬材料的溫降速率；2）金屬材料的溫降幅度；3）汽缸上下缸溫差。
    汽輪機低周疲勞壽命消耗取決于金屬材料的溫度變化率及溫度變化幅度。即汽輪機每次溫度變化引起的壽命消耗取決于它的溫度變化率及溫度變化幅度，溫度變化率及溫度變化幅度越大，轉(zhuǎn)子內(nèi)部引起的熱應(yīng)力也越大，循環(huán)壽命消耗的百分數(shù)也越大，必將縮短汽輪機的使用壽命。汽輪機上下缸溫差及內(nèi)外壁溫差過大，將引起汽缸變形而導(dǎo)致通流部分動靜間隙發(fā)生變化，當(dāng)溫差增大到一定程度使動靜間隙消失，造成動靜摩擦事故發(fā)生。另外，金屬溫差增大到一定程度使內(nèi)部熱應(yīng)力超過其屈服極限時，汽缸或轉(zhuǎn)子將發(fā)生永久變形。
4、停爐不停機的實踐
    當(dāng)鍋爐由于某種原因跳閘時，汽輪機立即手動快減負荷，輔以高壓旁路閥開度調(diào)節(jié)，同時嚴密監(jiān)視壓力和主、再熱蒸汽溫度。表1為某次鍋爐由300 MW跳閘時的處理過程參數(shù)。
    由表可見，鍋爐19: 40跳閘，4分鐘內(nèi)減負荷到較低負荷，能維持汽輪機溫度在控制范圍內(nèi)，而且低負荷下的溫度下降緩慢，為鍋爐排除故障，重新啟動贏得足夠時間。19:56鍋爐逐步啟動風(fēng)機，使壓力溫度都逐步開始回升，逐漸恢復(fù)正常。
    如果故障前，機組負荷再低一些，將能保證主再熱蒸汽溫度更高一些，變化率和幅度更小一些，對汽輪機的熱沖擊就更小一些。
    鍋爐跳閘時汽輪機跳閘與不跳閘情況下的對比：汽輪機不跳閘帶一定負荷時，蒸汽對汽輪機進行的是不間斷冷卻，而且隨著負荷、壓力的降低，蒸汽流量減小，對汽輪機的冷卻得到緩解。而停機后的重新啟動屬于極熱態(tài)啟動，在沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)時，汽輪機受到蒸汽的突然冷卻。而汽輪機跳閘與不跳閘在鍋爐恢復(fù)階段汽溫的變化幅度基本相當(dāng)，但汽輪機跳閘時溫度變化速率大，因此汽輪機不跳閘由于沒有突然冷卻的過程，參數(shù)變化相對更加平穩(wěn)，產(chǎn)生變應(yīng)力不大，對汽輪機較安全。汽輪機跳閘后，要再次沖轉(zhuǎn)、升速，汽輪發(fā)電機組要通過臨界轉(zhuǎn)速，增大了軸系故障的可能性。而且由于一般此時壓力較高，調(diào)門波動大，轉(zhuǎn)速波動大，不利于機組的并列。另一方面，停爐不停機只要控制好溫度下降幅度及速度，對汽輪機振動基本沒有影響。停機后啟動耗費的時間長，電量損失大，跳閘不停機無須進行廠用電的切換，從這方面看，不停機的經(jīng)濟性更高。不停機還能夠減少一次對電網(wǎng)及發(fā)電機的沖擊，對發(fā)電機及電網(wǎng)的安全運行也有好處。
5、影響汽輪機金屬溫度的因素
    (1)降負荷速度。鍋爐跳閘后，由于汽輪機熱負荷完全靠鍋爐的蓄熱來維持，所以，在事故處理時降負荷速度宜快不宜慢，否則將加大主蒸汽壓力、溫度降幅及速率，最后，造成汽輪機的過度冷卻，同時又影響點火后的恢復(fù)，延長事故處理時間。降負荷速度主要根據(jù)主蒸汽壓力、溫度來控制，只要壓力沒有上升的趨勢就繼續(xù)關(guān)調(diào)門，直到降至8~10 MPa的水平。
    (2)最低負荷。鍋爐跳閘后機組所帶低負荷的高低決定了鍋爐蒸發(fā)量，也決定了冷卻汽輪機的蒸汽量。如負荷過高，將加大主蒸汽壓力、溫度降幅及速率。同時，這一負荷又不能過小，否則，由于鼓風(fēng)將引起汽輪機排汽溫度的升高。根據(jù)白馬電廠的經(jīng)驗，最低負荷以額定負荷的loo/o左右為宜。
    (3)鍋爐恢復(fù)后升負荷速度。升負荷速度影響著汽輪機金屬溫度最終的變化情況。鍋爐風(fēng)機啟動后，特別是一次風(fēng)機啟動后，爐內(nèi)床料被吹起，爐內(nèi)換熱急劇加強，同時為了防止床溫下降過快，將投入一定量的煤，使壓力、溫度等都將較快上漲。應(yīng)合理應(yīng)用這一優(yōu)勢，提升機組負荷、溫度至缸溫對應(yīng)水平，減少對汽輪機的過度冷卻。以后要按照升溫升壓曲線控制蒸汽參數(shù)，特別是要考慮燃料與負荷的匹配問題，在外置床的重新投入時，防止在恢復(fù)的過程中發(fā)生超溫超壓事故。
6、鍋爐跳閘不停機注意事項
    (1)采取手動關(guān)閉調(diào)門指令的方式，迅速減負荷至30~50 MW，降負荷速度可以控制在50—100MW/min左右，主要根據(jù)機前壓力，保證安全門不動作，并注意防止逆止門動作，檢查高調(diào)門、高排門、各疏水門開啟正常，檢查軸封汽源的切換。為減小壓力下降幅度，可以關(guān)閉高壓加熱器汽側(cè)，除氧器倒輔汽。并加強凝汽器及除氧器水位監(jiān)視。監(jiān)視好大機參數(shù)，如主蒸汽溫變化不超過規(guī)程規(guī)定，否則手動停機。
    (2)水位控制：鍋爐跳閘后，爐內(nèi)工況，蒸汽流量、給水流量及壓力變化較大，注意調(diào)整給水泵，控制好汽包水位，檢查關(guān)閉各級減溫水。
    (3)旁路開度過小，壓力太高，調(diào)節(jié)級溫降就大，對汽輪機冷卻更甚。旁路開度過大，不利于主再熱蒸汽溫度的維持，而且在低負荷時旁路開大了容易使高排逆止門頂不開而使高排溫度急劇上漲至超限。
    (4)鍋爐恢復(fù)成功后，機側(cè)疏水盡量全開，根據(jù)滑壓曲線帶負荷，投入高壓加熱器汽側(cè)，除氧器倒四抽。盡快帶負荷至事故前狀態(tài)。
7、結(jié)語
    對于300 MW CFB大型汽包鍋爐機組，跳閘后汽輪機不跳閘時，只要機爐協(xié)調(diào)好，主蒸汽壓力、溫度可維持在7 MPa、490℃以上的水平，避免機組跳閘，減小對汽輪機的壽命損耗，跳閘后汽輪機不跳閘對汽輪機運行較為安全。事故處理時間短，經(jīng)濟性更高，對電網(wǎng)運行更安全，機組的市場競爭力較強。