1000MW级火电机组旁路系统作用及配置(冯伟忠)讲义.doc

1000MW级火电机组旁路系统的作用及配置 《中国电力》2005.8 PAGE  PAGE 7 1000MW级火电机组旁路系统作用及配置收稿日期：2005-01-17；修回日期：2005-05-26 作者简介：冯伟忠（1954-），男，上海人，高级工程师，上海外高桥第三发电有限责任公司副总经理。从事电厂基建工程及生产技术管理。E-mail:003@ 冯伟忠 （上海外高桥第三发电有限责任公司，上海 200137） 摘要：介绍当前世界上美、日、欧等不同技术体系的大机组旁路系统的配置特点，对旁路系统的诸多作用及应用时须注意的问题作了阐述。大容量旁路系统，不仅能缩短启动时间，且能使锅炉直接进入纯直流状态运行，有利于热态启动机炉蒸汽参数的配合。锅炉带大容量旁路启动，能确保汽轮机启动的蒸汽品质，大大减轻汽轮机固体颗粒侵蚀，甚至替代冲管等。全容量高压旁路，能取代过热器安全门，并能进行滑压运行跟踪溢流，提高汽轮机的安全性，再配置全容量或大容量低压旁路，辅之以控制系统的配合，能实现停电不停机、停机不停炉及FCB等。据此，1000MW级超超临界机组旁路配置以100%高旁+（50~70%）低旁最为合理，最低不宜小于40%。 关键词：超超临界机组； 旁路配置； 启动； 滑压运行； FCB 中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1004-9649（2005）08-0000-00 0 引言 近年来，随着经济、技术的发展和电网容量的扩大，以外高桥二期工程2×900MW超临界机组的建成投产及玉环电厂4×1000MW超超临界机组的开工建设为标志，我国的火电机组建设已跨上了百万级的台阶。对于这样的机组，其锅炉和汽轮机的技术与以往600MW及以下容量的机组有显著不同。特别是正确认识和充分发挥旁路系统的作用，合理地配置旁路系统的容量，对改善百万级机组的调试、确保机组的长期安全运行至关重要。 对于百万级机组，当前世界上欧、美、日、俄（苏）等不同的技术流派基本都采用超（超）临界技术。但由于地域及技术体系的不同，对于旁路系统的配置及运行方式也有很大差别。如在美国，一般都采用小于20%BMCR的小旁路，仅用于机组启动阶段，锅炉过热器出口配置安全阀，有的大机???甚至不配旁路。日本的三大厂基本上传承了美国的技术体系。欧洲在锅炉和汽轮机技术上与美国（日本）有着很大差别，尤其是在旁路系统的应用上，其理念与美（日）体系截然不同。特别是德国近年来建设的百万级机组均采用了100%的高、低压旁路配置，极大地拓展了旁路系统的作用，在旁路的应用及发展方面积累了丰富的经验。 外高桥二期工程为2×900MW超临界机组，在项目的各个阶段，也由于对旁路系统在百万级机组中的作用及特点认识不足，曾走过一些弯路。通过机组的设计、安装和调试等过程，对旁路系统的作用才有了深入的认识，并取得了很多经验。尤其是借助于配置大容量旁路的有利条件，通过对控制系统的改进，成功实现了停机不停炉及机组快速甩负荷（FCB）等。在近1a多的外高桥三期2×1000MW超超临界机组工程的筹建中，通过对国际上百万级超超临界技术的调研，更进一步了解了旁路系统在百万级机组中的不同配置及其特点。 1 旁路系统的作用 1.1 配合机组的启动 1.1 .1冷态启动 旁路容量的大小影响机组的启动时间，若容量偏小，汽温提高速度较慢，启动过程较长。但对于百万级机组，通常情况下年启动次数较少，故冷态启动中因旁路容量较小导致的启动时间长的负面影响并不显著。 1.1 .2热态启动 当机组在运行或调试过程中突然跳闸，除非是机组刚冷态启动，否则高、中压缸均处于较高的温度，且降温速度极慢。此时若重新启动，则锅炉的蒸汽温度必须与汽轮机的汽缸及调节阀温度相匹配。对于引进日本技术的百万级机组，一般容许蒸汽温度与汽缸的温差小于50℃。而引进德国SIEMENS的超超临界机组，此温差仅允许小于20℃。因此，旁路的配置是不同的。对于日本技术的机组，旁路容量可小一些。而SIEMENS技术的机组，其旁路容量的配置必须较大。若旁路容量低于锅炉最低直流负荷，则锅炉在启动过程中只能处于湿态，其运行特点类似于汽包炉。因热负荷受限，汽温将比正常运行时低得多。若不采取非常规措施，此汽温不可能满足汽轮机的要求。而SIEMENS汽轮机的数字电液控制系统（DEH）采用全自动程控方式启动，若温度条件不满足，汽轮机无法冲转。而若采用较大容量的旁路，只要锅炉进入纯直流状态运行，通过改变煤水比，其主汽温度是任意的，与负荷无关。同时，主汽温度的提高相应提高了高压缸排汽温度，使再热汽温也得到提高，从而使热态启动蒸汽参数的配合不再成为问题。目前引进的百万级机组，其干、湿态切换负荷约为30%~33%。采用大于4