1、第二節 聯合循環機組運行調整一、聯合循環機組汽機、鍋爐運行調整目的燃機蒸汽聯合循環發電機組在運行中，若其進、排氣參數、流量、轉速、和功率都與熱力設計時作為的數值相等，這種工況稱為設計工況。但由于電網所需的負載隨著外界需求的變化而變化，使得燃氣輪機和聯合循環發電機組的輸出功率隨之而變，這是導致機組在變工況下工作的一個重要因素。在燃機蒸汽聯合循環中，燃氣輪機負荷總是在不斷的變化，又常運行在溫度變化范圍很大的大氣環境中，因此燃氣輪機排氣溫度和流量都發生著很大的變化。這樣，余熱鍋爐熱力特性也隨之變動，其產汽量、蒸汽溫度和壓力等都會發生變化。燃氣輪機處于變工況下工作時，聯合循環必然也在變工況下工作。聯合

2、循環中蒸汽側某些因素變化后，也將使聯合循環工況發生變化。余熱鍋爐型聯合循環的變工況，是指在燃氣輪機起主導作用下，燃氣輪機、余熱鍋爐與汽輪機的平衡運行。就聯合循環控制調節的目的來說，就是要使機組的某些參數在運行過程中基本保持不變，或者是按某個預先給定的規律進行變化。顯然，作為一個發電設備，聯合循環的首要調節任務是根據外界電負荷或熱負荷的要求來調整機組的功率；另一個任務則是使其他某些重要的運行參數，保持在某些預先確定的允許范圍之內變化，確保機組安全、經濟運行。鑒于目前大多數余熱鍋爐型聯合循環由單軸燃氣輪機組成，且用于發電，余熱鍋爐不補燃，以下的聯合循環運行調整以這類聯合循環機組為運行調整作為敘述重

3、點。余熱鍋爐啟動投運后必須進行監視和調整，以維護鍋爐正常運行，滿足汽輪機的工作要求。監視和調整內容包括：保持正常的汽壓和汽溫；保持正常水位；保持合格的蒸汽品質；保證鍋爐機組安全運行、工況穩定。對余熱鍋爐運行總的要求是既要安全又要經濟。運行中對余熱鍋爐的運行進行監視和調整的主要任務和目的是： 1. 使鍋爐的蒸發量隨時適應外界負荷的需要。 2. 均衡給水并維持汽包正常水位。 3. 汽壓、汽溫穩定在規定的范圍內。4. 保證合格的蒸汽品質。 5. 盡量減少熱損失，提高鍋爐效率。6. 保持鍋爐機組的安全、經濟運行。汽輪機帶負荷運行是電力生產過程的重要環節之一。在運行中正確執行規程，認真檢查、監視、以及調

4、整，是實現汽輪機具有良好的運行水平、提高設備的安全性、經濟性、和可靠性，延長使用壽命的重要途徑。運行中對汽輪機進行監視和調整的主要任務和目的是： 1. 通過經常性的檢查、監視和調整發現設備的缺陷，及時消除；提高設備的健康水平，預防事故的發生和擴大，提高設備利用率，保證設備長期安全運行。2. 通過經常性的檢查及對儀表、數據的監視和分析，做到經濟調度，盡可能使設備在最佳工作狀態下運行降低汽耗率、熱耗率和廠用電率，提高運行的經濟性。3. 對運行中汽機的主蒸汽溫度、壓力、流量凝汽器真空、端差，凝結水過冷度，機組振動進行調整，保證機組熱力參數變動在規定范圍內。二、聯合循環機組汽機、鍋爐運行調整（一） 聯

5、合循環主蒸汽參數的運行調整1. 主蒸汽溫度在實際運行中，主蒸汽溫度變化的可能性較大。而溫度變化對汽輪機的安全和經濟比壓力變化更為嚴重。（1） 主蒸汽溫度過高的危害：1) 主蒸汽溫度升高過多，首先在調節級內熱降增加，在負荷不變的情況下，調節級的動葉片有可能發生過負荷現象。2) 主蒸汽溫度過高，會使金屬材料的機械強度降低，蠕動速度增加，導致設備的損壞或部件的使用壽命縮短。3) 汽溫過高還會使各受熱部件的熱變形和熱膨脹加大；若膨脹受阻則有可能引起機組振動。（2） 主蒸汽溫度下降的危害：1) 如果汽溫下降的緩慢的，這時的溫度應力雖不是主要矛盾，但為保持電負荷不變就要增加進汽量。2) 在汽壓不變的情況下

6、，汽溫降低，末幾級的蒸汽溫度要增大，對末幾級動葉片的沖蝕加劇，葉片的使用壽命縮短。3) 汽溫急劇下降時，汽缸等高溫部件會產生很大的熱應力及熱變形，嚴重時會使動、靜部分造成磨損事故。4) 汽溫降低還會使軸向推力增加。5) 汽溫急劇下降，往往是水沖擊事故的征兆，必須引起運行人員的密切注意。2. 主蒸汽壓力（1） 主蒸汽壓力過高的危害：主蒸汽壓力升高后，總的有用焓降增加了，蒸汽的做功能力增加了，因此如果保持原負荷不變，蒸汽流量可以減少，對機組經濟運行是有利的。但最后幾級的蒸汽濕度將增加，特別是對末級葉片的工作不利。主蒸汽壓力升高超限，最末幾級葉片處的蒸汽濕度大大增加，葉片遭受沖蝕。新蒸汽壓力升高過多

7、，還會導致導汽管、汽室、汽門等承壓部件應力的增加，給機組的安全運行帶來一定的威脅。（2） 主蒸汽壓力過低的危害：如果主蒸汽溫度及其它運行條件不變，主蒸汽壓力下降，則負荷下降。如果維持負荷不變，則蒸汽流量增加。主蒸汽壓力降低，機組汽耗增加，經濟性降低，當主蒸汽壓力降低較多時，要保持額定負荷，使流量超過末級通流能力，使葉片應力及軸向推力增大，故應限制負荷。3. 主蒸汽溫度、壓力的運行調整：（1） 燃氣輪機機組負荷調整無補燃余熱鍋爐型聯合循環的主蒸汽參數的運行調整主要取決于燃氣輪機負荷變化即燃氣輪機的排氣溫度的的變化。當主蒸汽溫度過高時，降低燃氣輪機負荷即降低燃氣輪機的排氣溫度；當主蒸汽溫度過低時，

8、提高燃氣輪機負荷即提高燃氣輪機的排氣溫度，以此來對主蒸汽溫度進行調整。（2） 過熱器減溫水水量調整鍋爐過熱器側調溫均已噴水減溫為主。它的原理是將潔凈的給水直接噴進過熱蒸汽，水吸收蒸汽的汽化潛熱，從而改變過熱蒸汽的溫度。氣溫的變化通過減溫器噴水量的調節加以控制。（3） 汽機進汽壓力調整壓力能夠表示鍋爐產汽量和汽輪機用汽量之間的關系。當用汽量增加，產汽量不變，壓力要降低，反之壓力就升高。產汽量又是與加熱量有關的，煙氣的溫度升高或煙氣量增加都表示加熱量增加，此時產汽量也增加。所以影響蒸汽壓力的因素主要有：用汽量及煙氣溫度和煙氣流量。由于煙氣溫度取決于燃氣輪機的排氣溫度，煙氣流量取決于煙氣溫度及煙氣擋

9、板的開度，而在聯合循環機組正常運行中煙氣擋板為全開位置，因此能調節壓力的對象只有汽機的用汽量。汽機進汽壓力的調整通過汽機進汽壓力調節裝置壓力設定來完成。（二） 余熱鍋爐水位調整：1. 水位調整的重要性：保持汽包的正常水位是鍋爐和汽輪機安全運行的重要條件之一，是鍋爐運行中的一個重要監控參數。它反映了鍋爐負荷與給水的平衡關系。汽包水位如果過高會造成蒸汽帶水，影響汽水分離效果；汽包水位過低會造成鍋爐水循環破壞，容易使水全部汽化燒壞鍋爐甚至爆炸。這就要求汽包液位在一定范圍內，適應各種工況的運行。2. 水位變化原因：引起水位變化的原因是物質的平衡（給水量與蒸發量的平衡）遭到破壞和工質狀態發生變化。如給水

10、量大于蒸發量，水位上升；給水量小于蒸發量水位則下降；給水量等于蒸發量時水位保持不變。但是即使物質平衡，如果工質狀態發生變化，水位仍會變化，如爐內放熱量突變或外界負荷突變，蒸汽壓力和飽和溫度也隨著變化，從而使水和蒸汽的比容以及水容積中汽泡數量發生變化也要引起水位變化。3. 水位過高、過低的危害：保持汽包的正常水位是余熱鍋爐和汽輪機安全運行的重要條件之一。運行中汽包水位如果過高，蒸發空間將縮小，會影響汽水分離效果，引起蒸汽帶水，使蒸汽品質惡化，使飽和蒸汽的濕分增加，含鹽量增多，容易造成過熱器管壁和汽輪機通流部分結垢，使過熱器流通面積減小，阻力增大，熱阻提高，管壁超溫，甚至爆管；另外蒸汽濕分增大還會

11、導致汽輪機效率降低，軸向推力增大等。嚴重滿水時過熱器蒸汽溫度急劇下降，使蒸汽管道和汽輪機產生水沖擊。造成嚴重的破壞性事故。 汽包水位過低，對自然循環的鍋爐將破壞正常的水循環；對強制循環鍋爐會使爐水循環泵入口汽化，泵組強烈振動，最終將會導致破壞鍋爐的水循環，嚴重缺水而又處理不當時，會造成爐管爆破，甚至釀成鍋爐爆炸事故。對于高參數大容量鍋爐，因其汽包容量相對較小，而蒸發量又大，其水位控制要求更嚴格，只要給水量與蒸發量不相適應，就會在短時間內出現缺水或滿水事故。因此鍋爐運行中一定要保持汽包水位在正常的范圍內。4. 水位調整：鍋爐水位的控制調整，它是依靠改變給水調節閥的開度，即改變給水量來實現的。汽包

12、水位高時，關小給水調節閥；起包水位低時，開大給水調節閥。鍋爐給水流量應與蒸發量保持平衡，以使鍋爐高中壓汽包水位控制在正常的波動范圍內。在運行中不允許中斷鍋爐給水。（1） 鍋爐給水應根據汽包水位計的指示進行調整。只有在給水自動調節閥、水位計和水位報警完全正常的情況下，方可依據水位計的指示調整鍋爐水位。（2） 運行中鍋爐水位由給水調節閥根據汽包水位、給水流量、主蒸汽流量三沖量自動進行調整，維持汽包水位在正常參數范圍內當給水自動調整閥投入運行時，仍須經常監視鍋爐水位的變化，保持給水量變化平穩，避免調整幅度過大，并經常對照給水流量與蒸汽流量的匹配。若給水自動調節閥動作失靈，應改為手動調整給水，并通知熱

13、工人員消除所發現的問題。（3） 在運行中應經常監視給水壓力和給水溫度的變化并及時作出相應的調整。（4） 在運行中汽包就地水位計完整，指示正確，水位顯示清晰易見，照明充足，DCS畫面上汽包水位顯示正常，汽包攝像頭水位計顯示正常。如在運行檢查中發現水位顯示不清應及時沖洗。（5） 運行中如發現余熱鍋爐汽包給水調節閥卡澀時應及時赴就地手動開啟汽包給水調節閥旁路閥，以確保汽包水位在允許范圍內波動。（6） 在燃機機組升降負荷、鍋爐定期排污、鍋爐吹灰操作時應對汽包水位所發生的變化做好超前進行調整。（三） 余熱鍋爐排污：1. 鍋爐排污目的和作用：為了保證受熱面內部的清潔，避免爐水發生汽水共騰及蒸汽品質變壞，必

14、須對鍋爐進行有系統的排污。鍋爐排污分為定期排污和連續排污。連續排污也叫表面排污，這種排污方式是連續不斷地從汽包鍋水表面層將濃度最大的爐水排出。它的作用是降低爐水中的含鹽量和堿度，防止爐水濃度過高而影響蒸汽品質。定期排污又叫間斷排污或底部排污，其作用是排除積聚在鍋爐下部的水中沉渣、鐵銹和磷酸鹽處理后所形成的軟質沉淀物。定期排污持續時間很短，但排出鍋爐內沉淀物的能力很強。2. 鍋爐排污方法：（1） 在運行中鍋爐進行定期排污，必須得到化學值班人員的通知，按照定期排污時的操作規律，應當順序打開各排污閥。排污應盡量在低負荷時進行，排污時應注意監視給水壓力和汽包水位及給水流量變化，并保持水位正常。（2）

15、運行中，應根據汽水品質化驗結果，適當調節連排調節閥開度。（3） 排污時，排污系統應無沖擊聲，如發現有水沖擊時，應立即將排污二次門關小，直至水沖擊聲消失為止，然后再緩慢開啟二次門。（4） 在排污過程中，如鍋爐發生事故，應立即停止排污，但汽包水位高和汽水共騰除外。（四） 余熱鍋爐吹灰：1. 鍋爐積灰危害：余熱鍋爐燒重油時沉積在余熱鍋爐鰭片管表面的灰分對余熱鍋爐的傳熱效果影響很大。過熱器及前段蒸發器表面積灰顏色為淡黃色，屬鎂基灰分；而余熱鍋爐省煤器、低壓蒸發器等尾部熱交換器表面積灰為黑色，屬重油殘碳。當攜帶灰粒的煙氣流經各個受熱面時，部分灰粒會沉積到受熱面上形成積灰。積灰會帶來以下危害：（1） 由于

16、灰的導熱系數小，因此在鍋爐對流受熱面上一旦積灰，將會使受熱面熱阻增加，傳熱惡化，以致排煙溫度升高，排煙熱損失增加，鍋爐效率降低。（2） 對于通道截面較小的對流受熱面，積灰會堵塞煙氣通道，甚至被迫停爐檢修。（3） 由于積灰，煙氣溫度升高，還可能影響后面的受熱面運行安全。（4） 尾部受熱面的積灰可分為松散式積灰和低溫黏結式積灰兩種。松散積灰是煙氣攜帶的灰粒沉積在受熱面上形成的；低溫黏結積灰成硬結狀，難以清除，對鍋爐工作影響較大。低溫黏結積灰與低溫腐蝕是相互促進的，這是因為堵灰使傳熱減弱，受熱面金屬溫降低，而積灰又能吸附SO3，使腐蝕加劇，以致形成惡性循環2. 鍋爐吹灰目的：吹灰的目的就是清除爐膛、

17、過熱器、蒸發器、省煤器、等受熱面鰭片管上的的結焦、積灰等污染，增強各受熱面的傳熱能力，使鍋爐各受熱面的運行參數處于理想狀態，降低排煙損失，提高鍋爐熱效率。當經過多次吹灰，其吹灰效果明顯下降時，應停爐進行水沖洗。3. 鍋爐吹灰的操作：（1） 吹灰方式：在吹灰控制盤上，選擇“DCS”方式，可在集控室對吹灰系統進行操作；在吹灰器控制盤上選擇“就地”方式，可在現場逐只對吹灰器進行操作；在吹灰器控制盤上選擇“控制柜控制”方式，可在吹灰控制盤上逐只對吹灰系統進行操作。（2） 吹灰前的檢查：1) 吹灰回路和設備完好，閥門位置正常。2) 吹灰系統管道暖管結束，系統正常。3) 檢查吹灰控制柜各電源開關全部合上。

18、4) 檢查吹灰器均已經退出到位；吹灰槍無變形，支架無松脫，齒輪箱油質、油位正常。5) 檢查吹灰控制柜無異常報警。6) 檢查吹灰密封風機運行正常。（3） 選擇“DCS”方式，對吹灰系統進行操作1) 進入鍋爐吹灰系統順控畫面，選擇“方式選擇”為“SEQ”2) 選擇吹灰器程控“方式選擇”為“SEQ”3) 選擇吹灰系統順控“啟動”按鈕，放“投入”位置4) 程序自動執行開鍋爐吹灰系統排汽電動門、開吹灰系統疏水電動門，顯示吹灰排汽溫度正常、開吹灰蒸汽電動門、開吹灰蒸汽減溫水電動門5) 將“吹灰蒸汽減溫器調節閥”及“吹灰蒸汽壓力調節閥”設為自動并輸入運行參數：蒸汽壓力控制在2.02.5 MPa，溫度控制在3

19、00350。繼續執行程序，顯示壓力、溫度正常。6) 各吹灰器按程序執行吹灰程控程序。7) 在吹灰過程中，如遇到吹灰器故障而使吹灰程序無法自動進行下去，可選擇該吹灰器“切除”直接進行下一步程序。8) 吹灰結束后手動關閉“吹灰蒸汽減溫器調節閥”及“吹灰蒸汽壓力調節閥”9) 在吹灰結束，就地檢查各吹灰器均已在退出位置，檢查齒輪箱潤滑油的情況，若油位較低，應及時加油。4. 鍋爐吹灰的注意事項：1) 開始吹灰時，通知維護人員到現場檢查吹灰器動作情況。2) 吹灰過程中，應密切注意鍋爐主汽溫度、壓力、流量變化情況，及時調整鍋爐運行工況。3) 如果燃氣輪機機組負荷發生變化，應加強對爐水循環泵出口流量監視，防止

20、流量波動擴大，造成爐水循環泵備泵自啟動。吹灰時應注意高壓系統的循環倍率大于2.0，如爐水循環泵的循環倍率小于2.0，應先減鍋爐負荷，直至循環倍率大于2.0再進行鍋爐吹灰。4) 吹灰前后應對相關參數進行記錄。5) 吹灰過程中，運行、維護等人員應遠離吹灰現場。禁止在吹灰器附近逗留或檢查等。如需要現場檢查吹灰器是否有卡澀聲，及檢查吹灰器就地壓力，進退，漏汽等情況或故障時，必須在吹灰結束后，采取降低壓力等措施進行檢查。（五） 汽機振動調整：1. 振動概念：汽輪機振動分為軸振動和軸承振動，軸振動又稱為直接振動，軸承振動又稱為間接振動。軸振動又分為絕對軸振動和相對軸振動。絕對軸振動的測量元件直接作用在轉子

21、上，為垂直測量；相對軸振動則通過渦流傳感器測量間隙電壓，分Y向和X向。汽輪機是高速回轉機器，運行中因各種原因會使機組發生振動。過大的振動將對設備造成危害。2. 振動大原因：（1） 轉子的質量不平衡及轉子彎曲。（2） 轉子中心不正。（3） 轉子支持系統的剛度減弱。（4） 轉子和汽缸徑向間隙不均勻，產生激振力。（5） 啟動或運行中大軸彎曲或差脹異常。（6） 啟動中暖機、疏水不良，升速加負荷過快。（7） 軸承油膜的穩定性喪失。（8） 汽機發生水沖擊。（9） 滑銷系統卡澀或軸承本身故障。（10） 汽機葉片斷裂或內部構件脫落。（11） 發電機磁場不平衡或風扇脫落，電力系統振蕩。（12） 汽缸缸體變形。（

22、13） 汽機調速系統異常。3. 振動大的危害：（1） 汽封發生動靜部分的碰磨而損傷，當汽封發生嚴重碰磨時，會引起大軸彎曲。（2） 機組部件連接處松動，汽缸和軸承座與基礎臺板間的剛性連接遭到破壞，地角螺栓斷裂，轉子中心偏移，嚴重時還會引起臺板二次澆灌體松動，基礎裂紋。（3） 滑銷磨損影響機組的正常熱膨脹，滑銷嚴重磨損時，還會因膨脹不正常引起更大的事故。（4） 軸瓦烏金因磨損而燒熔或斷裂，軸承緊固螺釘松脫斷裂。（5） 汽輪機葉片動應力過高而疲勞折斷，汽輪機轉子、調速汽門桿等部件出現疲勞裂紋。（6） 調節系統、控制儀表、和保護裝置不能正常工作。（7） 發電機轉子護環磨損，電氣絕緣磨損，已致造成接地短

23、路。（8） 勵磁機針劉志及其碳刷磨損加劇。4. 振動大調整：（1） 機組負荷變化是，發生振動數值上升，因降低負荷，直至振動數值回復至正常值。（2） 檢查潤滑油溫度、軸承金屬溫度和軸承會有溫度是否正常。（3） 檢查主蒸汽過熱度是否正常檢查汽缸缸脹、差脹是否正常。（4） 根據檢查情況，逐步升負荷，并穩定一段時間，觀察振動變化情況。（5） 若因發電機磁場不平衡或勵磁系統故障引起振動增大，應降低汽機負荷，必要時停機處理。（六） 汽機真空調整：1. 真空概念：當容器中的壓力低于大氣壓力時，把低于大氣壓力的部分叫真空。發電廠有時用百分數表示真空值的大小，稱為真空度。真空度是真空值和大氣壓力比值的百分數。真

24、空的形成是汽輪機的排汽進入凝汽器汽側, 循環水泵不間斷地把冷卻水送入凝汽器水側銅管內, 通過鋼管把排汽的熱量帶走, 使排汽凝結成水, 其比容急劇減少(約減少到原來的三萬分之一) , 因此, 原為蒸汽所占的空間便形成了真空. 真空建立后是靠真空泵來維持。凝汽器的真空對應于汽輪機排汽壓力。在汽輪機排汽口建立和保持一定的真空，是進入汽輪機的蒸汽膨脹到盡可能低的冷端壓力，以增加汽輪機的理想焓降，提高循環熱效率。凝汽器真空的高低直接影響到發電廠的經濟運行，是重要的經濟指標。2. 真空緩慢變化原因：（1） 循環水量不足。（2） 真空泵工作不正常。（3） 凝汽器水位升高。（4） 真空系統不嚴密漏入空氣。（5

25、） 軸封汽壓力降低。3. 真空下降危害：（1） 當汽輪機的排汽壓力升高時，主蒸汽的可用焓降減少，排氣溫度升高，被循環水帶走的熱量增多，蒸汽在凝汽器中的冷源損失增大，機組的熱效率明顯下降。（2） 當凝汽器真空下降時，要維持機組負荷不變，需增加主蒸汽流量，此時末級葉片可能超負荷。機組的軸向推力將增大，推力瓦溫度升高，嚴重時可能燒損推力瓦塊。（3） 當凝汽器真空降低, 使排汽溫度升高, 將使排汽缸及低壓軸承等部件受熱膨脹, 機組變形不均勻, 這將引起機組中心偏移, 可能發生振動。（4） 當真空降低時排汽溫度過高時, 可能引起凝汽器銅管的脹口松弛, 破壞凝汽器的嚴密性。真空降低時, 將使排汽體積流量減

26、小, 對末級葉片的工作不利。蒸汽的流動速度v 和蒸汽的體積流量(qm. nvn) 的關系式為:v=qv/A式中: v蒸汽流動速度,m /sqm. n蒸汽流量, kg/svn蒸汽比體積,m3/k gA 葉片通流面積,m3（5） 從式中可知, 真空下降, 蒸汽的比體積減小時, 蒸汽的流速將減小, 蒸汽通過末級葉片時地會產生脫流及旋渦, 同時還會在葉片的某一部位產生較大的激振力, 使葉片產生自激振動, 即所謂的葉片顫振。這種顫振的頻率低, 振幅大, 極易損壞葉片。4. 真空調整：（1） 循環水量不足。真空逐漸下降, 循泵和系統不變, 循環水壓力上升, 凝結水流量不變時循環水溫升增大, 則可能是凝汽器管板垃圾阻塞引起, 應設法進行凝汽器單側反沖洗, 或停用半面凝汽器, 清掃管板垃圾。真空下降, 出水真空晃動, 凝結水流量不變時循環水溫升增大, 可能是循環水虹吸破壞不嚴重造成,