论600MW发电机组热控保护的重要意义

蒋峰

1、600MW发电机组概述

进入新世纪以来，随着社会的发展，电力运用在国民经济的发展中起到越来越重要的作用，由此引起了大容量机组的快速发展，尤其是600MW机组的发展。当前世界有能力生产大型汽轮机的工厂只有为数不多的十多家，这些工厂的所在地多为欧美等发达国家，我国有三家汽轮机厂也能够进行这方面的生产。600MW汽轮机组的运行和启动方式上有所不同，关于运行方面可采用定压、滑压和定滑压相结合等三种模式运行，机组启动时多采用高压或中压启动两种模式。

2、热控保护的概念

热控保护在实际生产中十分重要，对于设备的使用和人员的安全具有重要意义。热控保护的方法是通过相关监控设备对机组工作情况时行实时监控，便于了解机组各部件的运行状态及受损情况，当机组系统中有些部件工作异常时，监控设备马上发出报警信息，若受损情况在可允许的范围内，则自动关闭部分设备，维持主要部件仍照常工作或以低于额定功率的速度运行，若机组受损严重，甚至有可能危害到工作人员的安全时，系统即时停止整个系统，并进行相关维护。

在火力发电厂中，最为核心部件当属三大机组：锅炉、汽轮机以及发电机，发电厂的发电功率以及发电机组的安全性能与这三大部件的运行情况直接相关。对三大主机进行热控保护是火力发电厂的一个不可缺少的重要措施，热控保护对于整个系统工作的安全工作具有非常重要的作用。在下文中，将对锅炉以及汽轮机这两大机组的重要性进行论述。

3、锅炉进行热控保护的重要性论述

在上面简述的三大部件中，最为关键的设备是锅炉系统，这是因为锅炉系统是整个发电厂的能量来源，锅炉系统确切地说是一个能量转换器，它将埋于地下数百万年的生物能源煤，通过热能的形式转换成动能，动能驱动机组中的电磁圈切割磁场最终形成源源不断的电能，锅炉系统也成为火力发电厂最为重要的设备。一般情形下，对锅炉热控保护方法主要有3点分别为给水流量保护、锅炉主蒸汽压力高保护以及灭火保护。其中最为重要的是锅炉给水流量保护系统。

存储箱中水液高度是给水控制中最为关键的部分，这一点在锅炉还没有转入直流时更为重要。随着大容量锅炉越来越多地运用，给水控制显得越发重要，在实际生产的过程中机组系统经常由于给水控制时的不当操作而导致锅炉保护系统自动工作从而使发电机组整体停车。直流锅炉的启动系统内安装了四个分离器、一个储水箱和一台水循环泵。机组在正常工作时，分离器作为系统中的一个部件共同参与其中。锅炉系统中调节冷却水的进口流量是为了得到符合要求的蒸汽流量和蒸汽温度，发电机组在低功率的状态下工作时，省煤器和水冷壁则必需要保证锅炉最大连续蒸发量百分之三十五左右的流通量，这样做的好处是可以保证系统中的相关部件得到足够的冷却。为了能够实现上述目的，需要循环泵将冷却水泵入冷却回路，最后返回泵的进水口实现循环控制。在锅炉开始工作时，可以通过提高进水量和减少循环水的流量来保证水冷壁35%BMCR的流量。如果水冷壁的流量小于10800L/min时，系统将会发出警报信号；如果水冷壁流量低于9717L/min的状态持续了15秒后，锅炉自动保护系统将自动工作发电机组整体停机。锅炉给水系统一般是由一台电力驱动泵和两台蒸汽驱动泵组成，锅炉启动时供水通路中的阀门缓慢打开，电动泵向锅炉内供水，当阀门开启大半时，供水系统中的截止阀开始打开此时的供水量完全由给水泵的转速控制，当供水通路中的阀门完全打开时，旁路中的阀门开始关闭。

4 汽轮机进行热控保护的重要性论述

随着社会的不断发展，各行各业对电力的需求越来越强烈，导致电力企业的长足发展，现在的发电形式中火力发电仍然占据着主要市场，其发电水平也随着社会的发展而得到极大的提高。汽轮机作为火力发电厂中最主要的设备之一，其性能的优劣直接影响汽轮机组和电网的安全、经济、稳定运行。尤其是在能量转换的过程中其工作强度十分巨大。汽轮机作为能量转换器，将生物能通过燃烧转换成热能，然后经过发电机组将热能转换成机械能，最终转换成可以被直接使用的电能，通过电网系统向社会各行各业送电。

一般情况下对汽轮机热控保护方法主要有以下几点分别汽轮机振动保護、汽轮机超速保护、汽轮机轴瓦润滑油压低保护、汽轮机真空低保护等等。其中最为重要的是汽轮机振动保护系统。

对于汽轮机振动保护系统的相关配件，对比国内外相关产品的各方面性能，国外相关产品在质量和使用时间上占有优势，而目前国内产品除了在销售价格及本土生产方面占有优势外，其它很多方面甚至达不到用户的使用要求。由于发电机组工作对安全性和使用寿命有着较高的要求，因此对于此类产品如果条件允许应尽量采纳国外产品。

机组在组装时，首要考虑的因素是系统能否有效防止保护拒动，如果触发逻辑为没有延时的单点跳机，则很容易引起系统产生误差，因此在设计时应尽量避免此类情况发生。由于单点跳机逻辑是引起系统误动的主要因素，在设计时应针对这种情况应给出可行的优化方案，经过技术人员大量的研究分析，提出了以下几种方案：1）轴承在X或Y方向上同时达到跳闸值或报警值时，且这种情况持续2秒，汽机振动系统开始工作，系统停车。2）一根轴承在X或Y方向上达到跳闸值，同时与其相邻的轴承在X或Y方向上达到报警值，且这种情况持续2秒，汽机振动系统开始工作，系统停车。3）某一轴承在X或Y方向上同时达到跳闸值和报警值且这种情况持续2秒汽机振动系统开始工作，系统停车。汽轮机振动保护系统能否长时间正常工作与工作人员的努力直接相关，相关工作人员应从各个方面对系统进行精心维护和简修，做到事先预防，事先维护，确保系统安全可靠工作。

5、结束语

在本文中，主要对600MW机组的热控保护的相关概念进行了简单的叙述，而且以锅炉给水控制保护系统、汽轮机振动保护系统等典型热控保护系统为例，对锅炉、汽轮机进行热控保护的重要作了较为深入的论述。

总而言之，热控保护措施是火力发电厂最为重要的设备，它与企业的经济效益直接挂钩，在600MW机组安全生产活动中，对主机各部件进行热控保护，对保障机组安全、稳定运行、降低停机、设备损坏率、提高经济效益、具有深远的意义。

（作者单位：安徽省皖能马鞍山发电公司）