内蒙古电力技术  2014, Vol. 32 Issue (01): 1-5   PDF    
超超临界机组调试项目管理有关问题探讨
张谦,潘云珍,段学友,郭瑞君,高军    
内蒙古电力科学研究院,呼和浩特010020
摘要:在火电厂基建过程中,机组启动调试工作是电厂基建的最后一道工序,是全面检查 考验机组各设备的设计、制造、安装、调试和生产准备情况的重要环节,通过调试工作能发现 机组各种潜在的缺陷。内蒙古电力科学研究院在调试国电建投内蒙古能源有限公司布连电 厂2×660 MW超超临界机组的过程中,根据机组技术特点,在调试项目部组建及安全技术质 量管控方面进行了探索,对超超临界汽水品质控制、单列辅机、机组主保护等技术管理进行了 分析,同时对“精细化调试”管理方法进行了介绍,丰富了超超临界机组调试管理经验,为同 类型机组调试提供借鉴。
关键词超超临界机组     项目管理     调试    
Discussion on Ultra-supercritical Unit Commissioning Project Management
Zhang Qian, Pan Yunzhen, Duan Xueyou, Guo Ruijun, Gao Jun    
Inner Mongolia Power Research Institute, Hohhot 010020
Abstract:In the process of power plant construction, the unit commissioning was the end of step, which was important to examine the equipments′ design, manufacture, installation, commissioning and operation. What′s more, the commissioning can discover the potential defects. According to the unit technical characteristics of Guodian&JianTou Inner Mongolia Energy Investment Co.,Ltd. Bulian Power Plant, the author discussed the management points of the commissioning project organization and the safety quality. Meanwhile, the author illustrated the ultra-supercritical unit′ s steam and water quality control, single auxiliary engine, unit main protection, and the refining commissioning. The article enriched the commissioning management experience of ultra-supercritical unit, as well as a certain reference value for the same type unit commissioning.
Key words: project management     commissioning     ultra-supercritical unit    
0 引言

在火电厂基建过程中,机组启动调试工作是电 厂基建的最后一道工序,是全面检查考验机组各设 备的设计、制造、安装、调试和生产准备情况的重要 环节,通过调试工作能发现机组潜在的各种缺陷。 调试工作的有序进行是保证机组安全、可靠运行的 关键。

国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂(以下 简称布连电厂)2×660 MW超超临界燃煤空冷机组是蒙西地区首台超超临界火电机组,其设计理念先 进,采用了很多新技术、新设备。其设计汽轮机主 汽压力达27 MPa,高于常规1000 MW超超临界机 组;锅炉四大风机、空预器均采用1×100%容量单列 配置;机组采用1×100%容量汽动给水泵组,并与前 置泵同轴布置;机组采用100%高压旁路系统,取消 过热器安全阀;机组设计FCB功能。

为使布连电厂试运调试工作顺利进行、全过程 规范可控,机组各项指标达到设计要求,调试工作 在项目部组建、调试安全质量管理、精细化调试等 方面进行了现代化管理理念的实践。

1 精细化调试管理方法

随着电力工业水平的提高,超(超超)临界机组 已成为火电工程建设的主流机组,提高调试质量、 加强调试深度是调试工作面临的主要任务。为此, 在布连电厂2×660 MW超超临界机组的调试过程中 采用了中国国电集团公司的“精细化调试”管理方 法。

“精细化调试”是一套覆盖工程建设全过程,包 括目标、措施、验收等环节的调试管理办法[1, 2, 3]。该 方法在《火力发电建设工程启动试运及验收规程》、 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》等相关 标准和管理规定的基础上,从完善设计优化、精细 化安装等阶段入手,在完成常规调试项目的基础 上,结合工程实际情况,通过精调、细调、深调,优化 运行方式;检查、测试全厂热力系统状况,分析、评 估系统运行情况,提出各系统对经济指标的影响和 改善建议;对于与设计值存在偏差的参数,认真查 实原因,确定解决方案,进行系统完善;了解机组在 偏离设计工况的运行条件下各项性能指标和适应 能力,深入发掘机组节能潜力。

2 调试项目部组建形式选择 2.1 常规模式 2.1.1 结构

项目组织构成一般分为职能制形式、项目制形 式、矩阵制形式[4, 5, 6]。根据火电机组调试单位及火电 项目本身的特点,国内大部分火电工程调试企业采 用的是矩阵制组织结构(如图 1所示)。

图 1 常规矩阵制模式
2.1.2 特点

常规矩阵制组织结构具有项目整体目标明确、 人员配置灵活、便于调试经验积累、能够有效利用 企业人员和设备等优势。调试项目部人员由各专 业科室抽调人员临时组成,项目部设项目经理或调 总,对现场各专业技术人员进行管理。但专业调试 人员最终所属还是各专业科室,专业科室对现场专 业调试人员的工资奖金、岗位提升、工作任务分配 有最终的调配权。这就造成现场专业调试人员的 多头领导,有时需要兼顾现场工作与专业科室工 作,使调试人员不能全身心的投入到现场工作之 中,影响工作效率[7]。同时,矩阵制组织形式的项目 经理一般是从专业科室中挑选综合能力较强的人 员承担,项目经理在协调专业人员和设备仪器方面 要面向多个专业科室,有时需要借助院生产管理部 门的帮助。

2.2 改进后模式

针对常规矩阵制模式存在的问题,内蒙古电力 科学研究院(以下简称内蒙古电科院)进行了机构 改革,成立了综合试验中心。综合试验中心包括汽 机、锅炉、热控、继保、高压、化学6个专业,专职从事 火电厂、变电站调试及火电厂现场试验。原专业科室编制不变,主要从事技术监督和科研创新工作。 通过该项机构改革,使专业人员专职专干,精力较 为集中。同时,调试现场项目部直接从综合试验中 心内部组建,使以前的专业科室之间协调变为专业 科室内部协调,提高了现场项目部的运作效率,增 强了现场调试人员的归属感。改进后的调试组织 机构如图 2所示。

图 2 改进后矩阵制模式
3 调试工作总体管控要点 3.1 作好技术储备

调试工作需提前介入,能够提早进行技术储备 并发现问题。介入形式一般包括参加设计联络会 和图纸会审,对系统布置、设备选型、工艺流程提出 意见和建议;参加DCS前期逻辑组态讨论及DCS出 厂验收;协助确定冷态动力场测点及性能试验测点 布置等。针对布连电厂的特点,内蒙古电科院除进 行上述常规工作外,还对本工程的单列辅机布置、 机组FCB功能、西门子汽轮机控制等新技术进行了 充分技术储备,对机组酸洗(EDTA、柠檬酸)和锅炉 吹管(稳压、降压)分别提出2种方案,并对各种方案 的实施条件及优、缺点进行了比较,为现场方案选 取提供全面技术支持。

3.2 重视组织协调

调试工作因涉及专业领域广,相关的单位、部 门和厂家较多,调试过程中需要协调解决的问题也 较多,因此,协调工作尤为重要,明确并处理好各种 工作接口才能保证工作有序顺畅的进行。组织协 调各种接口工作可分为对外、对内2部分。对外方 面:与设计的接口,通过图纸会审与现场设备检查, 发现处理设计瑕疵;与安装单位的接口,明确交调 条件,划分工作职责;与甲方工程、生产的接口,明 确设备到货、备品备件、试运水煤油等条件;与设备 厂家的接口,确定厂家到厂时间及服务内容;与单 体调试的接口,做到明确分工、适度重叠、全面覆盖 的原则。对内方面:主要指项目部、机、炉、电、热、 化各专业的内部协调沟通,做到节点目标明确,条 件落实到人,反馈及时准确[8]

3.3 规范调试程序

火电调试工作质量管控重在规范调试程序,注 重过程控制,做到“事前有措施、事中有交底、事后 有验收”。调试措施是开展调试工作的依据,各系 统进行试运前都必须经过各方论证,达到广泛认 同,适用现场实际情况的调试措施。调试措施中要 对系统试运的条件进行详细表述,明确各项调试工 作的组织、方法、应达到的质量标准,并编制相应的 安全保证措施。在开展试运工作时要对试运条件 和系统完整性进行全面检查并签字确认,同时对参 加试运的人员进行技术交底,使所有参与人员明确 工作目标、内容和责任。试运前做好系统静态调试 工作,包括系统逻辑传动,保护联锁定值核对等内 容。试运过程中做好设备、系统运行参数监视,对 异常情况及时分析,查找问题原因。试运结束后及 时进行数据整理和确认签字,对系统试运结果给出 结论。分部试运流程及各单位职责如图 3所示[9]

图 3 分部试运流程
3.4 实施风险预控

在机组调试过程中,需要控制调试安全风险, 对调试工作的安全状况进行分析,及时发现安全隐患,对潜在问题采取预防措施;结合25项反措要求, 对设备试转、系统试运分别进行风险辨识,组织各 专业编制反事故措施;针对风险程度高的工作编制 专项预控措施,实施风险预控,落实防范措施,有效 消除各种安全隐患,确保机组试运安全[10]

4 调试工作技术管控要点 4.1 机组汽水品质控制

超超临界机组对汽水品质要求极为严格,汽水 品质不合格可能形成氧化皮,导致锅炉爆管或汽轮 机固体颗粒侵蚀(SPE)。因此,要尽量纯化水质,减 少水中盐类杂质,降低给水中的铁含量,控制腐蚀 产物的沉积量。机组汽水品质在调试管理中的控 制要点如下:

(1) 要求所有系统管道洁 净化施工,在系统投运前必须 进行大流量冲洗。

(2) 在炉前碱洗及炉本体 酸洗过程中,最大限度地扩大 范围、不留死角;在给水泵入口 合理布置临时管道,使电泵、汽 泵管道全部参加清洗;要求保 证烟气余热装置施工进度,与 炉前系统一同碱洗。

(3) 合理安排工期,在锅 炉点火吹管前要求具备精处理 投运条件。

(4) 严格控制锅炉冷、热 态冲洗指标,为提高冲洗效果, 进行变流量冲洗。

(5) 高压加热器汽侧投运 前进行热态开式冲洗,防止给 水二次污染。

(6) 高效组织空冷系统热 态冲洗,严格控制冲洗效果。

4.2 单列辅机控制

布连电厂锅炉引风机、一 次风机、送风机、增压风机、空 预器及汽机侧汽动给水泵全部 为单列布置。辅机单列布置具 有节省投资、节能降耗、控制方 式简单等诸多优点,但同时也 存在单辅机跳闸无RB功能、机 组可靠性下降的问题。单列辅机在调试管理中的 控制要点如下:

(1) 应重视单列辅机的保护逻辑,在保护逻辑 设计中要充分应用“三取二”、“模拟量、开关量结 合”等技术手段,防止保护误动。

(2) 对单辅机系统的测点、执行机构等单体调 试进行重点控制,确保其可靠性。

(3) 对风机油站、空预器吹灰等附属设施的安 装及单体调试进行严格把关。

(4) 对单辅机系统在整套装置启动前长时间 进行试运,以便暴露系统存在的潜在缺陷,考验系 统的性能。

4.3 机炉主保护

机炉主保护是机组热力系统最后一道保护,也是最重要的一道保护。机炉主保护在调试管理中的控制要点如下:

(1) 主保护涉及的测点在变送器校验、安装、 配管过程中必须有专项验收签证。

(2) 主保护设计在借鉴同类型机组的基础上 结合现场实际情况进行优化。

(3) 主保护控制器(包括PLC和DCS)在逻辑组 态时,应合理配置逻辑页面,并设置正确的执行时 序,注意相关逻辑的时间配合。

(4) 主保护逻辑传动时要从就地加信号,有条 件的要进行实际动作试验。

(5) 对主保护的硬回路和软回路要分别进行 试验,在不相互干扰的情况下,有冗余设置的主保 护要分别传动。

(6) 主保护中不宜采用单点信号保护,防止保 护误动。在不具备增加测点的情况下可用相关逻 辑共同判断。

(7) 主保护逻辑修改、投退要有相应的审批程 序。

4.4 旁路系统

布连电厂采用高、低压二级串联液压旁路,旁 路容量为额定参数下高旁2×50%、低旁2×32.5%,高 压旁路取代过热器安全阀,具有启动、溢流、安全功 能,机组利用旁路设计有FCB功能。旁路系统在调 试管理中的控制要点如下[11]

(1) 根据不同工况下旁路功能进行逻辑实现, 优化旁路控制逻辑,确保其可靠性。

(2) 对高、低压旁路油站进行重点验收,配合 厂家进行全功能实现。

(3) 对旁路自动调节功能进行深入调试,在机 组启动及FCB动作时能全程投入。

(4) 配合甲方制定全面合理的油站巡检项目, 确保油站运行的可靠性,防止因油压变化导致旁路 误动、拒动。

5 结束语

在布连电厂2×660 MW机组整个调试期间,项 目部在做好技术纳总职责的同时,在超超临界机组 技术管理和项目管理方面进行了有针对性的探索 与研究,使调试工作达到了超前谋划、调试过程精 细化、调试作业流程标准化,调试过程受控、调试结 果精良、调试目标计划在控的工程调试管控效果。 项目部编制了项目总体精细化调试及创优规划、77 份精细化调试措施和55份机、炉、电、热、化各系统 投运的标准操作卡。其中精细化调试措施贯穿单 体调试、分系统调试、整套启动调试、性能试验全过 程,范围涵盖各系统、各重大试验项目和关键指标 控制,并在机组试运期间逐一实施,使机组移交后 达到长周期、安全、稳定、经济运行的长远目标。

经测试,机组的各项经济技术指标优良,供电 煤耗达294.461 g/kW·h(设计值296.6 g/kW·h),真空 严密性达60 Pa/min(优良值200 Pa/min);机组RB、 甩负荷等带负荷试验均一次成功,并进行了机组 FCB试验。该工程在调试项目部建设和标准化作业 方面进行的探索,可为火电机组调试管理工作提供 借鉴。

参考文献
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[4] 丁荣贵.项目管理:项目思维与管理关键[M].2版.北京: 中 国电力出版社,2013:245-248.
[5] 张大庆.我国大型火电机组调试管理模式研究[D].北京: 华 北电力大学,2011:3-4.
[6] 周三多,陈传明,鲁明泓.管理学:原理与方法[M].3版.上 海 :复旦大学出版社,1999:122-125.
[7] 李玉贵.JLDL火电机组调试工程管理方案设计[D].吉林: 吉 林大学,2011:12-13.
[8] 余剑.大型火电机组调试项目化管理研究[D].北京:华北 电 力大学,2010:18-19.
[9] 中国电力建设专家委员会.创建电力优质工程策划与控 制 Ⅱ[M].北京:中国电力出版社,2011:144-145.
[10] 张谦.国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂一期2× 6 60 MW超超临界燃煤空冷机组工程2号机组分系统及 整 套启动调试大纲[R].呼和浩特:内蒙古电力科学研究 院 ,2012.
[11] 裘斌.1000 MW级超超临界发电机组旁路配置比较[J].科 学 时代,2010(1):57-59.