超臨界機(jī)組啟動(dòng)節(jié)能優(yōu)化研究

　　1 前言

　　廣東珠海金灣發(fā)電有限公司2×6 0 0MW燃煤機(jī)組，汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司制造生產(chǎn)，型號(hào)為N 6 0 0 -24 . 2/566/566的反動(dòng)式、超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽凝汽式600MW汽輪機(jī)組。與上海鍋爐廠制造的超臨界螺旋管圈、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、四角切圓燃煤直流爐以及上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的QFSN-600-2三相同步汽輪發(fā)電機(jī)配套。

　　自機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，機(jī)組的運(yùn)行狀況良好，機(jī)組的能耗水平也逐年下降。但是，對(duì)照國(guó)外同類(lèi)型機(jī)組，其能耗水平及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)尚有一定的差距。為切實(shí)響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能降耗的號(hào)召，進(jìn)一步降低機(jī)組能耗，提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力，金灣公司大力開(kāi)展節(jié)能降耗工作，結(jié)合機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況，開(kāi)展了機(jī)組啟動(dòng)節(jié)能優(yōu)化研究，通過(guò)優(yōu)化機(jī)組的啟動(dòng)操作和運(yùn)行方式，有效降低了機(jī)組的啟動(dòng)能耗，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　2 機(jī)組啟動(dòng)節(jié)能優(yōu)化

　　2.1 縮短鍋爐啟動(dòng)階段參數(shù)調(diào)整時(shí)間

　　為節(jié)約燃油，鍋爐采用等離子點(diǎn)火方式啟動(dòng)，鍋爐啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)制粉系統(tǒng)用等離子方式點(diǎn)火并升溫升壓。由于磨煤機(jī)啟動(dòng)最小煤量為16t/h，點(diǎn)火初期爐膛的熱負(fù)荷增加過(guò)快，導(dǎo)致鍋爐汽溫上升過(guò)快，升溫升壓率均達(dá)不到要求。而且汽輪機(jī)要求的沖轉(zhuǎn)參數(shù)嚴(yán)重不匹配，需要反復(fù)調(diào)整才能達(dá)到汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)所需參數(shù)，浪費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)嚴(yán)重影響鍋爐受熱面、蒸汽管道、汽輪機(jī)設(shè)備等安全性，這是影響機(jī)組啟動(dòng)速度及安全的重要因素之一。為此，經(jīng)調(diào)研分析后采取了選擇合適的啟動(dòng)用煤、降低鍋爐啟動(dòng)給水流量等措施，取得較好的效果。啟動(dòng)時(shí)調(diào)整時(shí)間短，參數(shù)穩(wěn)定，容易達(dá)到汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)要求。同時(shí)，給水流量降低后，電動(dòng)給水泵的電耗明顯減少，前后電流降低了約100A。

　　(1)選擇合適的啟動(dòng)用煤

　　為了降低鍋爐采用等離子點(diǎn)火方式啟動(dòng)時(shí)爐膛熱負(fù)荷增加地快的問(wèn)題，啟動(dòng)用煤的選擇顯得尤為重要。煤的低位熱值，應(yīng)在5000～5200kcal，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致熱負(fù)荷過(guò)高;過(guò)低則導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。煤的揮發(fā)分應(yīng)在30%～35%，此時(shí)煤粉容易著火，燃燒快;過(guò)低不利于著火，過(guò)高帶來(lái)安全問(wèn)題。煤的水分和灰分應(yīng)盡量低，過(guò)高會(huì)造成不好著火和燃燒不穩(wěn);選擇這樣的煤種可提高煤的著火速度，加快煤粉燃燒，縮短火焰長(zhǎng)度，降低受熱面的熱負(fù)荷。

　　(2)提高暖風(fēng)器換熱效果

　　加強(qiáng)對(duì)磨煤機(jī)暖風(fēng)器的檢修維護(hù)，在機(jī)組檢修時(shí)，必須對(duì)磨煤機(jī)暖風(fēng)器進(jìn)行徹底檢查，及時(shí)對(duì)換熱器及相關(guān)閥門(mén)進(jìn)行檢查清理，必要時(shí)對(duì)換熱面進(jìn)行沖洗，增加暖風(fēng)器換熱效果。鍋爐啟動(dòng)投運(yùn)暖風(fēng)器時(shí)，應(yīng)全開(kāi)暖風(fēng)器進(jìn)汽閥和疏水閥，適當(dāng)提高供汽壓力和溫度，從而提高磨煤機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度，有利于煤粉在爐膛的著火燃燒。

　　(3)降低鍋爐啟動(dòng)給水流量

　　為保護(hù)設(shè)備，原設(shè)計(jì)鍋爐最低啟動(dòng)給水流量為約30%(610t/h)，通過(guò)調(diào)研分析，借鑒國(guó)內(nèi)同類(lèi)型電廠經(jīng)驗(yàn)，將給水流量降低至450～500t/h。這樣，通過(guò)降低給水流量，在熱負(fù)荷不變的情況下，產(chǎn)汽量增加，鍋爐主再熱器氣流量增加，從而降低汽溫，更受利于汽溫控制，大幅縮短調(diào)整的時(shí)間。

　　(4)注意事項(xiàng)

　?、賳?dòng)時(shí)，在降低給水流量前，應(yīng)先把給水流量保護(hù)值進(jìn)行修改，給水流量低低跳閘值改為400t/h，機(jī)組并網(wǎng)后再將低低跳閘值恢復(fù)至原539.5t/h，而給水流量則隨其他參數(shù)的變化而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。②鍋爐升溫升壓期間，加強(qiáng)檢查膨脹指示是否正常。③啟動(dòng)過(guò)程，應(yīng)嚴(yán)格按照升溫升壓曲線進(jìn)行。④注意監(jiān)視水冷壁螺旋管和垂直管壁溫，壁溫應(yīng)該平衡上升，控制相鄰壁溫偏差不超標(biāo)準(zhǔn)，如出現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，直至偏差減小。

　　2.2 盡快投入回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行

　　(1)投入除氧器加熱

　　在鍋爐點(diǎn)火前幾個(gè)小時(shí)投入除氧器輔汽加熱運(yùn)行，通過(guò)輔汽加熱，盡可能把除氧器水溫提高，然后再點(diǎn)火。這樣，可縮短鍋爐的啟動(dòng)時(shí)間，減少啟動(dòng)耗能。值得注意的是，應(yīng)嚴(yán)格控制除氧器的溫升速度，避免除氧器及管道振動(dòng)過(guò)大，特別是投輔汽初期。

　　(2)低加隨機(jī)滑啟

　　根據(jù)廠家要求，保證低加汽側(cè)正常疏水壓差，優(yōu)化前機(jī)組啟動(dòng)時(shí)低加汽側(cè)投入時(shí)機(jī)一般在100MW左右，或者更高負(fù)荷。通過(guò)調(diào)研分析和試驗(yàn)，將低加汽側(cè)投入時(shí)間提前至機(jī)組并網(wǎng)后，負(fù)荷約60MW時(shí)，投入低加運(yùn)行。此時(shí)，由于抽汽壓力較低，低加疏水無(wú)法正常逐級(jí)自流，應(yīng)將低加危急疏水打開(kāi)，疏水回流至凝汽器，待機(jī)組負(fù)荷上升，抽汽壓力上升，低加疏水可以逐級(jí)自流后，關(guān)閉危急疏水，疏水切到正常運(yùn)行方式。

　　(3)高加隨機(jī)滑壓

　　優(yōu)化前，高加汽側(cè)投入時(shí)間在150MW左右。這種啟動(dòng)方法經(jīng)濟(jì)性差;高加暖管時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間;高加投入時(shí)溫差大，損害高加壽命，此前多次出現(xiàn)高加管板泄漏。經(jīng)調(diào)研分析，國(guó)內(nèi)大部分機(jī)組高加均采用隨機(jī)滑啟方式，效果較好。