超臨界機組啟動節(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燃煤機組，汽輪機為上海汽輪機有限公司制造生產(chǎn)，型號為N 6 0 0 -24 . 2/566/566的反動式、超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽凝汽式600MW汽輪機組。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、四角切圓燃煤直流爐以及上海汽輪發(fā)電機有限公司生產(chǎn)的QFSN-600-2三相同步汽輪發(fā)電機配套。

　　自機組投產(chǎn)以來，機組的運行狀況良好，機組的能耗水平也逐年下降。但是，對照國外同類型機組，其能耗水平及經(jīng)濟指標尚有一定的差距。為切實響應(yīng)了國家節(jié)能降耗的號召，進一步降低機組能耗，提高公司的競爭力，金灣公司大力開展節(jié)能降耗工作，結(jié)合機組的實際運行情況，開展了機組啟動節(jié)能優(yōu)化研究，通過優(yōu)化機組的啟動操作和運行方式，有效降低了機組的啟動能耗，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　2 機組啟動節(jié)能優(yōu)化

　　2.1 縮短鍋爐啟動階段參數(shù)調(diào)整時間

　　為節(jié)約燃油，鍋爐采用等離子點火方式啟動，鍋爐啟動時，啟動制粉系統(tǒng)用等離子方式點火并升溫升壓。由于磨煤機啟動最小煤量為16t/h，點火初期爐膛的熱負荷增加過快，導(dǎo)致鍋爐汽溫上升過快，升溫升壓率均達不到要求。而且汽輪機要求的沖轉(zhuǎn)參數(shù)嚴重不匹配，需要反復(fù)調(diào)整才能達到汽輪機沖轉(zhuǎn)所需參數(shù)，浪費大量的時間，同時嚴重影響鍋爐受熱面、蒸汽管道、汽輪機設(shè)備等安全性，這是影響機組啟動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用煤、降低鍋爐啟動給水流量等措施，取得較好的效果。啟動時調(diào)整時間短，參數(shù)穩(wěn)定，容易達到汽輪機沖轉(zhuǎn)要求。同時，給水流量降低后，電動給水泵的電耗明顯減少，前后電流降低了約100A。

　　(1)選擇合適的啟動用煤

　　為了降低鍋爐采用等離子點火方式啟動時爐膛熱負荷增加地快的問題，啟動用煤的選擇顯得尤為重要。煤的低位熱值，應(yīng)在5000～5200kcal，過高會導(dǎo)致熱負荷過高;過低則導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。煤的揮發(fā)分應(yīng)在30%～35%，此時煤粉容易著火，燃燒快;過低不利于著火，過高帶來安全問題。煤的水分和灰分應(yīng)盡量低，過高會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，縮短火焰長度，降低受熱面的熱負荷。

　　(2)提高暖風器換熱效果

　　加強對磨煤機暖風器的檢修維護，在機組檢修時，必須對磨煤機暖風器進行徹底檢查，及時對換熱器及相關(guān)閥門進行檢查清理，必要時對換熱面進行沖洗，增加暖風器換熱效果。鍋爐啟動投運暖風器時，應(yīng)全開暖風器進汽閥和疏水閥，適當提高供汽壓力和溫度，從而提高磨煤機的進風溫度，有利于煤粉在爐膛的著火燃燒。

　　(3)降低鍋爐啟動給水流量

　　為保護設(shè)備，原設(shè)計鍋爐最低啟動給水流量為約30%(610t/h)，通過調(diào)研分析，借鑒國內(nèi)同類型電廠經(jīng)驗，將給水流量降低至450～500t/h。這樣，通過降低給水流量，在熱負荷不變的情況下，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)整的時間。

　　(4)注意事項

　?、賳訒r，在降低給水流量前，應(yīng)先把給水流量保護值進行修改，給水流量低低跳閘值改為400t/h，機組并網(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)的變化而進行適當調(diào)整。②鍋爐升溫升壓期間，加強檢查膨脹指示是否正常。③啟動過程，應(yīng)嚴格按照升溫升壓曲線進行。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準，如出現(xiàn)異常，及時進行調(diào)整，直至偏差減小。

　　2.2 盡快投入回熱系統(tǒng)運行

　　(1)投入除氧器加熱

　　在鍋爐點火前幾個小時投入除氧器輔汽加熱運行，通過輔汽加熱，盡可能把除氧器水溫提高，然后再點火。這樣，可縮短鍋爐的啟動時間，減少啟動耗能。值得注意的是，應(yīng)嚴格控制除氧器的溫升速度，避免除氧器及管道振動過大，特別是投輔汽初期。

　　(2)低加隨機滑啟

　　根據(jù)廠家要求，保證低加汽側(cè)正常疏水壓差，優(yōu)化前機組啟動時低加汽側(cè)投入時機一般在100MW左右，或者更高負荷。通過調(diào)研分析和試驗，將低加汽側(cè)投入時間提前至機組并網(wǎng)后，負荷約60MW時，投入低加運行。此時，由于抽汽壓力較低，低加疏水無法正常逐級自流，應(yīng)將低加危急疏水打開，疏水回流至凝汽器，待機組負荷上升，抽汽壓力上升，低加疏水可以逐級自流后，關(guān)閉危急疏水，疏水切到正常運行方式。

　　(3)高加隨機滑壓

　　優(yōu)化前，高加汽側(cè)投入時間在150MW左右。這種啟動方法經(jīng)濟性差;高加暖管時間長，延長機組啟動時間;高加投入時溫差大，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，國內(nèi)大部分機組高加均采用隨機滑啟方式，效果較好。