300MW火电机组启动过程的优化

向海杨

（贵州鸭溪金元发电运营有限公司，贵州 鸭溪镇 563100）

300MW火电机组启动过程的优化

向海杨

（贵州鸭溪金元发电运营有限公司，贵州 鸭溪镇 563100）

在某电厂1～4号机的调试过程中，每次开机启动都严格按照机、炉、电规程的规定进行，比如，大机高压缸预暖要求高压内缸上壁温达到150℃才能大机闷缸；发电机并网后才启动制粉系统等。这些都是按照规程中的要求进行的。那么是否可以改变其中的一些参数和操作方式，让开机更快，更节约燃油和厂用电呢。通过深入的研究和实践，制定了在保证生产安全的前提下，对300MW火电机组开机过程进行优化的技术措施，达到了快速启动和节约能源的目的。

1 用汽泵前置泵代替电泵向锅炉上水

锅炉上水过程的时间并不长，大约2h～4h，通常采取的方式是用电动给水泵向锅炉上热水，这种方式的好处是速度较快，因为电泵的出力较大。而电泵为6kV的电机，功率很大，给水的压力高，造成电能的消耗很大，主要损耗在节流和再循环中；而且对给水管道的冲击也较大。

现锅炉上水改为采用2台汽泵前置泵同时上水的方式。前置泵是380V电机，功率小，出口压力低(大概只有0.5MPa)，不需要开启再循环，消耗的电能明显降低，对给水管道的冲击也较小。用2台前置泵上水时，每次启动大概可以节电1500kW.h。但是这种操作方式也带来了一些问题，首先，前置泵出口压力低，所以必须启动2台前置泵才能满足上水的要求，系统的检查恢复就要复杂得多。但汽泵系统本来就要恢复，所以只要操作过程周到细致，就可以保证操作的安全。其次，因为给水压力低，上水的速度比电泵上水的速度慢，影响了整个开机的进度，拖延了启动的时间。但是从实际操作来看，影响上水的时间并不多，因为上水的时间还受到汽包壁温差的影响。这种上水方式的改变，能够节约很多电能，但是为了保证开机的速度，必须在开机时改变一些操作进度，比如提前检查汽泵系统、提前上水等。

2 高缸预暖温度的提高

根据汽机规程的规定，开机过程中投入汽机高缸预暖是为了加速暖机的过程，当高压内缸上壁温度达到150℃就开始闷缸。要加快汽机冲转过程中的暖机过程，就要提前对高压内缸进行预暖。理论上讲，高压内缸上壁温度越高越好，这样就能缩短暖机过程，加快开机速度，节约燃油和厂用电。经过实践，将高压内缸上壁温度暖至200℃才开始闷缸，高压上缸外壁温度达到128℃，汽机冷态冲转时间大概在30min左右，大大缩短了冲转时间。那么高压内缸上壁温度是不是越高越好呢？这个缸温越高，在大机冲转过程中会不会对大机的膨胀、大机各道轴承的振动、轴向位移、缸温造成其他的影响？

高压内缸上壁温度定得低，汽机各个缸温点的温度就低，缸胀也较均匀，闷缸的效果也较好，冲转过程中振动就比较小，但是暖机的时间会很长。因为汽机冲转过程中锅炉基本上是燃油，因而会大大增加燃油的消耗量，厂用电的消耗量也会很大。暖缸的温度定得高，冲转后暖机的时间减少，冲转过程时间会缩短，能够节约燃油、厂用电和时间。但如果把暖缸的温度定得高，即高压内缸的壁温越高，汽机各个缸温点的温度就越高，各个缸的温差就会越大，高缸胀差就会越大，闷缸的效果也越差，冲转过程中对大机的振动影响就会很大，反而有可能会冲转不成功，从而造成能耗加大、时间加长。所以，需要选择一个较适中的温度。经过实践，把这个温度定为200℃。此后几次开机都很成功，大机冲转的时间大概控制在30min左右(过去一般正常的冲转都需要2h～3h)，大大缩短了冲转的时间，更节约了大量的燃油和厂用电。

3 开机过程用汽泵全程上水

在一般的开机过程中，低负荷时用电动给水泵上水，在负荷达到80MW后冲转汽泵，开始采用汽泵上水。这种上水方式是锅炉和汽机规程中的要求，因为电泵的可靠性相对较高，特别是低负荷时，汽包水位波动很大的情况下，可以提高机组的安全性。但是开机过程时间较长，电泵的功率很大，厂用电的消耗会很高。现采取的是在机组低负荷时，用运行邻机的辅汽来冲转1台汽泵，在开机的全程用汽泵上水，当负荷达到100MW时用四抽冲转第2台汽泵并列运行。虽然说运行机组的汽耗会增加，但相对于电泵的电耗来说，仍节约很多。通过几次开机实践，每次开机节约厂用电大概5000kW.h～10000kW.h。这种操作方式会带来很多安排上的改变。如，在锅炉点火后就需要利用邻机辅汽冲转1台汽泵给水，那么在锅炉点火前就必须做好汽泵系统的恢复工作，保证随时可用。再如，由于汽泵系统复杂，又需要邻机保证汽机辅汽的压力稳定，相对于电泵可靠性要低一些，在锅炉低负荷阶段，存在一些安全隐患。这必须从技术上予以保证。但从另一个角度来看，因为这时的电泵处于备用状态，给水安全也有一定的保障。

4 汽机冲转前启动1台磨煤机准备冲转参数

传统的开机方式从锅炉点火至发电机并网都是燃用燃油，待发电机并网后才启动制粉系统运行。这种方式会消耗大量的燃油，而且锅炉参数上升很慢；并网后再启动磨煤机，煤粉着火需要时间，也会增加启动的时间。

电厂采用的是直吹式低速磨煤机，锅炉是W型火焰锅炉。现采用的方式是，在锅炉点火后，炉膛出口烟温达320℃时就开始启动1台磨煤机运行，投入煤粉，使锅炉升温、升压至冲转参数，汽机冲转的整个过程都是煤油混燃。待发电机并网后，立即增加磨煤机出力，并且启动第2台磨煤机运行。经过多次开机实践，这种方式能够很好地控制锅炉的热负荷，并且能节约大量的燃油，相对传统的方式可以节约大约10t的燃油。但是这种操作方式会带来很多安全问题，必须在技术上予以保证。

(1) 锅炉的升温、升压速度要保证在合理的范围内，不能太快，否则会大大降低锅炉的使用寿命。

(2) 锅炉低负荷阶段，炉膛温度较低，采用煤油混燃时，必须有足够的油枪来提高炉温，以保证锅炉的燃烧稳定，否则可能发生熄火或煤粉无法着火，存在熄火爆燃的危险。

(3) 锅炉低负荷阶段，煤油混燃会有很多煤粉没有燃尽，最终会随烟气流动并积存在尾部烟道和空预器，可能造成尾部烟道再燃烧或空预器再燃烧。解决方法是加强空预器和尾部烟道的吹灰和烟温监视，以保证运行安全。

(4) 为了使煤粉更好地着火，在锅炉点火后，要提前对制粉系统进行预暖。因为汽机冲转蒸汽的用量有限，因此要注意控制制粉系统的出力和锅炉热负荷，避免锅炉汽温、压力超限。

通过多次开机实践，并以上述4个技术措施为保证，在300MW火电机组的开机操作中，节约了大量的燃油和厂用电，缩短了开机的时间。而且，通过研究各个技术保证措施，保证了在开机过程中的设备安全，使机组能又快又优的实现启动。

2009-09-18)