660MW机组高加随机启动技术优化

罗凯蓥

摘 要：本文结合目前大型火力发电厂高压加热器的常见设计运用，介绍了对660MW机组高加随机启动技术进行优化后，在提升机组运行安全性和经济性上取得的显著成效，并指出了高加随机启动的注意事项。

关键词：高加随机启动；安全性；经济性；注意事项

中图分类号：TK123 文献标志码：A

0 前言

大埔发电公司2×660MW超超临界燃煤发电机组，汽轮机为上海汽轮机厂制造生产，型号为N660-25/600/600的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、采用八级回热抽汽、反动凝汽式机组。与上海锅炉厂制造的超超临界参数变压运行螺旋管圈、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、四角切圆燃煤直流炉以及上海发电机厂制造的QFSN-660-2三相同步汽轮发电机配套。每台机组设置3台高压加热器，1、2、3号高加抽汽分别来自高压缸14级后、高压缸排汽、中压缸的发电机侧5级后，疏水均采用逐级自流疏水方式，3号高压加热器出口的疏水疏入除氧器；1～3号高加事故放水和除氧器溢放水均排到凝汽器疏水扩容器。

机组投运初期，高加水侧一般在锅炉上水时投入，机组冷态启动时高加汽侧则是在机组并网后带低负荷暖机（约100MW）时投入。这种启动方法经济性差，高加暖体时间长，延长机组启动时间；高加投入时容易出现虚假水位而引起高加汽侧退出，操作难度大；温升率难于控制，易出现温差大，影响高加使用寿命，甚至导致高加管板泄漏，进而影响高加使用率，也將降低机组运行的经济性和安全性。为了解决以上问题，公司结合机组实际运行情况，开展了高加随机启动技术的优化研究，通过采用优化后的技术，在提升机组运行安全性和经济性上已经取得了显著成效。

1 高加随机启动技术优化及注意事项

（1）锅炉点火至热态清洗结束后2号高加暖体并部分投入

在锅炉点火前确保高加水侧已投入正常运行，高加汽侧具备投运条件。待锅炉点火、热态清洗结束后，就可根据蒸汽参数开启二段抽汽逆止门、2号高加危急疏水门，稍开二段抽汽电动门，对2号高加进行暖体，暖体结束后逐渐调整二段抽汽电动门开度至30%左右，实现2号高加“随炉启动”。待汽机暖阀前，需联系热工人员强制二段抽汽逆止门条件满足。

（2）汽机冲转至360r/min低速暖机时1号高加暖体并部分投入

机组冷态启动过程中，当汽机走步、冲转至360r/min时，需要低速暖机一小时。此时，高压缸已有少量蒸汽进入，即开启一段抽汽逆止门、1号高加危急疏水门，稍开一段抽汽电动门，对1号高加进行暖体，暖体结束后逐渐调整一段抽汽电动门开度至20%左右，实现1号高加“随机启动”。

（3）汽机冲转至3000r/min时3号高加暖体并部分投入

机组冷态启动过程中，当汽机走步、冲转至3000r/min时，中压缸已有少量蒸汽进入，即开启三段抽汽逆止门、3号高加危急疏水门，稍开三段抽汽电动门，对3号高加进行暖体，暖体结束后逐渐调整三段抽汽电动门开度至20%左右，实现3号高加“随机启动”。

（4）机组并网带初始负荷后逐渐投入高加汽侧

机组并网后需带初始负荷进行低负荷暖机，待机组负荷﹥80MW后，逐步开大一、二、三段抽汽电动门至全开，投入高加汽侧运行，此时需要控制高加汽侧温度和压力缓慢上升，高压加热器出水温度变化率≤3℃/min。待机组负荷﹥112MW后，检查高加运行正常，将三台高加疏水逐级回收，逐步送至除氧器。

（5）高加随机启动的注意事项

高加随机启动过程中，应该严格控制高加汽侧温度和压力缓慢上升，高压加热器出水温度变化率≤3℃/min；机组并网前高加已部分投入运行，待机组并网带暖机负荷过程中应注意高加水位变化，防止高加满水。

2 高加随机启动技术优化运用情况

2.1 高加随机启动提升安全性

高加随机启动，与机组滑参数启动同步，进入汽缸的蒸汽参数缓慢增加，使得高加抽汽的温度、压力、流量及高加出水温度也是逐渐上升的，这样可使高加管板和管系均匀的加热，相应的热应力减小，能够减少高加热冲击，降低高加管口焊缝和管道受损而泄漏的可能性，延长管材寿命。高加随机启动时，加热器压力是均匀缓慢上升的，有利于加热器水位的控制，避免产生虚假水位，影响机组运行安全性。

高加随机滑启还可以改善汽机本体汽缸的疏水条件：汽机启动初期，进入汽缸蒸汽的温度、流量低，同时汽缸温度低，使得蒸汽凝结成水，这些疏水如果不能及时疏走，势必造成汽机各级叶片发生水蚀现象；同时汽缸存在疏水，可能将使汽机上下缸产生的温差超过限度，造成机组胀差超限。低速暖机时投入1号高加，则相应增加了汽机高压缸的进汽量，也增加了内缸疏水的排放，改善机组热膨胀特性，减少胀差。

2.2 高加随机启动提高经济性

（1）更早地提高了给水温度

在机组冷态启动期间，提高给水温度主要靠辅汽联箱对除氧器加热。而除氧器汽源来自临机辅汽或者启动炉，由于长期单机运行，我厂机组启动用辅汽基本来自启动炉，且启动炉容量小、用户多。受来汽参数限制，用辅汽联箱投除氧器加热后给水温度一般不超100℃。随着2号高加的“随炉启动”，待再热器起压后，就可以投入2号高加，对给水进行加热，可将汽机启动前给水温度提高至120℃以上，这部分蒸汽的热量得到了利用，避免直接通过低旁进入凝汽器产生冷源损失。

（2）缩短了并网至完全投入高加所需的时间

随着高加随机启动技术的优化，在并网前高加已经得到了充分的预暖并且已部分投入，可有效缩短机组并网后完全投入高加所需的时间。据查阅历史数据，机组投产早期由并网至完全投入高加，需耗费两个小时以上，而采用技术优化后均只需约1个小时，就可在并网后完全投入高加。

（3）降低了投高加汽侧的操作难度，提高了安全性

以往常出现在投1号高加时出现虚假水位而引起汽侧跳闸，影响锅炉的给水温度；高加温升率也较难控制。随着高加随机启动技术的优化，降低了投高加汽侧的操作难度，高加温升率也得到较好的控制，有利于高加的安全运行和使用寿命。

（4）为机组启动过程中尽早投入脱硝系统创造有利条件

根据《关于污染物超标规定及SCR投运的要求》，氮氧化物从机组并网开始进行超标考核，为此必须采取有效措施争取减少机组启动过程中氮氧化物超标考核。通过对高加随机启动技术的优化，缩短了并网至完全投入高加所需的时间，为并网后尽快提高给水温度创造了有利条件。通过给水温度的提高，可减少冷源损失，有利于提高炉膛出口烟气温度。同时，尽早投入高加，增加了汽机的进汽量，使汽机暖机更充分，有利于提高汽机应力裕度，为锅炉尽快提高主、再热汽温，减少对烟气的吸热量、提高进入SCR的烟气温度创造了有利条件。据查阅历史数据，综合采取高加随机启动技术优化等措施，机组并网至投入脱硝系统所需时间已实现从8个小时缩短至6个小时。

结语

通过对我厂高加随机启动技术的优化运用，在提高机组运行安全性和经济性方面已体现出该技术的显著成效。在国家提倡节能减排的大环境下，高加随机启动技术值得继续深入研究优化和大力推广。

参考文献

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