1000MW二次再热机组冷态启动节能研究

董厚亮

摘 要：高参数大容量机组正逐渐成为各新建电厂的主力机组，如何节能降耗，降低发电成本，事关发电企业的经济效益。本文着重分析1000MW二次再热机组冷态启动过程中影响启动速度的因素，降低启动过程中消耗的电、汽、煤、油等资源，降低机组的启动成本。

关键词：1000MW机组;磨煤机;汽轮机;油枪

1 现状分析

1000MW二次再热超超临界机组设备庞大、系统复杂，每次机组冷态启动的耗能都很大，需要积极优化启动过程，采取措施实现最大限度的节能降耗。机组启动过程中消耗的燃料量、辅助蒸汽以及厂用电量主要与机组启动时间长短有关，因此，如何能够尽量缩短机组的启动时间，更好地降低发电成本，己成为公司必须要面对和研究的课题。

2019年1月22日，公司3号机组在168后首次冷态启动，从锅炉点火到机组并网用时达12小时，启动耗油共48.8吨。该次启动时间长，油耗大，增加了机组启动成本，分析主要原因如下。

2 主要问题

（1）锅炉升温升压速度慢。由于磨煤机3A暖风器出力较小，磨煤机3A启动后，给煤量受磨煤机出口温度限制，长时间只能维持低煤量（28t/h左右）运行，限制了锅炉升温升压的速度。同时，二次再热锅炉受热面布置多，升温升压速度相较于一次再锅炉更慢。

（2）汽轮机预暖时间较长。由于高旁布置在锅炉侧，机侧主蒸汽管路仅靠两路疏水来实现暖管和暖阀，造成炉侧汽温与机侧匹配偏差较大，预暖时间过长。

（3）消缺延长启动时间。点火初期，因微油枪A12点不着，处理用时1.3小时，多投A层微油枪1.3小时，多耗油约1.7吨，同时推迟了启动第一台磨煤机的时间。启动磨煤机3B前，因磨煤机3B出口门3开不到位，处理用时1小时，推迟了启动第二台磨煤机的时间，多投B层4根油枪及A层8根微油约1小时，多耗油约6.5吨。

（4）大油枪用油量偏大。A层大油枪设计用油量为1.3t/h，实际用油量约2.2-2.4t/h。B层大油枪设计用油量为0.8t/h，实际用油约1.2-1.3t/h。

3 采取措施

（1）做好点火前的准备工作。在锅炉点火之前，对锅炉汽水系统、风烟系统以及制粉系统阀门（需强制逻辑）进行开关校验，发现缺陷及时联系处理，并联系设备部检查A层微油枪和大油枪、B层大油枪雾化装置，清理油枪管路和擦拭火检装置，避免在点火后因设备原因延长启动时间。

（2）改善启动阶段的燃烧工况。每次停机前通知储运尽量安排原煤仓3A、3B上高热值煤种，如停机时煤仓烧空，则启动之前安排原煤仓3A、3B上高热值煤种。提前安排磨煤机3A暖风器的暖管工作，投入暖风器运行并充分暖磨，启磨前将磨煤机出口温度提升至85℃。磨煤机分离器转速控制在80-85rpm，在磨煤机振动不大的前提下适当增加正作用力，提高煤粉细度，适当降低一次风量，维持较高的煤粉浓度，有利于着火和着火后的燃烧稳定。在磨煤机出口温度合适的前提下，尽可能增加磨煤机3A给煤量，加快升温升压速度。

（3）尽可能提高给水温度。锅炉上水前3小时以上投入除氧器加热，提高上水溫度，提高点火前水冷壁的温度，增加炉内热量，如邻机运行，尽早投入邻机加热，进一步提高给水温度。锅炉起压开旁路后，逐渐投入高加1和高加3，给水温度高则水所需吸收的汽化热相对减少，可以增加锅炉的蒸发量，加快锅炉升温升压的速率，同时还能减少旁路向凝汽器的热排放。

（4）减少热量外排。启动初期，适当降低总风量，保持总风量在1000-1050t/h，减少排烟热损失。锅炉冷态清洗水质合格后即启动炉水循环泵，将炉水打循环，回收工质和热量。尽可能减小给水流量（≥550t/h），避免WDC阀开度过大，减少工质和热量的损失，但需注意监视水冷壁壁温不超限。

（5）尽早启动磨煤机3B、3C。启动阶段保持旁路省煤器进出口挡板关闭，使烟气全部流经空预器，尽可能提高热一、二次风温。待磨煤机3B具备启动条件后，立即启磨增加锅炉燃料量，加快锅炉升温升压的速率。机组并网后，启动磨煤机3C，在燃烧保证稳定的前提下应遵循早投煤、早断油的原则，逐渐退出油枪的运行，直至全部退出，减少燃油耗量。

（6）提前启动烟气再循环风机。在恢复风烟系统时，启动两台烟气再循环风机，维持在最低转速。锅炉点火启磨之后，根据运行磨煤机油火检和煤火检情况缓慢提高烟气再循环风机转速，增加对流受热面吸热量，提高升温升压速率。

（7）加快汽轮机暖机速度。锅炉升温升压期间，适当提高主汽压力，增强管道疏水效果。优化汽轮机暖机逻辑，在汽轮机走步之前保持主汽门全开，利用主汽门后疏水提高机侧温度，同时加快暖阀速度。

（8）进行相关技术改造。将A、B层大油枪改造成用油量为0.4t/h的小油枪，以降低启动耗油量。磨煤机3A暖风器进行增容改造，在启动阶段可提高磨煤机3A的出口温度，保证磨煤机3A的干燥出力，提高燃烧的稳定性，同时也能增加磨煤机3A启动初期的给煤量，加快升温升压的速度。磨煤机3B增加热一次风暖风器，以便更早具备启动磨煤机3B的条件，加快启动速度。

4 实施效果

机组冷态启动扣除消缺延长的启动时间，已经能完全控制在10小时之内，燃油消耗低于30吨。根据实际情况，如能对暖风器增容，邻机加热工况等在上述基础上将进一步降低启动能耗。

参考文献：

[1]四川省电力工业局，四川省电力教育协会，《汽轮机及其辅助设备的经济分析》[M].北京：中国电力出版，2000.

[2]江西省能源研究会，江西省科学能源研究所，江西省经委节能技术中心，能源研究与管理[M].江西：江西省科学院.