330 MW 机组冷态启动时锅炉上水新操作方法

周海峰 李科文 张建伟 周 勇 陈金卫 陈 静

国家能源集团谏壁电厂 江苏 镇江212006

0 引言

某电厂330 MW机组锅炉为亚临界压力中间一次再热控制循环炉，单炉膛Π型，高强度螺栓全钢架悬吊结构。炉前布置三台低压头炉水循环泵，炉顶管中心线标高为58500 mm，汽包中心线标高为59420 mm，锅炉房总深度自G排柱至M 排柱为36.4 m，炉顶大板梁底标高67400 mm。汽轮机为一次中间再热、亚临界、水氢氢冷却、双缸双排汽、反动凝汽式。为防止向锅炉上水的两台汽动给水泵运行中汽蚀，汽机房零米布置两台FA1D53前置泵，该泵是卧式双吸蜗壳式泵，为上海电力修造总厂生产。由静子和转子两大部分组成。静子包括蜗型泵壳、轴承座、轴承座端盖、机械密封壳体、泵壳磨损环等部件；转子包括泵轴、轴套、机械密封轴套、滚子轴承等部件。FA1D53前置泵为卧式轴向中分泵壳型，一级双吸叶轮。其主要技术参数如表1所示：

图1 FA1D53前置泵主要技术参数

进水温度(℃)166转速(r/min)1480

1 传统启动方式

330 MW机组冷态传统启动方式，首先用辅汽启动一台汽动给水泵，炉水泵注水正常，汽泵到3000r/min后开启出水门对锅炉上水，锅炉三台炉水泵点动正常后，锅炉启动风机点火后升温、升压至主机冲转、并网、加负荷该汽泵一直维持运行，机组负荷到120 MW用抽汽启动另外一台汽泵，进行并泵操作。

2 传统启动方式存在的问题

2.1 机组冷态启动时，从启动第一台汽泵至锅炉点火，锅炉升温、升压至0.2 MPa左右至少需要4小时左右，如果有设备故障时间需要更长；而给水泵的扬程在2200 mH2O左右，工作特性必须要3000r/min以上才能开启出水电动门向锅炉上水，出口压力达到8 MPa以上，再循环门开足出口流量至少有100t/h以上，这样增加了节流损失，也增大了汽泵的汽耗。这个时候锅炉为了控制住汽包水位必须要开启连排、定排放水门；如果主给水阀有内漏，甚至要开启下水包放水门控制汽包水位，这样需要消耗大量的辅汽和除盐水。

2.2 汽泵启动前，分别在600r/min、1800r/min暖机暖泵需要一段时间，启动用辅汽需要6-8t/h辅汽。在启动过程中，若运行汽泵发生故障，只有启动电泵运行，功率一般在5000k W以上，上汽厂电泵额定电流599 A，电泵启动需要消耗大量的电能。

2.3 汽泵启动需要真空建立，且主机/小机需要供轴封汽。而上水过程中需要维持至少一台真空泵运行，如果采用前置泵上水，轴封用汽和真空泵耗电将节省。

3 新操作方法

3.1 机组冷态启动时不再启动汽泵，而是首先启动汽泵前置泵小流量向锅炉上水；

3.2 前置升压泵的扬程低，330 MW机组前置泵扬程一般在90 mH2O左右，在锅炉汽包压力达到0.2 MPa前，都可以满足锅炉给水压力的需要。如果运行前置泵故障，可以直接启动另外一台前置泵，对机组启动没有影响。

4 优越性分析

4.1 从经济效益考虑。从锅炉上水至锅炉点火升压到0.2 MPa这个阶段，锅炉上水所消耗的能量就是前置泵消耗的电能，不必耗用辅助蒸汽，另外节约锅炉进水后大量除盐水的排放。

4.2 从安全性考虑。除氧器低压给水加热后，启动前置泵小流量向锅炉上水，在高加钢管小流量暖体后缓慢提高给水温度，对高加系统各部均匀加热，对延长高压加热器寿命有益，提高了启动过程中设备的可靠性。

5 新操作方法效益分析

该电厂近几年330 MW机组经过多次机组冷态启动，发现用前置升压泵小流量向锅炉上水，既可以降低热能的浪费，也可以节省大量的除盐水，同时给水系统的安全性和经济性都有了较大的提高。如果机组冷态启动从锅炉上水至锅炉点火升压到0.2 MPa时间为4小时计算，可以节约辅汽25吨，除盐水200吨，节省真空泵耗电量1400k wh，折算人民币为：辅汽25*150=3750元，除盐水200*30=6000元，真空泵耗电1400*0.5=700元，合计10450元，按两台330 MW机组全年冷态启动10台次计算共节约启动费用10450*10=104500元，考虑到高压加热器寿命延长及检修维护费用减少约30万元/年，故采用此新操作法进行锅炉启动上水，全年可产生经济收益约40万元。同时采用该操作法后启动过程优化，人员劳动强度大为减轻，可以较好地避免人员误操作带来的安全及经济损失。

6 总结

该电厂两台330 MW机组于2004年投产，在投产初期机组冷态启动采用电泵或者凝泵上水，在2006年开始为节约厂用电能改用汽动给水泵向锅炉汽包上水，2010年后经过多次机组冷态启动操作，发现用汽泵前置泵小流量向锅炉上水，既可以降低热能、电能的浪费，也可以节约大量的除盐水，同时机组运行操作的安全性也得到更好保证。该先进操作法，经过多次实践证实具有良好经济性和安全性，已被纳入该厂《330 MW集控运行规程》冷态启动章节。对同类型机组冷态启动操作有一定的参考意义。