国产300MW机组启、停机优化运行

闫小坤

河北大唐国际张家口热电有限责任公司河北张家口075000

摘要：张家口热电公司300MW机组冷态启动期间由于锅炉热负荷较低，如何优化各系统运行方式，把握各设备启动时间节点，从而在启动中缩短启动时间，达到降低燃油消耗、降低厂用电率目的。

关键词：启动；停机；优化；厂用电；油耗；真空

一、机组简介

张家口热电公司2×300MW燃煤供热机组。该机由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造，型号：C250/N300-16.7/537/537型，型式：亚临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、供热凝汽式汽轮机。锅炉型号为HG-1025/17.5-YM33，亚临界、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风的π型汽包炉，固态排渣，锅炉紧身封闭布置，全钢架悬吊结构。设计工作压力为17.5MPa，最大连续蒸发量1025t/h，由哈尔滨锅炉厂设计制造。发电机为哈尔滨电机有限责任公司生产的型号为QFSN-300-2三相隐极式交流同步发电机，发电机冷却方式采用“水-氢-氢”冷却方式。

二、优化背景

张家口热电公司#1机组2009年12月投产，#2机组2010年02月投产，投产初期为了保证机组运行稳定，启、停机过程中减少对设备的启、停操作，从而减少出现异常、故障的机率。因此在机组启、停过程中均是双风机并列运行，两台凝结泵运行，循环泵采用高速或中速运行。在锅炉点火时为了保证燃烧稳定，采用大油枪点火、升温、升压。故在此机组启、停时提高了机组运行的稳定性，但是大大增加了厂用电的消耗和燃油的消耗。而为了响应国家节能、减排的政策，并提高机组运行的经济性，发电部利用仿真机培训提高运行人员的技术水平，并经过多次机组启、停的试验，对机组启、停过程进行了优化，合理的安排设备的启、停时间，利用汽动给水泵全程上水，采用小油枪配合#1磨煤机的方式，大大节约了在机组启、停过程中的厂用电和燃油的消耗，取得了明显的节能效果。

三、机组启动的优化方案

（一）启动前准备阶段

1、机组启动前，值长安排相应岗位人员配合启动，提前准备标准机组启动相关的操作票；

2、根据检修工期，提前1-2天关闭循环水系统放水门，打开凝汽器水侧出、入口电动门、水塔回水门，准备循环水系统，水塔注水至水位正常；

3、启动前值长安排专人打印汽机、锅炉系统启动前检查操作票，检查各系统具备启动条件，防止出现部分疏、放水门误开、误关或未送电等情况；

4、值长安排机组长统计本机待处理缺陷，通知点检及时处理；

5、检查辅控脱硫吸收塔注入浆液至8米，除灰系统投入保温箱加热，灰斗加热；

6、由邻机供汽，投入高辅系统，各油系统投入电加热；

7、值长安排#1、2原煤仓上优质煤。

（二）、凝结水系统启动

1、恢复闭式水系统，启动闭式泵；

2、凝汽器补水至正常水位，检查低加系统水侧、轴加、除氧器具备注水条件，启动#1变频凝结水泵（凝结水压力在0.8MPa-1.0MPa），检查凝结水泵运行正常后开启多级水封注水门，进行注水放空气，注水完毕后关闭；开启上水旁路电动门、调门向除氧器上水至2000mm，根据化验结果，若水质不合格，开启除氧器放水门，排至定排，冲洗低加、除氧器，注意监视定排水位，同时开启高辅至除氧器供汽管道手动门、疏水手动门疏水暖管。水质合格后，关闭上水调整门，凝结水倒至凝汽器？？，开启高辅至除氧器供汽电动门，稍开调整门，投入除氧器加热，温升控制1℃/min，水温加热至100-120℃左右；

3、负荷120MW时，根据除氧器水位、给水流量、凝结水流量，启动#3变频凝结水泵；

（三）、锅炉上水、投加热

1、检查给水系统各放水门关闭，锅炉具备上水条件；

2、除氧器水温度高于锅炉金属壁温35-70℃，启动火检冷却风机；

3、投入高加水侧，检查电泵备用正常，关闭省煤器再循环电动门，启动汽前泵，开启汽泵出口门及给水旁路门锅炉上水，上水流量≯60t/h，控制汽包壁温差不超40℃，上水时间冬季≮4h，其他季节≮2h；上水至汽包最低可见水位，开启锅炉排污，直至水质透明，方可停止排污；水位上至-100mm后，开启省煤器再循环电动门，停止汽前泵运行，上水后记录膨胀指示器指示；

4、点火前开启小机本体疏水，低压主汽门前疏水，四抽至小机管道疏水，高辅至小机管道疏水，稍开高辅至小机供汽1、2道手动门，疏水暖管，注意机组真空变化；

5、启动一台低速循环泵，恢复开式水系统，机组并网后根据循环水入口温度，机组真空，启动另一台高速循环泵；

（四）、风机启动

1、在风机启动前检查阶段，通知锅炉点检，清理AB层、CD层大油枪、小油枪、风道燃烧器；

2、通知辅控启动风机，检查锅炉主保护传动合格且投入，检查火检冷却风压力＞6.5kPa，检查空预器、引、送风机具备启动条件；

3、启动两台空预器，检查运行正常，辅助电机投入备用；

4、投入炉膛烟温探针，投入炉膛火焰电视，开启各二次风门；

5、建立烟风通道后，启动一台引风机，运行正常后，调节炉膛负压在-100—-150Pa，启动同侧送风机，调整总风量在400—450t/h，炉膛负压维持-100±50Pa，引风机动叶投入自动，开始炉膛吹扫；

（五）、锅炉点火

1、检查锅炉具备点火条件，停止底部加热；

2、启动一台油配风风机，另一台投入备用，调节风机频率至合理风量（各角风速18—25m/s）；投入任意一角少油燃烧器，燃烧稳定后投入对角燃烧器，逐渐投入其他燃烧器，燃烧稳定30min后就地投入副油枪，监视少油燃烧器壁温≯750℃，否则应适当提高风速或停止对应小油枪；

3、小油枪燃烧稳定后，启动风道燃烧器高压风机，调节变频至合理风量（18—25m/s），投入风道燃烧器，监视壁温≯750℃；

4、当热一次风温度＞180℃且#1磨出口温度60℃—80℃时，投入AB层大油枪，启动#1制粉系统，给煤量12—16t/h，燃烧稳定后，逐渐退出AB层油枪；

5、当发电机并网后，根据升温、升压速度、燃烧情况，投入AB层任意三根大油枪，启动#2、3制粉系统，燃烧稳定后退出AB层油枪，并根据热一次风温度退出风道燃烧器运行；

（六）节能效果

1、通过合理安排启动前各系统的检查、缺陷处理，大大缩短了机组启动时间，减少了启动过程中故障、异常的发生率，使机组冷态启动控制在6h左右；

2、除氧器、汽包上水后投入加热，提高了初参数，还大大缩短了锅炉点火后升参数的时间，降低了燃油的消耗；

3、在120MW之前使用单台凝结泵运行，大大降低了厂用电的消耗，以机组启动时间至并网后升负荷至120MW，约8h计算节电量约为1060kWh；

4、使用汽泵全程上水比使用电泵上水大大降低了厂用电的消耗，以机组启动时间至并网后升负荷至120MW在电泵倒换为汽泵运行，电泵电流从初期到后期在240-420A，以平均电流约360A计算节约电量约为25439kWh；

四、机组停机过程优化

（一）停机前准备阶段

1、机组停机前，值长安排相应岗位人员配合启动，提前准备标准机组滑停相关的操作票；

2、值长安排机组长统计本机待处理缺陷，通知点检以待停机后安排检修；

3、停机前值长安排#1、2原煤仓上优质煤，所有煤仓煤位不超过2m，保持低煤位运行；

4、停机前试验润滑油泵、顶轴油泵、盘车电机、AB层大油枪、电动给水泵等均能正常运行；

5、停机前将公用系统的冷却水、辅汽倒为运行机组带；

6、停机前将#1、2机组高、低辅联络管充分疏水暖管后串联并列运行；

（二）滑停阶段

1、调度下滑停令后解除机组AGC，将负荷升至300MW，以提高耗煤尽快清空#3、4、5原煤仓后关闭给煤机上闸板门，并停止润滑油泵和液压油泵运行；

2、在清煤仓阶段锅炉改为定压运行，降低主蒸汽压力和温度，在机组负荷150MW以上时保证过热蒸汽过热度不低于120℃；

3、机组滑停过程中采用全程汽泵上水，电泵备用的方式，以节约厂用电的消耗；

4、在机组负荷降至150MW时，停止单侧送、引、一次风机运行，采用单侧风机运行的方式；

5、在负荷降至150-120MW时，根据机组真空和循环水出、入口温度，将高速循环泵倒换为低速循环泵运行；

6、在负荷120MW时停止一台凝结泵运行；

7、在低负荷时监视好炉膛负压稳定，必要时解为手动调整，以保证燃烧稳定，滑停全程不投油枪；

8、在负荷低于90MW后充分利用二次风调节汽温，尽量减少减温水的用量，避免出现水塞和降低给水泵的出力；

9、锅炉灭火后，立即安排进行炉膛吹扫，吹扫完成后停止送、引风机运行；

10、送、引、一次风机停运1h后，根据风机轴承温度情况停止润滑油泵运行；

11、汽轮机打闸后在监视各轴承振动正常的情况下，先维持机组真空，利用汽动给水泵给锅炉上水至最高可见水位后，安排汽泵打闸；

12、机组停运后停止主变、整流柜风扇运行以降低厂用电消耗；

（三）节能效果

1、停机前合理安排优质煤，保持低煤位运行，缩短了滑停时清煤仓的时间，从而缩短了滑停时间；

2、停机前试验润滑油泵、顶轴油泵、盘车电机、AB层大油枪等提高了机组滑停的安全系数；

4、负荷90MW后调整燃烧、炉膛负压稳定，全程不使用油枪，降低了燃油消耗约6-8t；

5、采用全程汽泵上水，降低了厂用电的消耗，比120MW后使用电泵上水节约电量约为6360kWh；

6、在负荷120MW时停止一台凝结泵运行，节约电量约为424kWh；

7、负荷降至150-120MW时将循环泵倒为低速运行，节约电量约为954kWh；

五、结论

机组启动、滑停的优化，提前进行准备工作在缩短机组启、停时间的同时还大大提高了机组启、停的安全系数。机组启、停过程中采用汽泵全程上水和负荷150MW前单侧风机、单台凝结泵的方式，厂用电消耗明显降低。充分利用风道燃烧器和小油枪配合#1磨升参数的方式，大大降低了机组启动过程中的燃油消耗。

故通过机组启、停优化取得了较好的经济性。

参考文献：

1、方占岭[1]；祝宪[1]；徐东升[2].机组启停全程使用汽动给水泵的实践与研究.中国电力.2008.97-99

2、周达.300MW机组起动过程实现凝结水泵、循环水泵、电动给水泵零单耗.热力发电.2008.55-56

3、袁镇福[1]；赵金龙[2].电站锅炉启动曲线最优化及实时启动指导.动力工程.1997.40-45