超临界机组启动节能优化研究

　　1 前言

　　广东珠海金湾发电有限公司2×6 0 0MW燃煤机组，汽轮机为上海汽轮机有限公司制造生产，型号为N 6 0 0 -24 . 2/566/566的反动式、超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式600MW汽轮机组。与上海锅炉厂制造的超临界螺旋管圈、一次中间再热、平衡通风、四角切圆燃煤直流炉以及上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-600-2三相同步汽轮发电机配套。

　　自机组投产以来，机组的运行状况良好，机组的能耗水平也逐年下降。但是，对照国外同类型机组，其能耗水平及经济指标尚有一定的差距。为切实响应了国家节能降耗的号召，进一步降低机组能耗，提高公司的竞争力，金湾公司大力开展节能降耗工作，结合机组的实际运行情况，开展了机组启动节能优化研究，通过优化机组的启动操作和运行方式，有效降低了机组的启动能耗，取得了较好的经济效益和社会效益。

　　2 机组启动节能优化

　　2.1 缩短锅炉启动阶段参数调整时间

　　为节约燃油，锅炉采用等离子点火方式启动，锅炉启动时，启动制粉系统用等离子方式点火并升温升压。由于磨煤机启动最小煤量为16t/h，点火初期炉膛的热负荷增加过快，导致锅炉汽温上升过快，升温升压率均达不到要求。而且汽轮机要求的冲转参数严重不匹配，需要反复调整才能达到汽轮机冲转所需参数，浪费大量的时间，同时严重影响锅炉受热面、蒸汽管道、汽轮机设备等安全性，这是影响机组启动速度及安全的重要因素之一。为此，经调研分析后采取了选择合适的启动用煤、降低锅炉启动给水流量等措施，取得较好的效果。启动时调整时间短，参数稳定，容易达到汽轮机冲转要求。同时，给水流量降低后，电动给水泵的电耗明显减少，前后电流降低了约100A。

　　(1)选择合适的启动用煤

　　为了降低锅炉采用等离子点火方式启动时炉膛热负荷增加地快的问题，启动用煤的选择显得尤为重要。煤的低位热值，应在5000～5200kcal，过高会导致热负荷过高;过低则导致燃烧不稳定。煤的挥发分应在30%～35%，此时煤粉容易着火，燃烧快;过低不利于着火，过高带来安全问题。煤的水分和灰分应尽量低，过高会造成不好着火和燃烧不稳;选择这样的煤种可提高煤的着火速度，加快煤粉燃烧，缩短火焰长度，降低受热面的热负荷。

　　(2)提高暖风器换热效果

　　加强对磨煤机暖风器的检修维护，在机组检修时，必须对磨煤机暖风器进行彻底检查，及时对换热器及相关阀门进行检查清理，必要时对换热面进行冲洗，增加暖风器换热效果。锅炉启动投运暖风器时，应全开暖风器进汽阀和疏水阀，适当提高供汽压力和温度，从而提高磨煤机的进风温度，有利于煤粉在炉膛的着火燃烧。

　　(3)降低锅炉启动给水流量

　　为保护设备，原设计锅炉最低启动给水流量为约30%(610t/h)，通过调研分析，借鉴国内同类型电厂经验，将给水流量降低至450～500t/h。这样，通过降低给水流量，在热负荷不变的情况下，产汽量增加，锅炉主再热器气流量增加，从而降低汽温，更受利于汽温控制，大幅缩短调整的时间。

　　(4)注意事项

　　①启动时，在降低给水流量前，应先把给水流量保护值进行修改，给水流量低低跳闸值改为400t/h，机组并网后再将低低跳闸值恢复至原539.5t/h，而给水流量则随其他参数的变化而进行适当调整。②锅炉升温升压期间，加强检查膨胀指示是否正常。③启动过程，应严格按照升温升压曲线进行。④注意监视水冷壁螺旋管和垂直管壁温，壁温应该平衡上升，控制相邻壁温偏差不超标准，如出现异常，及时进行调整，直至偏差减小。

　　2.2 尽快投入回热系统运行

　　(1)投入除氧器加热

　　在锅炉点火前几个小时投入除氧器辅汽加热运行，通过辅汽加热，尽可能把除氧器水温提高，然后再点火。这样，可缩短锅炉的启动时间，减少启动耗能。值得注意的是，应严格控制除氧器的温升速度，避免除氧器及管道振动过大，特别是投辅汽初期。

　　(2)低加随机滑启

　　根据厂家要求，保证低加汽侧正常疏水压差，优化前机组启动时低加汽侧投入时机一般在100MW左右，或者更高负荷。通过调研分析和试验，将低加汽侧投入时间提前至机组并网后，负荷约60MW时，投入低加运行。此时，由于抽汽压力较低，低加疏水无法正常逐级自流，应将低加危急疏水打开，疏水回流至凝汽器，待机组负荷上升，抽汽压力上升，低加疏水可以逐级自流后，关闭危急疏水，疏水切到正常运行方式。

　　(3)高加随机滑压

　　优化前，高加汽侧投入时间在150MW左右。这种启动方法经济性差;高加暖管时间长，延长机组启动时间;高加投入时温差大，损害高加寿命，此前多次出现高加管板泄漏。经调研分析，国内大部分机组高加均采用随机滑启方式，效果较好。