鍋爐冷態啟動爐水加熱系統改造探討

摘 要：文章介紹了華能聊城熱電有限公司300MW機組通過鍋爐爐水加熱改造提高鍋爐冷態啟動前的鍋爐水溫及鍋爐壁溫，從而達到節省啟動時間及啟動用油的目的。

關鍵詞：冷態啟動；節油；爐水加熱

華能聊城熱電有限公司7、8號機組鍋爐系上海鍋爐廠有限公司生產的型號為SG-1025/17.47-M879亞臨界壓力中間一次再熱控制循環汽包爐。單爐膛π型露天布置，固態排渣煤粉爐；制粉采用四臺鋼球磨、中間儲倉式、熱風送粉系統；給水調節配置2×50%B-MCR的轉速調節汽動給水泵，備用泵采用1×30%B-MCR的調速電動給水泵；設有5%B-MCR鍋爐啟動旁路系統。兩臺機組分別于2006年1月和2006年10月投產。由于上機組時300MW機組為主力發電機組，因此，設計時未考慮調峰因素，未設計鍋爐爐底加熱系統，每次機組啟動時，鍋爐上水完畢后，即進行點火操作，相對于有爐底加熱機組，啟動時間延長，啟動耗油量增加。

1 改造前鍋爐上水操作

華能聊城熱電有限公司#7、8機組每臺機組配備一臺凝結水輸送泵，其作用是向凝汽器補水及機組啟動前向鍋爐進行冷上水。每臺機組配備一臺除氧器循環泵（型號HPK-S100-250，額定流量為190m3/h，揚程為0.56Mpa），其作用是除氧器投加熱時進行水循環及機組啟動前向鍋爐進行熱上水。

鍋爐啟動前的上水方式：凝結水輸送泵進行鍋爐冷上水；除氧器循環泵進行鍋爐熱上水；利用汽動給水泵前置泵進行鍋爐上水；利用電動給水泵進行鍋爐上水。

綜合考慮上水速度、節約電能、上水溫度等因素，目前我廠基本采用除氧器循環泵上水方式進行鍋爐熱上水，上水時間2-4小時。

為提高鍋爐點火前水溫，我廠采用的方式為，鍋爐上水前先投入除氧器加熱，利用除氧器循環泵將除氧器水溫加熱至80-90度，然后開啟除氧器循環泵至鍋爐熱上水門向鍋爐上水，雖然上水為80-90度的熱水，但由于鍋爐水側系統龐大，由于散熱及冷卻作用，鍋爐上水完畢后，整體水溫只有30度左右。冬季上水后水溫則更低。

在如此低的水溫條件下點火，相對于其它有爐底加熱的300MW機組，啟動用油自然增加不少。

2 爐水加熱系統改造方案

為提高鍋爐點火前爐水溫度，節省燃油，我們提出利用除氧器充當爐水加熱器的改造方案，將爐水引至除氧器進行加熱，加熱后的爐水從除氧器底部由除氧器循環泵打回至鍋爐。此方案優點：利用除氧器充當加熱器，加熱速度快。不需要增加新的加熱器，節省投資。不需要對加熱用蒸汽管道進行改造，改造工作量及費用低。系統簡單，易操作，易隔離。加壓泵利用現有循環泵，節省投資。只需要從爐底檢修放水管道新接一路管道，接至除氧器循環泵出口至除氧器管道上即可，改造量小。

問題：將鍋爐爐水引至除氧器，爐水中雜質及水質可能會污染除氧器系統。最終加熱的溫度受除氧器壓力溫度影響不會太高。爐水放水管道受限，除氧器循環泵水量及揚程受限。

3 爐水加熱系統改造方案的實施

圖1說明BC段及A處為新增管道及閥門，從檢修放水電動門后接一路管道到除氧器循環泵出口，管道上新接兩個截止門1，兩門之間新加一濾網。在檢修放水電動門后至定排管道上新接一截止門2。

加熱流程：鍋爐上滿水后，開啟1號閥門，關閉2號閥門，開啟檢修放水電動門，關閉除氧器循環泵出口至除氧器一次門，開啟除氧器循環泵出口至除氧器二次門，使爐水自流至除氧器頂部，投入除氧器加熱。啟動除氧器循環泵，將除氧器加熱后的水通過熱上水管道上至鍋爐，形成鍋爐放水至除氧器-加熱-回到鍋爐的一個循環加熱系統。鍋爐點火后關閉1號閥門，關閉檢修放水電動門，開啟2號閥門，防止新增管道超壓。

4 爐水加熱系統改造方案的結果

在改造完畢后，鍋爐冷態啟動前，對爐水加熱系統進行了試投運，爐水循環加熱過程中如何保證爐水循環水量達到最大，并且保證鍋爐汽包水位與除氧器水位達到基本平衡狀態是操作中的難點，根據對操作過程的摸索總結，在鍋爐放水各門全開，除氧器循環泵入口及上水至鍋爐各門全開的情況下，鍋爐放水量大于上水量，汽包水位及除氧器水位無法達到平衡，此時可調節輔汽至除氧器加熱汽源門開度來控制除氧器內部壓力，除氧器內部壓力變化后即影響到鍋爐汽包至除氧器的靜壓差，可以達到調節鍋爐放水量的目的，從而控制鍋爐及除氧器水位穩定，根據操作結果來看，爐水加熱系統可在5個小時左右將爐水加熱至110度左右。但本次爐水加熱后出現雜物堵塞給水泵濾網現象，因此在后來的完善中，在爐側放水管加裝濾網以防止爐水雜質進入除氧器。

節能分析，本次改造成本不足2萬元，且系統簡單，操作方便，根據以前的運行經驗，使用燃油點火將爐水加熱至100度用時1.5小時左右，耗用燃油5噸左右。但由于爐水加熱至100度后再投油加熱速度要明顯慢于以前正常燃油點火至100度時的溫升速，且投粉時間延后，影響多用油。綜合以上因素，本次改造投用后，冷態啟動一次大約可節省燃油3-4噸，冬季節油效果更加明顯。改造后冷態啟動一次即可收回成本。

5 危險點及需要注意的問題

（1）除氧器上水前應將凝結器內存水打至除氧器，盡量保持凝結器低水位。

（2）鍋爐上滿水后開啟檢修放水門排出鍋爐底部積存雜質，由于放水量大，時間不宜過長。

（3）必須由化學通知水質合格后才能進行爐水循環加熱，防止污染除氧器、凝汽器等設備。

（4）由于機組未建立真空，應確認大機真空破壞門完全開啟，注意控制除氧器低水位，防止除氧器高溫水溢水至凝結器損壞低壓缸防爆膜。

（5）由于系統不斷補入加熱蒸汽，水量不斷增大，水位高時采用鍋爐定排進行放水，緊急時可采用省煤器放水電動門放水，運行中盡量維持汽包及除氧器低水位。