600MW機組無電泵啟機優化分析

王海濤

（貴州黔東電力有限公司，貴州鎮遠 557702）

600MW機組無電泵啟機優化分析

王海濤

（貴州黔東電力有限公司，貴州鎮遠 557702）

針對黔東電廠600MW機組采用傳統電泵啟機和無電泵啟機兩種不同方式的優缺點，分析無電泵啟機所需條件和運行控制措施。通過多次實踐證明，采用汽動給水泵代替電動給水泵進行機組啟動的可行性與合理性完全滿足生產需要，啟機過程的安全性、靈活性和經濟性都有了較大提高，有較好的推廣價值。

600MW 無電泵 啟機 安全經濟

貴州黔東電廠為2*650MW容量機組，每臺機組給水系統配置兩臺50%容量汽動給水泵組和1臺30%容量電動給水泵組。在機組啟動階段，電動給水泵在給水流量調節與使用方面有很大的靈活性，但是，電動給水泵系統相對復雜，故障率較高，由于其具有唯一性，一旦電泵故障，機組將很難順利啟動，且電泵相對汽泵能耗增大，經濟效率低。鑒于上述情況，為了保證機組的正常投運，通過使用汽動給水泵實現機組全程無電泵啟動，不僅提高了給水系統運行可靠性和靈活性，還能獲得比電泵啟機更好的經濟效益。

1　使用電泵啟機與汽泵啟機兩種方式對比

（1）因電泵系統較為復雜，故障幾率大，啟機過程中若電泵故障或跳閘后無法立即恢復運行，此時短時無法啟動汽泵提供給水（汽泵啟動至少需要50-60min），將導致鍋爐斷水而被迫停運，機組啟動中斷或失敗。

（2）按照常規啟動方式，采用電泵給鍋爐上水，到主機帶50%負荷時停電泵。機組冷態啟動，電泵需運行8-9小時，機組大修后電泵需運行30-35小時左右，電泵的電機功率按綜合值3500kW計算，冷態啟機耗電約3萬kW·h，大修后第一次啟動約耗電10.5萬kW·h，廠用電消耗巨大，降低全廠對外送電效益。

（3）由于電泵液力耦合器的效率在低負荷時比小機效率低得多，并且還有機電損失和輸變電損失，小機在負荷變化時效率變化較小.又是直接驅動給水泵的，中間能量轉換的環節少，經過數據統計對比，汽泵相對電泵能耗約降低15-30%左右，且隨著給水流量和壓力的增加，汽泵節能效果越加明顯。

（4）電泵啟機方式下，在30%以下負荷由電泵向鍋爐供水，電泵調節速率快，調節靈敏，在機組低負荷汽包水位控制比較困難的階段，電泵控制汽包水位快速準確。

（5）汽泵啟機方式下，汽泵轉速必須大于3000rpm以上才能交由DCS方式控制，此時汽泵出口壓力達10.5MPa左右，而機組啟動初期至30%負荷（汽包水位最難控制的階段）汽包壓力只有0-7MPa左右，如此大的差壓將增大汽包水位的控制難度。

（6）汽泵啟機方式下，由于整個啟動過程中，電泵始終處于備用狀態，并且其啟動速度非常快，故在開機過程中，對于給水系統來說，用汽泵也比用電泵可靠性更高，因而提高了機組啟動的可靠性。即使電泵處于故障停運狀態，機組仍可以實現正常地啟動，減少了電泵故障對機組運行的影響，降低了對電泵的依賴性，提高了機組啟動和低負荷運行的可靠性。

（7）運行操作上比較，用汽泵啟機增加的操作量為輔助蒸汽聯箱至小機調試汽源系統的操作，減少了啟停電泵的操作，所以兩者沒有太大差別。從時間上看，汽泵啟機過程不存在電泵與汽泵并泵切換操作，避免切換操作風險和減少操作時間。鍋爐點火時就啟動一臺汽泵，比等主機負荷到180MW以上再接著連投兩臺汽泵，對減少運行人員集中在一段時間內完成過多的操作比較有利。

2　無電泵啟機需具備的條件

（1）保證一臺機組正常運行中（或啟動鍋爐運行）。

（2）輔汽壓力維持在0.6MPa及以上穩定。

（3）電動給水泵試驗好用，處于良好備用狀態（若電泵故障失備也不影響啟機）。

3　無電泵啟機控制措施

（1）機組啟動前，試運電泵運行正常后，停運保持良好備用狀態。

（2）優先啟動B汽前泵進行鍋爐上水，將鍋爐汽包水位上至可見水位，滿足鍋爐爐底加熱及點火升溫升壓要求。

（3）機組點火前，使用臨機輔汽（或啟動鍋爐供汽）供本機輔汽運行，檢查輔汽系統運行正常，輔汽聯箱壓力不低于0.6MPa。

（4）輔汽至主機軸封供汽系統暖管疏水，暖管結束后投入軸封供汽。

（5）檢查軸封供汽系統運行正常，啟動真空泵進行凝汽器抽真空，將凝汽器真空抽至80kPa及以上（若汽輪機缸溫為冷態常溫則先抽真空后投軸封）。

（6）開啟輔汽聯箱至小機供汽電動門，對小機低壓供汽管道進行充分暖管疏水。

（7）全面檢查小機潤滑、調節油系統運行正常，汽前泵運行正常，試投小機油動盤車運行。

（8）稍開小機軸封供汽門進行小機軸封供汽系統暖管疏水，暖管結束后投入軸封供汽系統，檢查系統運行正常，并注意監視控制小機排汽壓力，防止防爆膜憋壓沖破。

（9）開啟小機排汽蝶閥旁路電動門及本體疏水門對小機進行抽真空，當小機真空與主機真空接近時開啟小機排汽蝶閥，關閉排汽蝶閥旁路門，注意檢查主機真空變化。

（10）檢查輔汽聯箱壓力不低于0.6MPa，并能維持穩定運行，通知臨機（或啟動鍋爐）注意監視調整，確保臨機供輔汽使用而不影響其機組正常運行。

（11）鍋爐點火后，汽包啟壓前進行小機沖轉，升速至800轉/分暖機40分鐘，暖機結束后升速至3000rpm全面檢查正常后交DCS控制。

（12）待鍋爐升溫升壓需上水時，開啟給水調節站旁路調節閥上水，關閉省煤器再循環門。

（13）根據汽包水位及高低旁開度、機組負荷及蒸汽流量等參數，合理控制上水流量，保持汽包水位在-50-100mm左右。

（14）機組負荷180-200MW負荷，進行給水旁路與主路切換。

4　無電泵啟動注意事項

（1）啟動過程中，加強臨機（或啟動鍋爐）及本機輔汽壓力監視控制，必須保證輔汽壓力滿足要求，且壓力穩定，相關操作必須聯系溝通到位。

（2）若汽泵故障，立即啟動電泵運行，保證鍋爐給水需要，若第二臺汽泵已啟動備用正常，則將其并入系統正常后，停運電泵。

（3）若電泵處于失備狀態，則第二臺汽泵應適當提前啟動，以提高給水系統可靠性。

（4）因給水壓力至少有10MPa以上，減溫水差壓大，投用減溫水時要注意控制調門開度及減溫水量、汽溫變化，防止甩汽溫及水沖擊。

（5）汽泵上水時注意給水流量波動盡量控制不要太大，防止流量突增，汽泵入口壓力低跳閘。

（6）汽泵向鍋爐供水期間，盡量保證除氧器水位100℃以上，最好將除氧器壓力提升至0.2MPa以上穩定運行，以提高汽前泵出口壓力，防止給水流量較大時汽泵入口壓力低跳閘。

（7）第一臺小機沖轉時，可以先開出汽泵出口門，使給水和高加系統隨著小汽機升速而逐漸升壓，避免小汽機升速至3000rpm后開汽泵出口門時給水及高加系統壓力突升，沖擊損壞設備。

（8）在機組并網前沖轉第二臺小機，防止并網后第一臺汽泵故障導致供水中斷（也可在并網后沖轉，減少小機能耗），且避免了并網后大量操作集中在一起，小機沖轉不及時或出現異常影響機組啟動及加負荷。

（9）給水調節站旁路與主路切換不可過早，若在負荷過低情況下切換至主路，汽包水位調整控制將比較困難，可在200MW左右工況，廠用電切換完畢，汽包水位穩定，汽泵出口壓力與汽包壓力偏差較小的情況下切換。

（10）啟機過程中，加強輔汽壓力及小機運行監視，防止輔汽壓力大幅波動導致小機運行不穩定，影響給水安全。

（11）小機汽源由輔汽切換至四抽前，注意小機轉速及小機進汽調門開度，防止汽源不足，小機轉速無法滿足運行需要。

（12）啟動第二套汽泵之前，將MFT聯跳汽泵選擇至跳第二臺汽泵，避免啟機過程中第二臺汽泵正在沖轉時（沖轉時運行信號即存在），MFT后將第一臺正常運行的汽泵跳閘，導致被迫啟動電泵；若此時電泵故障將導致啟機中斷或失敗。

（13）若用啟動鍋爐供小機汽源時，因大機軸封、小機軸封、大機高壓缸倒暖、除氧器加熱、空預器吹灰等用汽量較大，啟動鍋爐出力調至最大仍無法滿足需求時，沖轉小機前，可暫停大機高壓缸倒暖，關小或關閉除氧器加熱供汽，待小機沖轉至800rpm暖機過程中（此時用汽量較小，此時其出口壓力2.4MPa左右，可基本滿足汽包壓力1.5MPa），待汽包壓力升至1.5MPa左右便可將空預器吹灰汽源切換主汽（必要時可將軸封汽源切換至主汽，但要注意控制主汽溫度不能大幅波動），待再熱器壓力達到1.0MPa左右后便可將輔汽汽源切換至冷再供汽，停運啟動鍋爐。

（14）注意相關操作應提前做好啟動前檢查、管道預暖等工作，避免能源損失及影響啟動進程。

5　結語

經過近期#1、#2機組六次啟動驗證，采用無電泵啟機，一方面減少了電泵的運行時間，節約了廠用電，增加了對外供電量，提高了給水泵運行效率。按照本廠每年機組啟動20次計算（包括機組大小修后啟動），每年可減少廠用電耗量約70萬kW·h，節能約20萬kW·h；另外，可以使整個啟動過程始終有一臺電動泵作備用，提高了機組啟動過程中的可靠性和靈活性，且完全滿足汽包水位控制需要。

因此，無電泵啟機的可行性與合理性完全滿足安全生產需要，使給水系統運行的安全性、靈活性和經濟性都有了較大的提高，有較好的推廣價值。

王海濤（1982—），男，貴州省修文縣人，工程師，主要從事火電廠運行值長崗位工作。