1000MW機組經濟性啟動的研究與應用

徐保星

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

1000MW機組經濟性啟動的研究與應用

徐保星

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

隨著時代的進步，節能降耗理念的推廣，1000MW機組的啟動也必須要朝著節能的角度發展，因此，探討1000MW機組經濟性啟動就成為了重點課題。本文針對1000MW機組經濟性啟動展開研究，分析了相關的技術措施和方法，希望可以為今后的1000MW機組的運行工作提供參考和借鑒，共同提升機組啟動的效率，降低啟動的能耗，從而做到環保節能。

1000MW機組；經濟性啟動；應用

前言

1000MW機組經濟性啟動成為了機組啟動的新要求，所以，如何將降低啟動的能耗，這是我們需要重點研究的課題，也是今后很長一段時間內要持續關注的問題，只有提升了1000MW機組經濟性啟動的效果，才能夠提升機組運行的效率。

1 電廠啟動鍋爐功能介紹

啟動鍋爐是新建大型火力發電廠不可缺少的輔機設備，由于啟動鍋爐在電廠第一臺和第二臺機組投入商業運行后，即停止使用，且為間斷運行。因此如何合理地選擇啟動鍋爐的容量和蒸汽參數，使其既能滿足機組安全啟動的要求，又能節約建廠投資是十分重要的。

新建電廠，啟動鍋爐主要在機組啟動時為鍋爐清洗、除氧器加熱、汽機軸封、給水泵汽輪機啟動用汽等各用汽點提供滿足壓力、流量等參數要求的輔助蒸汽。由于各個設計特點各不相同，機組啟動期間用汽量也不同，工程設計中根據規程選啟動鍋爐容量。因此，有部分工程存在啟動鍋爐容量偏大，浪費工程投資的現象。

2 1000MW機組啟動過程優化與經濟性措施

2.1 鍋爐上水方式優化

以某地一期擴建工程2×1000MW超超臨界壓力機組選為例展開分析。

1000MW機組啟動設計上水方式為采用電泵上水，電泵設計容量為30%BMCR，電動機額定功率為5500kW。按照設計上水方式，機組啟動初期采用電泵上水，鍋爐冷、熱態沖洗，直至20～30%額定負荷第一臺汽泵投入運行，至少需要運行15h，按照電泵60%平均負荷估算，機組每次啟動電泵耗電量在50MWh以上。

鍋爐上水方式優化即在機組啟動全過程采用汽泵（或汽前泵）向鍋爐上水，不啟動電泵運行。在鍋爐點火前，采用汽前泵上水，并進行鍋爐冷態沖洗：在鍋爐點火升壓后，及時利用鄰機輔助蒸汽沖轉小汽輪機，投入汽泵運行向鍋爐上水，小汽輪機保持低速運行暖機，并隨鍋爐升壓相應提升汽泵轉速。

2.2 鍋爐無油點火

等離子點火技術的成功應用，使鍋爐啟動燃油量大大減少，甚至使無油啟動成為現實。在采用等離子點火時應注意以下幾個方面的問題：

（1）在安排上煤時，應盡可能給先啟動的磨煤機煤倉上揮發分較高的煤種，以利于鍋爐啟動初期煤粉的著火燃燒。

（2）點火初期等離子燃燒器煤粉質量分數宜控制在20%左右，這樣既有利于著火，也可以有效避免在點火初期投入過多的燃料，造成升溫、升壓速度過快。

2.3 提高鍋爐熱態沖洗效率、縮短沖洗時間為縮短鍋爐熱態沖洗時間

①應做好鍋爐冷態沖洗工作，確保點火前水質合格；②應通過控制燃煤量或高壓旁路減壓閥開度，維持分離器出口壓力穩定，將水冷壁出口溫度控制在150～170℃對鍋爐進行熱態沖洗，此溫度下鐵離子的溶解度最高。

2.4 啟機前對高、中壓缸充分預暖

哈汽1000MW機組設計配置了高、中壓缸的預暖裝置，其加熱汽源來自鄰機輔助蒸汽。機組冷態啟動應充分利用好預暖裝置，提前加熱汽缸，一般當高壓缸調節級內上缸內壁溫在130℃以下時，應投入汽缸預暖裝置。在沖轉前對高、中壓缸進行預暖，不僅可以使汽缸金屬溫升率得到較好的控制，使汽缸充分均勻膨脹，還可以使轉子提前越過其脆性轉變溫度，保證機組啟動的安全性。同時，還能大大縮短機組沖轉后的暖機時間，加快機組啟動速度，減少啟動損耗。

機組冷態啟動過程中，當鍋爐起壓、旁路投運后即可開始投運汽缸預暖裝置，當調節級內上缸內壁溫達150℃以上，且汽缸左右側膨脹值均達10.5mm以上時，預暖結束。汽缸預暖退出后汽輪機應盡快進行沖轉，避免因抽真空導致汽缸冷卻，因此汽缸預暖也可保持至機組沖轉前再退出。

3 1000MW機組經濟性啟動常見故障及排除

3.1 控制電路故障

（1）電流表指針指“0”，電動機無響聲。說明電磁開關線圈無電流通過，這可借用大燈或喇叭協助判斷。當接通大燈或按下喇叭時，燈亮、喇叭響，這說明蓄電池至各開關的電路連接良好，而啟動開關至電磁開關的電路不通。可用起子搭接電磁開關接線柱與蓄電池接線柱的方法作進一步的判斷。搭接后如果開關鐵芯帶動杠桿立即動作，說明電磁線圈完好，是啟動開關內部接觸不良或電磁開關連接斷頭：如鐵芯不動，說明電磁開關內兩線圈與接線柱脫焊或線圈燒壞。

（2）電流表指針在-18～-20A，起動電動機無響聲，這說明電磁開關中保持線圈完好，而吸拉線圈電路中斷。可用起子搭接開關上蓄電池接線柱和磁場接線柱的方法進一步判斷。如搭接后啟動電動機仍然不轉，說明換向器嚴重燒蝕，使電流不能經電樞線圈與吸拉線圈相通。

3.2 動力部分故障

（1）發動機減壓時電動機能夠旋轉，聲音正常，但發動機進入工作狀態，電動機旋轉吃力或干脆不轉。這種情況主要是蓄電池存電不足或接線頭氧化所致。

（2）發動機減壓時電動機旋轉緩慢，換向器處發出強烈火花，發動機壓縮后，電動機不轉或旋轉吃力。這種情況是換向器、電刷過度磨損造成接觸不良，或是換向器銅片發生短路而引起的。

4 結束語

綜上所述，1000MW機組經濟性啟動的過程中，依然存在很多問題，還有一些啟動的故障，所以，為了能夠將1000MW機組經濟性啟動應用得更加完美，今后要更加深入的分析啟動的方法和啟動的技術，提高啟動的節能效果。

[1]李潤森，張昌斌.1000MW級空冷機組設計技術及經濟性研究[J].電力建設，2015，12：63～66.

[2]胡訓棟，高明，高永芬，翟慎會.1000MW直接空冷機組汽輪機同軸驅動給水泵的經濟性分析[J].電站系統工程，2014，03：50～52.

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1004-7344（2016）29-0065-01

2016-10-2