1000MW二次再熱機組冷態啟動節能研究

董厚亮

摘 要：高參數大容量機組正逐漸成為各新建電廠的主力機組，如何節能降耗，降低發電成本，事關發電企業的經濟效益。本文著重分析1000MW二次再熱機組冷態啟動過程中影響啟動速度的因素，降低啟動過程中消耗的電、汽、煤、油等資源，降低機組的啟動成本。

關鍵詞：1000MW機組;磨煤機;汽輪機;油槍

1 現狀分析

1000MW二次再熱超超臨界機組設備龐大、系統復雜，每次機組冷態啟動的耗能都很大，需要積極優化啟動過程，采取措施實現最大限度的節能降耗。機組啟動過程中消耗的燃料量、輔助蒸汽以及廠用電量主要與機組啟動時間長短有關，因此，如何能夠盡量縮短機組的啟動時間，更好地降低發電成本，己成為公司必須要面對和研究的課題。

2019年1月22日，公司3號機組在168后首次冷態啟動，從鍋爐點火到機組并網用時達12小時，啟動耗油共48.8噸。該次啟動時間長，油耗大，增加了機組啟動成本，分析主要原因如下。

2 主要問題

（1）鍋爐升溫升壓速度慢。由于磨煤機3A暖風器出力較小，磨煤機3A啟動后，給煤量受磨煤機出口溫度限制，長時間只能維持低煤量（28t/h左右）運行，限制了鍋爐升溫升壓的速度。同時，二次再熱鍋爐受熱面布置多，升溫升壓速度相較于一次再鍋爐更慢。

（2）汽輪機預暖時間較長。由于高旁布置在鍋爐側，機側主蒸汽管路僅靠兩路疏水來實現暖管和暖閥，造成爐側汽溫與機側匹配偏差較大，預暖時間過長。

（3）消缺延長啟動時間。點火初期，因微油槍A12點不著，處理用時1.3小時，多投A層微油槍1.3小時，多耗油約1.7噸，同時推遲了啟動第一臺磨煤機的時間。啟動磨煤機3B前，因磨煤機3B出口門3開不到位，處理用時1小時，推遲了啟動第二臺磨煤機的時間，多投B層4根油槍及A層8根微油約1小時，多耗油約6.5噸。

（4）大油槍用油量偏大。A層大油槍設計用油量為1.3t/h，實際用油量約2.2-2.4t/h。B層大油槍設計用油量為0.8t/h，實際用油約1.2-1.3t/h。

3 采取措施

（1）做好點火前的準備工作。在鍋爐點火之前，對鍋爐汽水系統、風煙系統以及制粉系統閥門（需強制邏輯）進行開關校驗，發現缺陷及時聯系處理，并聯系設備部檢查A層微油槍和大油槍、B層大油槍霧化裝置，清理油槍管路和擦拭火檢裝置，避免在點火后因設備原因延長啟動時間。

（2）改善啟動階段的燃燒工況。每次停機前通知儲運盡量安排原煤倉3A、3B上高熱值煤種，如停機時煤倉燒空，則啟動之前安排原煤倉3A、3B上高熱值煤種。提前安排磨煤機3A暖風器的暖管工作，投入暖風器運行并充分暖磨，啟磨前將磨煤機出口溫度提升至85℃。磨煤機分離器轉速控制在80-85rpm，在磨煤機振動不大的前提下適當增加正作用力，提高煤粉細度，適當降低一次風量，維持較高的煤粉濃度，有利于著火和著火后的燃燒穩定。在磨煤機出口溫度合適的前提下，盡可能增加磨煤機3A給煤量，加快升溫升壓速度。

（3）盡可能提高給水溫度。鍋爐上水前3小時以上投入除氧器加熱，提高上水溫度，提高點火前水冷壁的溫度，增加爐內熱量，如鄰機運行，盡早投入鄰機加熱，進一步提高給水溫度。鍋爐起壓開旁路后，逐漸投入高加1和高加3，給水溫度高則水所需吸收的汽化熱相對減少，可以增加鍋爐的蒸發量，加快鍋爐升溫升壓的速率，同時還能減少旁路向凝汽器的熱排放。

（4）減少熱量外排。啟動初期，適當降低總風量，保持總風量在1000-1050t/h，減少排煙熱損失。鍋爐冷態清洗水質合格后即啟動爐水循環泵，將爐水打循環，回收工質和熱量。盡可能減小給水流量（≥550t/h），避免WDC閥開度過大，減少工質和熱量的損失，但需注意監視水冷壁壁溫不超限。

（5）盡早啟動磨煤機3B、3C。啟動階段保持旁路省煤器進出口擋板關閉，使煙氣全部流經空預器，盡可能提高熱一、二次風溫。待磨煤機3B具備啟動條件后，立即啟磨增加鍋爐燃料量，加快鍋爐升溫升壓的速率。機組并網后，啟動磨煤機3C，在燃燒保證穩定的前提下應遵循早投煤、早斷油的原則，逐漸退出油槍的運行，直至全部退出，減少燃油耗量。

（6）提前啟動煙氣再循環風機。在恢復風煙系統時，啟動兩臺煙氣再循環風機，維持在最低轉速。鍋爐點火啟磨之后，根據運行磨煤機油火檢和煤火檢情況緩慢提高煙氣再循環風機轉速，增加對流受熱面吸熱量，提高升溫升壓速率。

（7）加快汽輪機暖機速度。鍋爐升溫升壓期間，適當提高主汽壓力，增強管道疏水效果。優化汽輪機暖機邏輯，在汽輪機走步之前保持主汽門全開，利用主汽門后疏水提高機側溫度，同時加快暖閥速度。

（8）進行相關技術改造。將A、B層大油槍改造成用油量為0.4t/h的小油槍，以降低啟動耗油量。磨煤機3A暖風器進行增容改造，在啟動階段可提高磨煤機3A的出口溫度，保證磨煤機3A的干燥出力，提高燃燒的穩定性，同時也能增加磨煤機3A啟動初期的給煤量，加快升溫升壓的速度。磨煤機3B增加熱一次風暖風器，以便更早具備啟動磨煤機3B的條件，加快啟動速度。

4 實施效果

機組冷態啟動扣除消缺延長的啟動時間，已經能完全控制在10小時之內，燃油消耗低于30噸。根據實際情況，如能對暖風器增容，鄰機加熱工況等在上述基礎上將進一步降低啟動能耗。

參考文獻：

[1]四川省電力工業局，四川省電力教育協會，《汽輪機及其輔助設備的經濟分析》[M].北京：中國電力出版，2000.

[2]江西省能源研究會，江西省科學能源研究所，江西省經委節能技術中心，能源研究與管理[M].江西：江西省科學院.