摘 要：近年来由于进入浙江省的外购电大幅度增加，每年机组启停次数明显增加了。燃煤机组启动一次时间长，成本高，启动次数增加明显增加了电厂的运行成本。降低机组启动时间特别是降低机组冷态启动时间是各个火力发电厂迫切需要面对的问题。论文以乐清电厂机组为例，探索缩短机组冷态启动时间的措施。
关键词：超临界直流炉；分离器；水冷壁；冷态启动；点火时间
1 系统简介
浙江浙能乐清发电有限责任公司Ⅰ期2×660MW汽轮机是由上海汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机，汽机采用带旁路的高中压缸联合启动方式，并配置35%BMCR容量的高、低压两级串联旁路系统；锅炉为660MW超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。
2 冷态启动现状及原因分析
近年来沿海省份外购电大幅度增加，电厂机组启停次数明显增加，调查发现每次冷态启动需要用时15小时左右，明显降低了机组调峰效果，大幅度增加乐清电厂运行成本。降低机组冷态启动时间是当务之急。
统计发现，#1/2机组锅炉点火-汽轮机冲转用时最多，占机组冷态启动时间的52.8%，是#1/2机组冷态启动时间长的主要问题。
原因分析
（1）点火前水冷壁壁温过低：2018年度I期机组冷态启动过程中，锅炉点火时垂直水冷壁壁温进行调查统计发现，点火前炉膛水冷壁温度越低锅炉所需要点火的时间越长，炉膛水冷壁温度越高锅炉所需要点火的时间越短，室温下点火时间一般需要2小时，炉膛水冷壁温度在75℃时点火所需时间只有十几分钟。锅炉炉膛温度越高点火越容易。2018年#1/2炉冷态启动时，我们基本是在炉膛温度接近室温情况下点火，所以点火的所用时间较长。
（2）锅炉点火启压后分离器至除氧器#3疏水调整门开度偏小工质热质回收少。对2018年度I期机组冷态启动过程中统计发现，2018年度I期机组冷态启动过程中汽水分离器至除氧器#3调整门平均开度均小于40%，随着分离器#3疏水调整门开度增加锅炉升温升压至冲转参数的时间显著缩短。锅炉启动时炉内高温高压热水除氧器回收的越多，放至凝汽器被冷却的高温高压热水越少，锅炉升温升压的速度越快，锅炉的热能利用率明显增加，循环效率越高，锅炉升温升压至冲转参数的时间越短。
3 处理及改进措施
针对不同的#1/2机组锅炉点火-汽轮机冲转用时过长原因采取如下措施，减少锅炉点火至汽轮机冲转时间。
1、#1/2机组冷态启动，将锅炉水冷壁壁温提高至80℃后锅炉再点火。通过数次尝试发现当水冷壁壁温>80℃时锅炉点火基本一次成功,点火时间大幅度缩短且水冷壁温升速率为0.89℃/min，符合运行规程要求比较合理。
（1）锅炉点火前将除氧器水温通过辅汽加热至100℃以上，再通过给水泵向锅炉上水，并尽量保持除氧器水温维持在100℃左右（注意控制辅汽至除氧器加热调整门开度），通过水温对锅炉炉膛水冷壁进行持续的加热。当炉膛水冷壁加热至平均80℃左右时，锅炉油枪进行点火。
（2）及时投入磨煤机一次风加热暖风器，提高A磨煤机的一次风温度，当磨煤机出口一次风温度升至80℃时，投入锅炉等离子系统，及时将A磨煤机投入运行。逐步将A磨煤机的煤量提高至20t/h左右维持磨煤机运行，锅炉水冷壁金属温度升温速率基本控制在1℃左右，符合锅炉运行规程规定。
（3）通知化学班及时对锅炉的分离器水质进行化验，为回收工质做好准备。
2、锅炉点火起压后，等化学通知水质合格，逐步开启分离器至除氧器#3疏水调整门（注意监视除氧器压力不超过0.8MPa）,同事派专人至就地观察除氧器震动情况，通过对以下两次#1/2机组冷态启动发现分离器至除氧器#3疏水调整门最大开至70%，均未发现除氧器震动有明显增大。
4 措施验证
1、2018年3月1日至10月31日在#1、2机冷态启动过程中提前投入除氧器加热并提高辅汽至除氧器加热调整门最大开度至75%，待锅炉垂直水冷壁温>80℃时锅炉开始点火。
2、2018年3月1日至10月31日在#1、2机组冷态启动过程中分离器至除氧器#3调门调节开至70%。
①3月6日#2机组冷态启动锅炉点火前将炉膛水冷壁温加热至81.5℃；点火起压后将分离器至除氧器#3调门调节逐步开至70% 。
②5月1日#1机组冷态启动锅炉点火前将炉膛水冷壁温加热至80.9℃；点火起压后将分离器至除氧器#3调门调节逐步开至70% 。
③10月31日#1机组冷态启动锅炉点火前将炉膛水冷壁温加热至81.3℃；点火起压后将分离器至除氧器#3调门调节逐步开至70%。
3、2018年3月1日至10月31日#1、2机组冷态启动时间和分层统计变化情况分别如下：
采取上述两项措施后发现这几次机组冷态启动过程中锅炉点火-汽轮机冲转所占时间比由原来的52.8%下降为46.3%，其中锅炉点火至汽轮机冲转时间大幅度下降，由原来平均8.1小时降至平均5.9小时左右。使机组整体启动时间明显下降。
结 语
机组冷态启动时间长是燃煤机组的共同特点，而锅炉点火至汽轮机冲转占整个启动时间接近50%，通过采取上述两项措施后，#1/2机组冷态整体启动时间明显减少，如果我们所有燃煤直流超临界机组在冷态启动时都能按照上述措施执行，能有效减少机组整体启动时间，降低发电厂运行成本
参考文献：
[1]程刚.百万机组气流激振治理及经验介绍[J].河南电力技术，2017（02）：5-8.
[2]秦希超，郭杰.1000MW超超临界机组冷态启动振动分析及处理[J].华电技术，2012（07）：58-5.
论文作者:邬建春
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
标签：锅炉论文; 机组论文; 水冷论文; 时间论文; 炉膛论文; 汽轮机论文; 除氧器论文; 《当代电力文化》2019年第5期论文;