摘 要：锅炉启动需要大量的燃油，减少锅炉启动用油能够有效降低机组启动成本。本文介绍了华润电力（宜昌）有限公司350MW超临界供热机组冷态启动过程中高油耗现状及原因分析，摸索提出了一些可行的解决办法，使锅炉冷态启动油耗降低30%以上，节油降耗效果明显，达到了安全经济运行的目的。
关键词：超临界 供热机组 冷态启动 微油点火 节油
0.前言
华润电力（宜昌）有限公司两台机组自参与调峰以来机组启停次数明显增加，机组启动过程燃油耗材成本占整个启动成本50%左右。随着油价、燃煤价格日益上升，火电企业发电成本越来越高，在火电效益日益下降，发电成本越来越高情况下，如何降低燃油耗量，减少机组启动费用，节约运行成本，提升我司在同类型机组的竞争力，是当前面临的一项紧迫的工作。
1.设备系统概况和存在问题
华润电力（宜昌）有限公司2×350MW超临界燃煤供热机组分别于2014年03月05日、2014年05月25日投入商业运行，设计煤种为无烟煤，实际入炉煤种为褐煤。汽轮机为东方汽轮机有限公司（以下简称东汽）生产的超临界、单轴、中间再热、三缸双排汽、湿冷双抽汽凝汽式汽轮机，型号为CC350/237-24.2/1.9/1.05/566/566。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的超临界参数、变压直流运行、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、干式排渣、露天布置、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，型号为HG-1136/25.4-YM。制粉系统采用双进双出钢球磨煤机、热一次风正压直吹式制粉系统，每台炉配3台磨煤机，在3台磨煤机运行时能带额定负荷；每台磨煤机供布置于前墙和后墙共两层的煤粉燃烧器，煤粉燃烧器前/后墙各布置3层，每层布置4只。锅炉在点火过程中利用微油点火装置点燃煤粉，助燃油枪作为备用。A层每只煤粉燃烧器布置有单只出力80kg/h的微油点火油枪（机械雾化），共8只。助燃油枪燃烧器采用前、后墙各布置2层（B、C层）的形式，每层4只；微油点火油枪采用前、后墙各布置1层（A层），每层4只；同时在前、后墙各布置一层燃尽风（OFA）喷口。B、C层每只煤粉燃烧器布置有单只出力800kg/h的助燃油枪（机械雾化），共16只。
华润电力（宜昌）有限公司两台机组自参与调峰以来机组启停次数明显增加，2016-2017年间机组启动阶段耗油量大（见表一），平均达到31.21t/次，机组启动过程燃油耗材成本占整个启动成本50%左右。2016年年度总耗油量达560吨，燃油接卸21次；2017年年度总耗油量达412吨，燃油接卸18次，耗油量大，燃油接卸频繁导致的人员劳动强度大等问题亟待改善。
2.原因分析
机组自投产以来，冷态启动油耗偏高，综合分析主要存在以下几个方面原因。
1)机组启、停时，煤仓煤质未进行合理控制，导致机组启动时入炉煤质差，初期下煤不畅等现象频繁发生。
2)启动时，油枪系统缺陷较多，导致启动油枪可用率低，投油初期热负荷不足，炉膛温度上升缓慢，不能尽快达到煤粉着火条件。
经过对现场油枪系统缺陷进行统计分析发现存在以下规律：
通过分析我们发现，油枪系统缺陷主要以下几个方面：
?油枪污堵；
?点火故障；
?火检异常；
3)制粉系统缺陷较多，延迟制粉系统投运时间。总结历年来机组启动过程，多次出现因磨煤机进出口风门挡板长期不动导致阀门卡涩，无法及时开启，延误制粉系统启动进度。
4)我司制粉系统为双进双出钢球磨，启动初期，磨煤机干燥出力不足，限制了锅炉热负荷的增加，不能快速提升炉膛温度至煤粉稳定燃烧阶段，延长油枪投运时间。
5)汽轮机采用中压缸启动的运行方式，在机组冷态启动过程中，由于汽轮机转子受热快，受热膨胀量大；中压缸缸体较厚，中压缸附件较多，除了接有#3、#4、#5抽汽管道外，还接有2*φ380的高压供热管道、2根φ610的低压供热管道，受热膨胀慢，导致中压缸胀差在启动过程中不断增大甚至达到报警值，并网后加负荷速度严重受限，锅炉侧需维持低负荷，油枪无法退出运行，增加了用油量。
6)现场未根据实际运行工况制度行之有效的节油控制措施，指导规范运行操作。
3.解决问题的措施
2018年经向兄弟单位调研学习，结合我司生产现场实际情况，通过优化油枪投运操作，摸索制粉系统启动时机等手段进行机组启动节油方法探索，主要进行了以下几个方面的尝试：
1)停机时，根据机组停机时长，控制煤仓煤质、煤量；机组启动时，及时确认跟踪煤仓煤质，确保入炉煤质挥发分在30%左右，确保启动前期煤粉着火良好。
2)接到启机令后，当班值联系热控专业检查、清理油/煤火检探头、火检冷却风管积灰；同时通知热控专业强制逻辑，进行启动油枪、点火枪进退试验，配合技术部确认点火枪打火正常。
3)机组备用状态下定期进行制粉系统阀门传动试验，确保制粉系统随时可以启动。点火后炉膛温度满足条件后，及时启动制粉系统运行；提前暖磨，启动分离器出口压力升至1.0MPa、空预器出口二次风温80℃，投运微油枪正常后启动A制粉系统（单进单出、不建煤位），确保投运粉管风速≮25m/s（微油燃烧器壁温偏高时可通过提高一次风压、开大磨煤机进口冷、热风调门、开大负荷风门来提高粉管风速，同时调整开大A层二次风门开度），A制粉系统启动正常后退出微油模式。
4)及时增加制粉系统出力，提高炉膛热负荷。制粉系统启动后快速增加磨煤机干燥出力，小煤量进煤，防止堵塞。制粉系统出力正常后，及时退出油枪运行。炉膛两侧烟温探针最高点温度均≥300℃、已投运微油燃烧器着火正常后，以微油燃烧器做为主燃烧器运行，逐支退出B层（或C层）2～4支启动油枪。在冷态启动中，由于锅炉维持低负荷时间较长，相应炉内燃烧强度及炉膛火焰温度均较低，投粉过早、 粉量过多很容易造成炉膛燃烧不充分，使火焰中心上移， 锅炉升压快，主汽温度、再热汽温难以控制；同时未燃尽煤粉积聚在空气预热器上，很容易产生二次燃烧 ，烧损空预器。因此锅炉点火成功后及时投入空预器连续吹灰，严密监视空预器进、出口烟气温度，保证省煤器灰斗输灰管道畅通。启动过程中出现锅炉灭火或保护动作，应立即切断燃料，经充分吹扫后方可重新点火。
5)通过调整冲转参数，调整机组预暖方式等手段提高暖机效果，确保汽轮机并网前进行充分预暖，至无限制加负荷条件。
6)机组冷态启动操作量多，操作时间长，涉及的操作班组多。将机组启动过程分为启动锅炉点火-冲转、冲转-并网、并网-断油三个阶段，给出各阶段用油的控制值，使操作班组用油目标明确。根据现场机组启动时运行操作实际情况，制度可行性强的机组节油控制措施指导现场实际操作。
4.结论
通过采取以上措施，从2018年6月开始，华润电力（宜昌）有限公司350MW超临界燃煤供热机组冷态启动油耗由此前的31.30t/次，降低至平均21.06t/次。2018年全厂全年耗油也由2017年412吨下降至218吨；燃油接卸次数也由2017年卸油18次下降至2018年卸油10次，降低了燃油接卸时火灾及环境污染等潜在安全风险，利于当下企业的节能降耗，提质增效工作的开展，也进一步增强了企业在当前频繁调峰工况下的竞争力，后期，我们将继续结合现场实际运行工况，进一步摸索压缩启动阶段耗油量，提升整体效益。
参考文献
[1] 黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整（第二版）,中国电力出版社.2012。
[2] 350MW超临界机组HG-1136/25.4-YM1型锅炉运行说明书, 哈尔滨锅炉厂有限责任公司.2013。
[3]《华润电力（宜昌）有限公司集控运行规程》，华润电力（宜昌）有限公司.2017
作者简介：
方斌（1987- ），男，助理工程师，本科，华润电力（宜昌）有限公司，发电部值长，工作从事发电运行工作。
徐亚（1984- ），男，助理工程师，本科，华润电力（宜昌）有限公司，发电部锅炉运行，工作从事锅炉运行管理工作。
论文作者:方斌
论文发表刊物:《中国电业》2019年17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：机组论文; 制粉论文; 锅炉论文; 华润论文; 宜昌论文; 炉膛论文; 系统论文; 《中国电业》2019年17期论文;