摘要：大型火电机组节能优化工作是现代电力企业所面临的共性课题，机组启停节能优化又是火电机组节能优化工作的重要环节。机组启停节能工作主要围绕降低启停用油、用电、用水等开展。
关键词：600MW亚临界火电机组；启动优化；节能；
机组频繁启停不仅增加了各种能耗，而且影响机组供电煤耗、厂用电率等性能指标；同时，机组频繁启停易引起误操作。在这种情况下，做好机组启动阶段的控制优化及节能工作变得非常有现实意义。
一、机组系统介绍
该厂2 台亚临界600MW机组锅炉为亚临界、一次中间再热、控制循环汽包炉，采用正压直吹式制粉系统，锅炉采用平衡通风方式，每台炉设有2 台静叶可调流式引风机、2台动叶可调轴流式送风机和2台动叶可调轴流式一次风机。
二、机组启动过程优化
机组的冷态启动过程是一个剧烈的金属零部件加热过程，因此整个启动过程对升温升压速率、升负荷速率要求严格，特别是机组检修后启动需要进行多项试验，使得启动时间延长，需消耗大量的燃料、厂用电。因此，在保证机组安全启动的前提下，合理安排机组启动步骤，优化启动程序，缩短机组启动时间，尤为重要。
1.启动上水方式改进。机组启动时原设计用30%容量电动给水泵给锅炉上水。为节约厂用电，同时增加启动方式的灵活性，该公司规定从启动冲洗开始，用前置泵上水，上水时间冬季不少于4h，夏季不少于2h。锅炉点火后，用辅汽冲转小汽机。在锅炉升温、升压过程中，通过调整汽泵转速、给水旁路调节门、定排、连排来控制汽包水位。并网前后，利用辅汽启动另一台汽动给水泵，当机组并网带一定负荷后，开启小汽机其他两路汽源供汽门。当机组负荷大于30%时，开启主给水电动门，通过调整2台汽泵转速来控制给水流量。负荷达50%时，检查2 台小汽机汽源切为四段抽汽，将电动给水泵投入热备用，顺利完成机组启动，真正实现全过程无电泵启动。
2.实现单侧风机启动。锅炉冷态启动过程中，启动初期，送引风机实行单侧运行，期间加强运行风机的监视和检查，确保风机安全稳定运行。机组并网前再启动另一侧风机运行，这样既节约厂用电，又不影响并网后机组安全运行。
3.采用等离子点火方式。在计划停机前将A煤斗烧空，机组启动前配发热量高于20934kJ/kg的优质神混煤。锅炉冷态启动前将等离子暖风器投入，锅炉吹扫结束后，立即投入等离子启动模式，否则延迟10min未点火将触发锅炉MFT，然后按顺序启动一次风机、密封风机，对A磨煤机通风暖磨。当磨煤机出口温度高于65℃时，投入等离子点火装置，拉弧启磨。在等离子点火燃烧器点火前和点火的过程中，根据给煤量与磨煤机入口风速等参数，做好风粉速度、煤粉浓度等重要参数的调整，适时调整等离子装置的电弧功率，就地观察等离子点火燃烧器煤粉燃烧情况，确保等离子点火燃烧器燃烧稳定正常。当预热器出口后一次风温大于180℃后，退出A磨等离子暖风器，减少辅汽用量。在机组并网加负荷过程中，当磨煤机运行台数大于3台时，及时退出等离子模式，防止等离子两角断弧，造成磨煤机跳闸。
4.循环水泵运行方式调整。循环水冷却方式为开式循环冷却，每台机组设计2 台循环水泵，循环水管道加装联络门，冬季实行“两机三泵”，夏季实行“两机四泵”。机组启动过程中，通过联络门采用临机供水，并根据机组真空和低压缸排汽温度变化情况适时调整联络门的开度。冲车前启动1台循环水泵运行，另一台循泵视实际情况决定是否投运。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在冬季为防止凝汽器结冰，常采用限制凝汽器出口循环水电动门开度来控制循环水流量，当机组并网后，根据机组负荷情况，启动1台循环水泵，调整凝汽器出口电动门开度，直至循环水联络门全开。
三、节能治理
1.汽封间隙调整。很多事实表明，汽封径向间隙增大造成的蒸汽泄漏量的增加是汽轮机经济性降低的一个重要原因。汽封径向间隙增大主要有两方面原因造成：一是安装时为减少碰摩对安装间隙按标准上限控制；二是长期运行造成的汽封磨损。汽封间隙的增加会造成漏汽量的增大。汽封漏汽不仅在本级不做功，而且对下级主汽流也会造成干扰，引起汽轮机级间的漏汽损失，降低汽轮机通流效率。汽轮机轴端汽封间隙增大，会使未做功的蒸汽直接排到凝汽器，造成能量损失，加大凝汽器热负荷，导致热耗率增加。汽封在运行中的磨损通常难以控制，而汽封的安装间隙是可以在检修时进行调整的。因此，从严控制汽封安装间隙是减少泄漏、提高经济性的一个有效途径。大修前高压蒸汽室汽封间隙与设计值相差不大，高压平衡活塞汽封间隙超标，高压叶顶汽封间隙超标严重，高压隔板汽封间隙超标严重。大修时，对这些汽封间隙进行了调整。
2.消除低压缸漏点。2 号机组低压缸效率实际值远低于设计值，如中压缸联通管测点参数和五段抽汽参数计算的低压缸第1 级段的效率低于设计值20% 以上。大修时将该汽轮机解体后发现，低压2 号内缸手孔存在漏汽现象，低压1 号内缸进汽法兰面有漏汽痕迹。检查发现，原手孔密封垫为低压纸板密封垫，这种密封垫较容易泄漏，将其更换为高压石棉密封垫，并将低压1 号内缸入口法兰密封垫更换为高强度石墨密封垫。内缸入口法兰螺栓紧力不均匀也是造成泄漏的另一原因，以后应严格按照检修工艺要求紧固法兰螺栓。低压内缸靠近第1 级处的水平中分面可能存在漏汽，也是导致低压缸效率偏低的一个影响因素。该处的汽缸螺栓位于手孔内，不易紧固到位，已有多家同类型机组反映过该处的漏汽问题。制造厂已将该处（低压1 号内缸手孔内）螺栓改为热紧螺栓，以保证该处低压缸水平中分面的严密，从而提高低压缸的效率。此机组大修中虽未发现有明显的漏汽痕迹，但由于该处压力较低，并不能排除实际漏汽的可能。所以这次检修中也按厂家要求将手孔内螺栓更换为热紧螺栓。经过上述措施处理后，中压缸排汽到五段抽汽之间的汽轮机效率明显提高。
四、启动过程的节水控制
1.凝结水系统水冲洗。当机组停运时间较长，或机组凝结水系统有检修工作，凝汽器、低压加热器及凝结水管道系统内部会有较多的铁锈和杂质积聚。为降低凝结水系统冲洗阶段的除盐水用量和凝结水泵电耗，尽量不采用稀释的方法来冲洗凝汽器至水质合格，而是利用凝汽器热井底部放水门将凝汽器内存水放尽，启动凝输泵对凝汽器上水冲洗数分钟后再将热井底部放水门关闭。冲洗时，先冲洗低压加热器旁路，后冲洗主路，并将凝杂水系统的其他用户投入运行，一并冲洗。
2.除氧器冲洗。机组停运后，将除氧器存水放尽。机组冷态启动时，开启除氧器底部放水门，启动凝输泵经除氧器冷上水对除氧器上水冲洗约10min，关闭除氧器底部放水门，通过凝输泵对除氧器上水至较低水位，水质合格后投入除氧器加热。在除氧器加热过程中，所有补水均通过凝输泵经除氧器冷上水补给，避免除氧器水质受到污染，给除氧器加热和凝结水系统水冲洗的同时进行提供了条件。
大型火电机组启停节能仍有一定潜力可挖，仍然需要通过优化启动方式、节能技术改进（改造）、科技创新以及提高员工节能意识等手段来逐渐优化完善机组启动过程。另外，机组启停阶段的设备健康水平直接影响到机组启停阶段的能耗，提高检修质量，确保修后设备一次启动成功也是降低机组启动能耗的一个重要环节。
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论文作者:张博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：机组论文; 凝汽器论文; 低压论文; 间隙论文; 等离子论文; 锅炉论文; 螺栓论文; 《电力设备》2018年第26期论文;