（华能上安电厂河北石家庄 050051）
摘要：上安电厂二期330MW机组冷态启动过程中，通过采用新型燃烧技术，暖机系统改造和启动过程优化，减少大的设备启动时间，使机组启动过程时间缩短，节约了燃油和厂用电，取得良好的经济效益。
关键词：新型燃烧技术；暖机系统改造；过程优化
引言
随着电力行业改革的进一步深化，环保节能对发电企业成为一个重要课题，今后发电企业的竞争将更加激烈，供电煤耗高低将与每个电厂的允许上网电量密切相关，并最终影响到电厂的经济效益。努力提高机组的运行水平，提高运行经济性，有效降低发电成本，才能在电力市场的竞争中占据有利位置。本文就在机组冷态启动过程中各个环节进行分析，提出改进方法，优化启动程序。来实现机组节能降耗，提高企业经济效益。
1简介
上安电厂二期机组锅炉为东方锅炉厂生产型号为：DG1025/18.2-Ⅱ7。亚临界、中间一次再热、自然循环、燃煤汽包锅炉，双拱形单炉膛，倒U型布置，尾部双烟道，“W”火焰燃烧，固态排渣，平衡通风，锅炉为露天布置，全钢架悬吊结构。每台锅炉配24台带分离式煤粉浓缩器的直流燃烧器、4台型双进双出球磨机。设计煤粉细度R90为8～12％。锅炉点火、稳燃和启动采用轻柴油作为燃料。汽轮机为亚临界、单轴、再热、双缸双排汽,凝汽式机组。额定功率330MW,MCR工况下为350MW。汽轮机启动为高、中压缸联合启动方式。通过在锅炉点火升温升压阶段采用新型技术，启动过程优化流程，统筹安排各岗位工作，缩短各启动环节时间,对节能起到了非常重要的作用。
2节能思路及具体措施
2.1首先将机组冷态启动过程分为几个阶段：
第一阶段：接到启动命令，机组各系统开始恢复，至锅炉汽包上至规定水位阶段。
第二阶段：锅炉点火，升温升压至汽轮机定速3000rpm。
第三阶段：发变组并网至机组50%负荷，机组各系统优化运行阶段。
2.2各阶段节能工作要点
2.2.1冷态启动第一阶段主要工作及节能措施
图1 低低温系统示意图
(1)循环水系统启动。
循环水系统投运。启动低速循环水泵，满足设备冷却需求，在夏季，二单元可以考虑在点火前倒为高速循环泵运行。
(2)凝结水注水，凝结水系统低压冲洗。启凝泵，凝结水系统冲洗至水质合格（带除氧器）。
得到启动命令后，值长负责通知各辅助岗位做好机组启动准备，尤其化学备足除盐水。避免因除盐水影响机组启动。启动变频凝泵运行，保持变频泵低转速运行（汽泵水侧投运后，注意凝结水母管压力应满足汽泵机密水压力要求，防止汽泵油中进水）。
低低温系统注水冲洗，采用改进的冲洗方法，缩短冲洗时间（图1）。
以往投运LSC换热器主要过程：开启所有的疏水门、空气门，对整个管路系统进行水注水冲洗，以便去除管道内锈渣等杂质。合格标准为YD≈0μmol/L，SiO2≤60μg/L，Fe≤300μg/L。机组开始启动后，LSC出口烟温高于105℃时才能投运LSC系统。LSC系统投运条件满足后，全开LSC系统进水各电动门及调节门，关闭回水电动门，微开回水母管冲洗手动门进行热态冲洗。热态冲洗合格后，关闭冲洗放水门及系统放空气门。开启LSC系统回水电动门，投入LSC系统。合格标准为YD≈0μmol/L，SiO2≤60μg/L，Fe≤100μg/L。此种方式冲洗时间较长，机组启动后需1周左右时间冲洗水质才能合格。改进后低低温系统冲洗新方法：
a)注水时，微开#1、#2低加前进水调节阀旁路手动门对系统进行小流量注水，保持低低温系统各进水调节门，电动门，旁路调节门、电动门，回水电动门均关闭。各放空气门见水后关闭。
b)注水结束后，全开低低温系统各进水调门、电动门，出口电动门，打开机侧冲洗手动门，与主机凝结水系统一起冲洗。期间可投入再循环泵运行，提高冲洗效果。
c)锅炉点火后，为保证出口烟温，将低低温系统回水母管电动门关闭，其余各取水门、旁路门等全部打开，保持机侧冲洗手动门在开位。
d)机组并网后，视水质与烟温情况将低低温系统出口电动门打开，逐渐将低低温系统旁路调门关闭。低低温系统正式投运。
这样的冲洗方式将低低温系统投运的时间大大缩短，从开始冲洗到水质合格大约需要两天左右的时间。节约了大量的除盐水和厂用电。
(4)锅炉上水。
得到启动命令后，机侧准备送汽封抽真空，大机投入辅汽倒暖，冲小机准备锅炉上水。机组人员通过小汽机MEH手动调整小汽机转速上水，上水期间，小汽机转速较低（1000RPM左右），注意小汽机轴向位移等参数，发现异常及时调整转速。原则上不用电泵上水。汽包见水（开始冲洗），如果具备投入临炉加热条件，按要求及时投入临炉加热（上水结束后，投运临炉加热。锅炉点火后，汽包压力达到1MPA，停运临炉加热。），一边冷冲，一边提高除氧器的给水温度,一方面逐步提升锅炉壁温。另外冷冲对于锅炉冲洗效果差，只有提高炉水温度才能提高效果。
(5)启动过程中，各项工作提前安排，确保主线不受影响。
空预期吹灰提前暖管，冬季注意暖风器提前暖管。避免影响点火操作；点火前8小时通知脱硫吸收塔开始注浆；及时通知燃料准备点火用煤。停机时拉空的磨组准备启动用煤（高挥发份），这种煤挥发分高，不利于保存，点火前1小时左右通知燃料上煤。
2.2.2冷态启动第二阶段主要工作及节能措施
(1)锅炉吹扫、点火。
夏季启风机前注意将暖风器打至停位置。以降低风阻。冬季启动暖风器应提前投入。在锅炉吹扫、点火与升温升压期间，炉侧单侧送风机、两侧引风机运行，保持两侧送风机母管联络门在开位，直至机组并网前启动另一侧的送风机，将两侧风量调平。投油期间使用变频燃油泵。
(2)锅炉侧升温升压。
机组人员应严格执行升温升压速率。汽包压力0.172MPa及时关闭炉侧放空气门和疏水门。保持高过疏水门在开位。二单元1MPa热冲洗铁（铁含量小于150ug/L）。炉水品质合格（尤其是铁）才能继续升压，避免后期炉水水质限制升压。汽包压力3—4MPa再热器冲洗金属氧化皮，冲洗后机侧注意开#4低加出口放水门，避免凝结水水质再次不合格影响进程。
升温升压期间，采用少阀方式启动磨组，以减少燃油消耗。这部分工作是冷态启动节能份额最大的部分。所谓的以煤代油少阀节油启动，就是在保证锅炉设备安全的前提下，通过掺烧高挥发份煤种，减少磨组投运摆阀数量（控制磨组出力，限制初期投粉量，确保投运喷燃器的煤粉浓度），将炉膛投粉时间提前，待燃烧稳定后，逐渐减少油枪的运行，进而达到节约燃油的目的。
为安全起见，满足以下限定条件才允许采用以煤代油燃烧方法。
a)确认磨煤机消防蒸汽、给煤机消防水、锅炉消防系统备用良好。
b)推荐煤质（收到基）：30%>Var>20%；Aar<35%；全水<10%。
c)磨组参数推荐：磨组入口风温150-170℃；出口粉温65-70℃；出口粉温50-70℃；煤量5-8t/h；粉管风量：8-10t/h。
d)油煤热值折算：2吨煤≈1吨油。应以此为标准，投粉后，及时减少油枪的投入量。
e)高挥发性煤种防爆要求：磨组出口温度≤70℃；磨组入口风温≤170℃；
f)升温升压速率：压力≤0.10MPa/min，汽温≤1.5℃/min，壁温≤3.5℃/min，汽包上下壁温差≤56℃；过热器（屏过）金属温度不平衡≤100℃；
g)温度极限：各受热面温度报警值。低温过热器出口不得大于570℃，大屏出口不得大于511℃，高过出口不得高于580℃，高再出口不得高于580℃
投粉初期必须有专人就地观察燃烧器的煤粉燃烧情况，记录各喷燃器投粉至点燃的时间。注意观察火焰的燃烧情况、调整一次风粉流量、二次风拱上与拱下挡板开度，提髙点火初期煤粉燃尽率；依据投粉燃烧状况，及时减少非投粉喷燃器油枪，但投粉喷燃器油枪必须保证可靠投入，油枪故障及时关摆阀停粉。锅炉负荷大于30%，磨组出口温度大于60度，排烟温度大于250度，满足要求后，视燃烧情况可以逐渐减少油枪，减少燃油。启动过程中升温升压速率禁止超越规程范围，投粉后依据折算减少油枪。投粉稳燃：采用点火煤种、限制喷燃器数量（2-3阀）控制首次投粉量、增加浓度保证煤粉稳定着火。投粉后，采用控制投粉汽包压力、定期磨组倒换、限制喷燃器数量（2-3支）、燃烧器定期（20分钟）轮换、适时减少油枪、开大旁路系统、开局部疏水增加蒸汽流量等运行手段控制锅炉各部璧温分布均匀变化，严禁璧温超越规程范围，调整无效及时停粉、停磨。煤粉爆燃：投摆阀必须保证其对应油枪燃烧良好，启磨初期由于煤粉浓度较淡可以自由切换喷燃器；锅炉压力高于50kg/cm2、磨组单粉管出力超过5t/h、并网后的摆阀开启必须注意防止爆燃，可以用投油枪、减少磨组给粉、降低一次风流量、或用正常摆阀开启方式重新启磨等手段，防止爆燃。严格控制磨组出口温度，加强就地监视，防止磨组内着火。
(3)汽机侧操作
我厂二期机组汽轮机预暖汽源由辅汽供汽封系统电动门前的蒸汽管道上引至汽机高排逆止门返流阀后（高排逆止门前），利用辅汽对转子及汽缸进行返流预暖（图2）。
汽机真空建立后，应投入辅汽倒暖系统，保持50℃/h暖机速率，随着汽机金属温度升高，温差减小，逐步开大进汽门，直至高压缸内压力升至3.9-4.9kg/cm2范围，以保证暖机效果。这样可以使汽机侧的启动过程与锅炉侧启动过程同步进行，大大缩短了启动时间。采取这样的冲车时，缸体膨胀7mm以上。蒸汽品质合格后，高旁开启后，视暖机情况投入汽机正暖和阀室预暖。注意根据高中缸胀差情况投入夹层加热系统。
图2 辅汽暖机示意图
我厂二期机组汽轮机在升速过临界转速过程中，经常发生振动异常增大，不得不延长暖机时间，使启动时间增长，造成能耗的增加。为了能快速平稳度过临界转速区，规定在冲车暖机期间的采取以下安全措施：
a)冲车前应按规程要求查附录图匹配好冲车参数，最低要求：主蒸汽进汽温度必须高于汽缸最高金属温度50℃，蒸汽过热度不低于50℃。冷态启动时，即使辅汽暖机将汽轮机第一级金属温度暖至温态所对应的金属壁温。也不得省略低速暖机过程，应进行低速暖机直至高压内缸温度平缓稳定，且各振动、轴向位移等参数稳定再进行升速操作。匹配冲车参数，以汽机主汽门前温度为准，必要时可以利用阀室预热加快升温速度。
b)升速率100rpm/min，冲车至750rpm暖机，直至高压内缸温度平缓稳定，且各振动、轴向位移等参数稳定。升速率300rpm/min，冲车至1050-1150rpm暖机，视汽机实际振动情况选择合适的暖机速度，要求定速暖机时振动应稳定或缓慢下降，如果有上升趋势的应及时调整转速值，直至振动稳定或缓慢下降。升速率400rpm/min，冲车至2000rpm，要求满足高速暖机要求值。升速率100rpm/min，冲车至3000rpm。
2.2.3冷态启动第三阶段主要工作
(1)发电机并网，机组带初负荷暖机。机组升负荷操作至停油最低负荷，停止油枪运行。在发变组并网后至机组50%负荷阶段，机组操作量大，需要机组人员密切配合，根据压力、负荷、平稳、快速将机组负荷升至稳定负荷停油。
(2)高、低加随机启动，25%负荷左右时，加热器疏水应正常投自动控制，高加疏水逐级回收至除氧器，低加疏水逐级回收至凝汽器。低低温省煤器入口烟温达到105℃时，投运LSC系统运行；
(3)停油4小时内必须关闭锅炉所有疏放水手动门。
(4)机组启动正常48小时之内，运行人员应按照《阀门内漏检查清单》对热力系统阀门进行全面检查，对发现的内漏阀门应通知检修专责人员进行阀门关严确认，对确认泄漏的阀门应做好记录并登录缺陷。阀门内漏检查采用远红外测温仪，高温高压阀门的内漏以阀门后一米范围内管道的壁温测量为依据，温度高于环境温度50ºC为一般内漏；高于100ºC为严重内漏。
3结语
上安电厂二期机组通过采用新型燃烧控制技术，优化启动过程，使二期机组每次冷态启动启动时间较之前减少2—4小时，燃油量减少约15吨左右，节能效果明显。
作者简介
刘勇（1984.10-），男，河北石家庄人，华北电力大学学士学位，工程师，单位：华能上安电厂（河北，石家庄），邮编：050051.研究方向：热能与动力工程。
论文作者:刘勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：机组论文; 锅炉论文; 系统论文; 汽机论文; 疏水论文; 汽包论文; 温度论文; 《电力设备》2017年第13期论文;