摘要：本文结合实际运行经验，从侯马热电分公司机组启动安排、启动前的准备、启动中主要参数的调控、各主要辅机、系统投入的节点等方面，探讨了机组机组启动过程中的安全和经济性。
关键词：启动；节点；安全性；经济性
0 绪论
侯马热电分公司2×300MW机组，锅炉采用哈尔滨锅炉厂HG-1065/17.5-YM28型。采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统，水平浓淡分离低氮氧化物燃烧器；汽轮机采用东方汽轮机有限责任公司制造的亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机型号为CZK300/226-16.7/0.4/537/537。本机组配置40%B-MCR容量的2级串联旁路加3级减温减压器的旁路系统。具有七级非调整抽汽，一、二、三级抽汽供三台卧式高压加热器，四级抽汽供内置式无头除氧器、厂用辅助蒸汽，五、六、七级抽汽供三台卧式低压加热器；发电机采用哈尔滨电机有限公司制造的QFSN-300-2卧式水氢氢冷却、隐极、全静态可控硅自并励励磁发电机。
锅炉点火用油为0号轻柴油，设有AB、BC、DE三层共12支油枪，单个油枪出力1.35t/h；B层燃烧器内四支微油燃烧器，单个油枪出力0.28t/h。
1 启动工作安排
1.1 设备送电
300MW机组主、辅机电气设备较多，合理安排送电任务，为机组启动打好坚实的基础。
机组计划启动，一是要检查现场工作结束，工作票终结或押回相关工作票后方可安排送电任务；二是要合理安排送电任务，应按专业或电压等级合理安排送电任务；三是一定要遥测绝缘，并对不合格者采取措施；四是对送电即处于运行状态的设备可在设备启动前再送电，以节约厂用电；五是并网前24小时内应摇测发电机定、转子绝缘。
非计划启动，由于启动时间突然，工作安排较仓促，但也应结合排汽装置、除氧器、锅炉上水的安排及脱硫浆液循环的需要合理安排设备送电次序及任务。
1.2 系统检查及冷却水恢复
启动前的检查、系统恢复，冷却水的投运是设备启动的前提，这一阶段可发现许多问题及缺陷，若工作不到位，也会为此后的工作埋下很深的隐患。
一是一定要按照操作票、检查卡，逐一认真、核对检查；二是对检查中发现的问题要及时汇报、联系处理；三是投入辅机冷却水系统，要对系统排空放水，确保各辅机的冷却水循环正常；四是要通过检查，进一步核对现场检修工作完毕，安全措施拆除，主、辅系统及设备具备启动条件；五是在环境温度低时要确保各处减温水能及时投运，各主要热工表计及测点工作正常。
2 启动前的准备
2.1 试验及传动
一是完成机炉侧所有挡板截门的传动试验；二是完成辅机静、动态联锁试验；三是完成油系统联锁及油枪投停试验。
2.2 水系统冲洗
为了确保水系统不结垢、不腐蚀，在机组启动前必须做好水系统冲洗工作，启动前用大量除盐水彻底冲洗残留在水系统中的各种杂质，特别是残存于系统中的铁必须清除干净，包括排汽装置、除氧器、水冷壁、凝结水、给水管路。
2.3 投除氧器、炉底加热
锅炉应上经除氧器加热、除氧的温水，控制好汽包上下壁温差，冬季除氧器水温可加热至70℃、夏季可加热至90℃后开始上水，并随着过程的发展和参数的控制，维持或逐步提高除氧器温度。
锅炉上好水后应及时投入炉底加热系统，炉底加热系统应逐步开大直至全开，并维持辅汽联箱压力0.9MPa左右，利用炉底加热可将炉水温度加热至110℃，汽包压力0.12MPa左右。炉底加热系统对提升炉水及炉膛温度有较大作用，同时由于加热均匀，受热面各处热应力小，可大大提高启动过程中的安全及经济性。炉底加热系统一般在投油点火前退出运行。
2.4 高压缸预暖
由于东汽的汽轮机较为轻便精密，很少的蒸汽量就可以将机组冲转的3000r/min，在进行低、中速暖机的1.5个小时，暖机效果并不明显，尤其是调节级温度基本上不变，很难将金属温度调高的脆性转变温度以上，提前投入高压缸预暖系统，对提高高压缸内外壁温度及转子温度非常有利，我厂一般在冲转前12～18小时投入，使内外缸得到均匀的膨胀，缩短冲转期间的暖机时间，暖机效果以高压内缸上半金属内壁温度＞170℃为宜，预暖速率＜50℃/h。投高压缸预暖系统前，应先启动盘车，送轴封抽真空。
从上表可以看出，暖缸后，高压内缸温度升高，高中压缸绝对膨胀明显增加。
2.5 电袋除尘器预凃灰
启动两侧送、引风机，维持风量为40%ECR，炉膛压力-200Pa，除尘器开始凃灰。凃灰要求关闭布袋除尘器旁路，布袋除尘器反吹系统停运，电除尘电场空负荷，电袋除尘器输灰系统投入运行。凃灰至布袋差压上升200Pa为宜。
我厂一般在风机锅炉点火前2～4小时开始凃灰，涂完灰后锅炉即点火启动。
由于电袋除尘器凃灰时送、引风机运行，且通风量较大，为避免炉膛温度降低过多，环境温度低于5℃时，送风机启动后即投入其暖风器，同时整个凃灰过程中维持炉底加热系统正常运行，这样炉膛及炉水温度可维持不变或缓慢增长，同时由于风温较高，尾部受热面、烟道炉墙及脱硫吸收塔系统也是一个逐步升温的过程。
3 机组启动
机组启动过程是整个热力系统从冷态向热态转变的过程；是转动机械从停运向运行转变的过程；是联锁、保护、自动逐步投入的过程；是机、电、炉协调联动，并最终并网带负荷的过程。这一过程中控制温升率、压升率、壁温差是关键；适时启动设备，投入相关系统是要点；将主要安全、环保指标控制在合理范围内，减少启停损失是最终的目标。为实现这一目标需做好以下工作。
3.1 合理控制升温升压速度
3.1.1 首次对角投入两支油枪，半小时后切换一次；点火1小时后投入四支油枪。
3.1.2 四支油枪运行稳定后开始启动一侧一次风机、密封风机，投入微油暖风器，暖B磨。（此过程约需30分钟）。
3.1.3 空预器出口一、二次风温＞120℃；炉膛出口温度＞350℃时开始投粉，首次投粉维持15t/h。
初次投粉确保煤粉良好着火的关键是组织好炉内良好的燃烧工况。一是B磨启动前先投入四只微油燃烧器；二是喷燃器摆角应摆至水平位，此时炉内切圆燃烧工况组织最好；三是应维持炉内通风量在较低水平，即40%～50%额定通风量为最佳，风量过小炉内切圆燃烧工况组织不良，风量过大，热损失大，燃烧不稳。
3.1.4 投粉后观察燃烧稳定后依次退出AB层两支油枪，适当将给煤量增加至30t/h，维持一台磨、两支油枪、四支微油枪运行。
3.1.5 并网前暖A磨，并网后根据升负荷需要投入A磨。
3.2 控制合理冲转参数
我厂机组采用高中压缸联合启动，选择合理的冲转参数，对控制升速过程中机组振动、提高暖机效果，具有重要作用。冲转控制的关键是汽轮机金属温度及转速的升高，使机组健康、安全的由冷态转为热态。具体操作时，一是要使蒸汽具有50～80℃的过热度；二是主、再热蒸汽压力选取必须合适，压力高，进汽量少，加热效果差且主机稳定性差，振动容易超标，所以在新蒸汽过热度及机组各系统、旁路系统满足要求的前提下，可适当降低冲转压力。三是保持较高的机组背压，一般将背压控制在20～25KPa，目的也是为了增加进入汽轮机的主、再热汽流量。
表2 冲转参数
Table 2 chong turn parameters
我厂一、二号机组在上述参数下冲动、升速时均确保了安全、健康的启动。
3.3 冲转后及时投入汽缸夹层加热系统
3.3.1 夹层加热控制
投入汽缸夹层加热系统，可有效控制上、下缸温差，且暖缸效果明显，可缩短启动时间，降低开机费用，提高机组寿命。投夹层加热蒸汽时应注意：一是必须充分暖箱，确保联箱温度高于缸温50℃左右，密切监视汽缸温升率不超过50℃/min，高压内缸外壁上下温差和高中压外缸内壁上下温差不超过50℃/min；二是维持联箱压力与高排压力有一定压差，机组并网后调整夹层加热联箱的压力始终高于高压缸排汽压力0.4—0.6 MPa，维持加热蒸汽一定的流量，维持适当的加热速率；三是退出夹层蒸汽加热系统时缸胀应达到合适的数值，并在此参数下稳定一定时间，在保证高压外缸下半外壁金属温度达到350℃以上时再退出加热蒸汽。四是应根据暖机情况及时调整加热蒸汽联箱压力，正常为0.98～4.9MPa；最高值6.5MPa。
3.3.2 暖机不充分案例
2016年3月23日，侯马热电分公司1号机组冷态启动过程中由于暖机速度较快：①高压缸倒暖投入较晚。②夹层加热投入较大。（正常高压内缸上、下半金属温度加热至150℃，为缩短开机时间，将其提高到了190℃）
由于暖机时间短，暖机速度快，暖机参数控制不合理，导致高、中压内缸膨胀不均，高中压转子轴系同心度降低，机组在1200r/min低速暖机十三分钟时，振动突然增大，立即停运夹层加热系统，但机组振动持续增大，并最终因轴振大跳闸，机组破坏真空，转速到零后及时投入盘车，4小时后再次冲转，一次成功并网，在升速、暖机、过临界各阶段各瓦轴振及瓦振均在正常范围内。
3.4 升负荷阶段逐步退出油枪运行
3.5.1 两台磨煤机投入运行，机组负荷升至80MW以上时，可停AB层一支油枪，维持两台磨煤机、一支油枪、四支微油枪运行。
3.5.2 机组负荷升至100MW以上时，启动第三台磨煤机，并逐步将机组负荷升至120MW以上，退出一支油枪，维持三台磨煤机、四支微油枪运行。
3.5.3 机组负荷升至130MW以上时，视情况退出四支微油枪，并逐步将机组负荷升至150MW以上。投入协调、AGC运行方式。
4 启动过程中环保参数的控制
由于脱硝系统的投入受脱硝装置入口烟温的限制，启动过程中，脱硝系统入口烟温不可能突升至320℃以上，如何尽最大可能降低启动过程中净烟气NOx超标时段，及早投入脱硝系统，是各火电厂研究的课题，
我厂1、2号机由于进行了尾部高温旁路烟道改造，即在低温过热器入口烟道与省煤器出口烟道之间加装高温旁路烟道，以提高低负荷工况时脱硝系统入口烟温，确保脱硝催化剂在最佳活性温度范围内。
在启动过程中，提前将高温旁路烟道挡板全开，使高温烟气不经低温过热器及省煤器降温后直接进入脱硝系统，可大大提前脱硝喷氨系统投入时间，将启动过程中NOx超标时段限制在5小时甚至更短的时间内，此后随着燃烧的发展，省煤器出口主路烟道挡板与高温旁路烟道挡板配合操作，可将脱硝装置入口烟温控制在合理的范围内，确保脱硝系统可靠投入与运行。
5 启动过程中经济性控制
通过对启动过程的不断优化，我厂机组启动耗油得到了明显控制，从最初冷态启动70t以上，到42t以下，如果启动过程顺利、平稳，有望控制在35t以内。
虽然启动耗油与同类型微油、无油点火相比还有差距，但基于我厂目前现状，启动节油已有了很大的成效。
6 结论
机组启动涉及面广，牵扯到全厂机、电、炉、热控、脱硫、除灰、化学、输煤等各个专业。启动阶段是各类事故高发的阶段，最具潜伏各类隐患的阶段，也是机组最具节能潜力的阶段，如何安全、经济、环保的将机组转入运行，是每一位电厂集控运行人员经常或将要面对的课题。
要获得良好的启动效果，必须进行充分的准备，从启动前的截门传动、静态试验，到设备测绝缘、送电、试转，再到各辅机、系统的逐一投运等，均应制定详细的启动方案，并按制定好的节点认真的执行。
参考文献：
[1] 魏建林 杨立峰等，侯马热电分公司主机运行规程。
论文作者:张华1,魏建林2,杨立峰3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
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