刘少永
（河北华电石家庄热电有限公司 河北石家庄 050000）
摘要：将某厂#21、22机组启动过程中的一些问题加以分析改进，以便缩短机组启动并网时间，提高机组的经济性和调峰能力。
关键词：CFB锅炉；双抽供热机组；启动时间；措施
一、前言
目前在循环流化床（CFB）机组机炉联合启动方面，主要存在CFB 锅炉点火投油时间长、床温和汽温上升慢、汽压上升过快的问题，限制了机组升速和带负荷。为使汽压不至于升高过快，值班员必须严格控制燃料量，缓慢提高床温和烟温，此时主汽温又难以达到要求；如采用高汽压、高汽温参数冲转，一方面失去了滑压启动带来的机组经济性上的优点；另一方面，过高的蒸汽参数在进入汽轮机后，蒸汽温度较金属温度高的多，必然引起较大的热应力，同时高参数小流量的冲转主蒸汽对锅炉和汽机的控制都是不利的，尤其是对于热惯性较大CFB锅炉机组，极易出现汽温低和汽压高的矛盾情况。
二、分设备剖析影响机组启动时间的原因
某厂#21、22机组为两台DG410/9.81CFB锅炉配置一台Alstom 公司DKEH-1ND31型汽轮机双抽供热机组，由于CFB锅炉特性与常规煤粉炉特性有很大差别，Alstom DKEH-1ND31型汽轮机双抽供热机组与国产同类机组特性也有所不同，现从锅炉、汽机设备各自分析影响启动时间因素。
2.1 CFB锅炉锅炉自身特点
CFB锅炉不同于常规煤粉炉，在启动前需要向炉膛内添加大量的床料，在启动过程中需要将床料加热到600℃后投煤，当床温达到780℃时逐渐撤出油枪，床温变化率一般控制在3-4℃/分钟。由于床料量大，床料温度低，给水温度低，油枪出力经常不能保证床温变化率，在床温300℃-400℃以后，床温上涨困难，迟迟达不到投煤温度。这就使点火、并网及带负荷时间较之煤粉炉显著增长，不能满足现行工况下电网对机组调峰运行的要求。
2.2 汽轮机影响因素分析
Alstom 公司DKEH-1ND31型汽轮机双抽供热机组对热应力的限制较为严格，汽机调速控制器Turbotro和热应力计算器T urbomax相互协调，使汽轮机在各种运行工况下的灵活性得到充分的发挥，但是无论汽机调速控制器Turbotro在自动还是在手动状态，热应力计算器Turbomax始终发挥作用，限制转速和负荷的盲目增长和盲目减载。
三、机组启动优化
通过对机组特性和本厂系统的分析，可以通过以下几个手段来缩短启动投油时间，迅速提高汽温，控制汽压，尽快提升转速和接带负荷。
3.1 采用锅炉满水启动，提高启动上水温度
该公司规程沿用汽包水位-100mm点火的惯例，为保证汽包上下筒壁温差小于50℃，高压除氧器汽侧一般不投，常温上水。由于锅炉的常规水容积为90.4m3，这就使在启动过程中不得不耗用一定的燃料来提高水温，造成启动时间延长。如果在上水前将水温提高到100℃左右，利用上水速度控制汽包上下筒壁温差，在点火过程中保持相同床温变化率的情况下用油量显著减少，并且用油枪维持床温变化率3-4℃/min，可更好避免出现猛加油，床温却增长缓慢的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓满水启动，即点火时将水位升至660mm左右，点火后用放水控制水位不高于660mm，压力达到0.8Mpa时投连排将水位控制到正常水位，这样可以使汽包上、下壁温差在一个很小的范围内，避免点火升压过程中汽包上、下壁温差大，使点火升压不再受汽包壁温差的限制，缩短点火时间。
3.2 点火初期，高压除氧器保持低水位运行
锅炉点火后，在满足汽包上、下壁温差的情况下应当尽量提高给水温度，但是由于高压除氧器有效容积较大（170m3），由于锅炉上水量很小，正常水位时通过进汽调整门及再沸腾管加热，容易引起高压除氧器震动，升温也比较缓慢。考虑到高压除氧器水位低一值报警值（2350 mm）和低二值跳给水泵（1400mm）之间差值较大，因此在点火初期，可以保持高压除氧器低水位运行，水位维持在1800mm，利用再沸腾加热可较快提高给水温度。
3.3 合理利用低规格蒸汽，加大锅炉蒸汽流量
经过多年对该厂锅炉启动数据的统计分析，锅炉从点火到汽温升至300℃，需要很长一段时间，甚至汽压升高到接近额定主汽压后，汽温仍然达不到300℃。在这种情况下，通过高压减温减压器将锅炉主蒸汽压力降至0.78—1.3Mpa，温度不超过250℃的高压厂用蒸汽，作为高压除氧器的热源使用。
3.4 主汽温度上升至250 ℃，并至工业抽汽
主汽温度上升至250 ℃时，准备将高压减温减压器出口蒸汽并入工业抽汽母管，控制蒸汽温度在250-270℃，同时协调热网调度尽快接待热负荷，利用高减流量控制主汽压力和主汽流量，提高主汽温度，维持主汽压力4Mpa，温度350-400℃左右，达到汽机冲转蒸汽参数。
3.5 适时投入轴封
CFB锅炉点火时间较长，轴封和真空投入过早机组的胀差不易控制，且高压厂用蒸汽在点火过程中有一个切换为低温蒸汽的过程，故此轴封不宜太早的投入，如果采用原有高压厂用蒸汽作为轴封用汽，一般在冲转前30min送轴封用汽。
3.6 冲转过程中合理维持真空
在启动时已建立真空，然而真空过低，冲转时大量蒸汽进入汽轮机，可能会使凝汽器内出现正压，造成真空破坏，或者大量蒸汽进入凝汽器，引起凝汽器铜管膨胀，严重时使胀口松脱而漏水；而真空过高，在相同汽机的转速下，蒸汽流量要比低真空时小。因此，过高的真空将会延长暖机时间，也就增加了启动时间。一般冲转时的真空在73kPa较为适宜。但是Alstom 公司DKEH-1ND31型汽轮机抽真空系统设计为两台真空泵系统，不同于原有的射水抽汽器或射汽抽汽器，它对真空的调节作用较差，一台真空泵运行真空就在92kPa左右。现拟采用模拟信号将真空低联起备用泵解除，并打开真空泵进汽旁路的方法将真空降至70-80kpa，达到加快暖机目的。
3.7 全面分析两炉一机启动方式
通常认为两台锅炉主汽侧导通，同时点火，升温升压，有利于机组的控制，通过高压减温减压器调节压力、拉动汽温，但是两台炉同时启动存在以下问题：
1）点火升压过程中，如果有一台炉因故未能按照升温升压曲线进行，势必会使两台炉的参数存在比较大的差别，不能满足要求，必须将故障炉解列，并且解列炉由于不能用高压减温减压器来调节汽温，必须灭火或者用油枪维持，等待第一台炉带负荷稳定不需要用高压减温减压器调节压力时，再继续升温升压。
2）两台炉同时点火，两台炉各带很小的热负荷，点火冲转并网的时间反而增加，经济性差。
如果考虑经济性，两台炉可以分别启动，待机组进汽流量大到380t/h时，第二台炉并入母管，两台炉顺序利用高减提高温度，通过对汽机和锅炉的启动曲线分析，两台炉的启动时间以相差2小时为宜。考虑机组所需蒸汽流量增大，第一台炉与高压减温减压器解列，第二台炉投入高压减温减压器，2小时内将参数升至与运行炉相当，并网带负荷。由于汽轮机要求两侧进汽管的汽温差小于17℃，故此待并炉的汽温与运行炉的汽温差应当小于17℃，压力小于运行炉0.1Mpa为宜。
同时如果待并炉的汽温偏低，但蒸汽温度高于汽缸和转子温度，此时可以适当降低运行炉的主蒸汽温度。
四、结语
本文针对影响两炉一机扩大单元制循环流化床机组的启动时间的各环节进行了分析，提出了相应的应用措施，并在实际启机过程中得以实验应用实施，取得了很好的效果，明显缩短了循环流化床机组的启动时间，同时也降低了启动成本。但在实际应用过程中可能会出现一些意想不到的问题，需要在以后的工作学习中不断加以总结完善。
参考文献：
[1]#21、22机组运行规程 华电石热集控运行规程 2012年
[2]20万千瓦汽轮机的运行 西安热工研究院 1997年
[3]循环流化床锅炉理论设计与运行 中国电力出版社 1999.6
论文作者:刘少永
论文发表刊物:《河南电力》2018年19期
论文发表时间:2019/4/12
标签：机组论文; 锅炉论文; 蒸汽论文; 高压论文; 温度论文; 汽轮机论文; 真空论文; 《河南电力》2018年19期论文;