摘要：某发电厂一期机组为两台600MW超临界发电机组，根据目前一期机组启停次数不断增加的现状，对一期2×600MW超临界发电机组启动过程中中速暖机时间进行调整，通过适当降低冲转参数、适当降低机组真空、延长高压缸预暖时间以提高高压缸预暖最终温度、开大高调阀开度等方法，缩短机组启动过程中中速暖机的时间。采用这些优化方式，保证了机组启动安全性，缩短了机组启动过程中中速暖机的时间，节约了启动燃油燃煤量和厂用电量，不仅满足了机组安全启动的需求，同时为电厂创造了良好的经济效益。
关键词：600MW；超临界机组；中速暖机时间；安全启动；节能降耗
引言
某发电分公司一期2×660MW汽轮机是由东方汽轮机厂制造的超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、双背压、三缸四排汽、凝汽式汽轮机，一期机组冷态启动过程包括锅炉点火、热态清洗、升温升压、汽轮机冲转、发电机并网升负荷（负荷＞300MW）等五个节点。随着工业增长及社会用电量增速放缓，机组启停次数不断增加，启动过程中尤其中速暖机时间耗时过长，大大浪费了启动期间厂用电量和煤量，不利于机组节能降耗。因此有必要对机组启动过程中中速暖机时间进行优化，缩短中速暖机时间。
1、现状分析
通过对该电厂一期2台机组启动过程中中速暖机过程的调查发现，机组启动过程中冲转参数为：主、再热蒸汽温度至少有50℃以上的过热度，其冲转参考参数为：主汽压8.73MPa，主汽温380℃，再热汽压1.1MPa，再热汽温330℃。同时汽轮机在冲转前应进行高压缸预暖，凤台电厂规程规定高压缸调节级内壁温度暖至150℃时倒暖结束并进行闷缸。
通过分析可以看出：
（1）增大高旁开度会降低汽轮机的冲转压力,为了维持足够的冲转能量,高中压调阀势必要开大,这样就间接的增大了进入汽轮机的蒸汽流量,进汽量的加大则能使汽轮机各部件受热更快，对于缩短中速暖机的时间有一定的帮助。但是在压力降低的同时必须要保证蒸汽有足够的过热度,防止冷水冷气进入汽缸,因此在保证机组的振动、胀差、轴向位移、缸胀、蒸汽温度与金属温度的匹配程度等重要参数在控制范围内的情况下适当降低冲转压力,提高蒸汽的温度,是能够保证蒸汽有足够的过热度的,同时蒸汽温度的适当提高也能加快高中压缸暖缸。而一期机组启动过程中进行汽轮机冲转时通常保持较高的冲转参数，这样就会延长中速暖机的时间。
（2）一期机组启动时真空通常保持在96kPa左右，真空的增大会导致汽机的进汽量减小，从而导致汽缸各部件温度上升较慢，延长了暖机时间。机组真空降低后，若要维持汽轮机的转速不变，汽轮机的进汽量势必要加大，轴向推力增大，真空降低还会使排气室温度升高，从而引起气缸变形，机组中心偏移，使机组产生振动以及凝汽器铜管因受热膨胀产生松弛，变形甚至断裂。但是若能在保证机组的排汽温度、振动、胀差、轴向位移等重要参数在控制范围内的情况下适当降低真空，这样就可以既能保证机组安全又能使汽轮机的进汽量有所加大，进汽量的加大则能使汽轮机各部件受热更快，对于缩短中速暖机的时间有一定的帮助。
（3）延长高压缸预暖时间，将高压缸调节级内壁温度暖至180℃以上，这样就可以提高汽缸初始温度，而且倒暖时间足够充分，缸体温差小，有利于后期中速暖机时高压内下缸内壁温度的提高。同时也能将汽轮机的各参数控制在可控范围内。而凤电一期机组启动时高压缸预暖通常预暖到150℃就会结束预暖进行闷缸，这对于后期中速暖机时高压缸缸温的温升影响很大。
（4）高调阀的开度会直接影响高压内下缸缸温的上升，而凤电机组启动中速暖机时，高调阀开度都很小，因此高压内下缸的温度达不到要求直接影响了中速暖机时间。而在汽轮机各重要参数可控范围内可以要求热控将高调阀开度强置稍微开大，增大高压缸的进汽量，加快高压内下缸温升。
（5）机组中速暖机时间平均时长4.5h，暖机时间过长，影响节能降耗。
2、制定措施
（1）保证机组安全正常运行的基础上，通过控制高低旁开度适当降低冲转时主再热蒸汽压力。
（2）保证机组安全正常运行的基础上，通过停运真空泵等方法适当降低机组真空。
（3）提前对高压缸进行预暖，优化高压缸预暖操作方法，延长高压缸的预暖时间，将高压缸调节级内壁温度暖至180℃以上。
（4）机组启动过程中进行中速暖机时，当中压缸缸温上升至250℃左右时，联系热控配合强置开大高调阀开度，从而加快高压内下缸缸温的预暖。
3、实施情况
2017年11月15日，电厂#2机组启动过程中中速暖机时采用优化方案进行实施对策，实施情况如下：
（1）汽机冲转前，控制高旁开度至80%，降低汽轮机冲转参数：主蒸汽压力，3.5~3.7MPa；主蒸汽温度，370~410℃；再热蒸汽压力，0.2~0.3MPa；再热蒸汽温度，350~370℃。
（2）进行中速暖机时，通过停运真空泵等方法适当降低机组真空至93kPa，保证机组安全的前提下减少机组真空对暖机时间的影响。
（3）提前对高压缸进行预暖，优化高压缸预暖操作方法，延长高压缸的预暖时间，将高压缸调节级内壁温度暖至180℃以上。
（4）进行中速暖机时，联系热控配合强置开大高调阀开度至16%、13%、13%、16%，从而加快高压内下缸缸温的预暖。
对策实施后，成功将#2机组中速暖机时间缩短为3.1h，同时也保证了机组安全性，暖机过程中机组重要参数如表2所示。
表2#2机组中速暖机时汽轮机重要参数记录表
4、结论
（1）优化前，机组中速暖机时间平均时长4.5h，优化后，中速暖机在3.1h就达到了暖机要求，中速暖机时长缩短了1.4h。
（2）通过多次启机经验总结得出中速暖机的耗电量平均每小时大概是9135kwh，耗煤量平均每小时37t，因此活动后大概节约厂用电量9135*1.4=12789kwh，节约煤量37*1.4=51.8t。
（3）按照220KV外购电量电价平均0.85元/Kwh计算节约电费=12789*0.85=10870.7元，按照近几年最低煤价400元/t计算节约燃料费用400*51.8=20720元，共计节约费用31590.7元。
（4）一期机组按每年平均启机6次计算,每年可节约费用31590.7*6=18.95万元。
（5）实践证明，缩短机组中速暖机时间，保证机组安全启动，是节约机组启动能耗的关键。通过对2台600MW超临界机组启动过程的不断优化，不仅确保了机组启动过程的安全性和环保要求，同时节约了启动能耗，也为公司创造了良好的经济效益。
参考文献：
【1】康松，杨建明，胥建群，等.汽轮机原理【M】.北京：中国电力出版社，2008.
【2】孙奉仲.大型汽轮机运行【M】.北京：中国电力出版社，2008.
论文作者:刘旭东,王大川
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/15
标签：机组论文; 中速论文; 机时论文; 汽轮机论文; 高压论文; 温度论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2018年第26期论文;