660MW超超臨界機(jī)組無電泵冷態(tài)啟動(dòng)實(shí)踐與風(fēng)險(xiǎn)控制

李 飛

江蘇國華陳家港發(fā)電有限公司，江蘇鹽城 224631

0 引言

目前在確保機(jī)組安全的前提下，“節(jié)能降耗”已成為各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的主題，在機(jī)組啟動(dòng)階段控制成本的意義尤為重大,因此需要尋求更經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)方式。傳統(tǒng)的機(jī)組啟動(dòng)模式采用電動(dòng)給水泵啟動(dòng)，啟動(dòng)階段廠用電耗較高，機(jī)組帶負(fù)荷后的并、退給水泵操作停留時(shí)間長，操作風(fēng)險(xiǎn)大。而直接利用汽動(dòng)給水泵組實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟動(dòng)（也稱“無電泵啟動(dòng)”）不僅能節(jié)省啟動(dòng)階段的廠用電量，而且優(yōu)化了機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)程，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的快速、平穩(wěn)、安全啟動(dòng)。

江蘇國華陳家港發(fā)電有限公司（簡(jiǎn)稱國華港電）兩臺(tái)機(jī)組在調(diào)試期因輔汽不足未能進(jìn)行無電泵啟動(dòng)調(diào)試，對(duì)操作進(jìn)程、參數(shù)的控制缺少相關(guān)數(shù)據(jù)支撐，2012年10月2號(hào)機(jī)組首次進(jìn)行了無電泵啟動(dòng)。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

國華港電一期工程為兩臺(tái)660MW超超臨界機(jī)組，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐，為帶爐水循環(huán)泵的串聯(lián)式啟動(dòng)系統(tǒng)，采用微油點(diǎn)火，型號(hào)：SG-2037/26.15 M626型。汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司660MW超超臨界凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)：N660-25/600/600。

每臺(tái)機(jī)組的給水系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵和1臺(tái)30%容量的電動(dòng)啟動(dòng)給水泵。小汽輪機(jī)為杭州汽輪機(jī)股份有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為NK63/71/0，調(diào)速范圍3000rpm～6000rpm，動(dòng)力汽源有冷再蒸汽、主機(jī)四抽蒸汽和輔助蒸汽。每臺(tái)汽動(dòng)給水泵配置1臺(tái)不同軸的電動(dòng)給水前置泵。電動(dòng)給水泵采用定速給水泵。

2 無電泵冷態(tài)啟動(dòng)實(shí)踐

1號(hào)機(jī)組運(yùn)行，全廠輔汽由1號(hào)機(jī)組四段抽汽供給，冷再做備用，四段抽汽還作為1號(hào)機(jī)除氧器及兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵的汽源。在2號(hào)機(jī)組啟動(dòng)階段，2號(hào)機(jī)組除氧器加熱、軸封供汽、空預(yù)器吹灰、微油暖風(fēng)器以及小汽輪機(jī)用汽均來自1號(hào)機(jī)組，輔汽用汽量較大。為防止1號(hào)機(jī)組AGC方式下負(fù)荷變化導(dǎo)致四段抽汽及輔汽參數(shù)波動(dòng)，危及機(jī)組安全。首先將1號(hào)機(jī)組輔汽切至冷再供給，關(guān)閉四段抽汽至輔汽聯(lián)箱電動(dòng)門。

由于前置泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程95m，利用前置泵向鍋爐上水，鍋爐上水流量通過上水旁路調(diào)門控制在80t/h～100t/h。為確保機(jī)組啟動(dòng)的順利進(jìn)行，此間進(jìn)行了電動(dòng)給水泵的試啟試驗(yàn)，試轉(zhuǎn)正常后停運(yùn)備用。兩小時(shí)后鍋爐見水，啟動(dòng)鍋爐爐水循環(huán)泵，調(diào)整爐水循環(huán)泵出口調(diào)門，省煤器入口流量維持在750t/h左右進(jìn)行大流量沖洗。

由于DCS軟邏輯和硬接線MFT信號(hào)閉鎖小汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)允許條件，強(qiáng)制解除硬接線保護(hù)在恢復(fù)時(shí)存在小汽輪機(jī)跳閘的風(fēng)險(xiǎn)，因此啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)、引送風(fēng)機(jī)進(jìn)行鍋爐吹掃，復(fù)位MFT，然后沖轉(zhuǎn)2A小機(jī)至800rpm暖機(jī)，并開啟2A汽泵出口電動(dòng)門向鍋爐供水沖洗，關(guān)閉2B前置泵出口門。由于2A小機(jī)800rpm長時(shí)間運(yùn)行，在64分鐘后排汽溫度由76℃上升至133℃，投用排汽減溫水無效。為降低排汽溫度，小汽輪機(jī)升速至2550rpm，排汽溫度降至88℃，此時(shí)調(diào)節(jié)鍋爐上水旁路調(diào)門開度至10%，鍋爐上水量約170t/h，分離器液位控制調(diào)閥開度在15%左右，上水旁路調(diào)門壓差在8.7MPa。提升轉(zhuǎn)速到3000rpm，小機(jī)排汽溫度進(jìn)一步下降。

水質(zhì)合格后，鍋爐點(diǎn)火。由于點(diǎn)火初期鍋爐產(chǎn)汽量小，鍋爐未起壓，上水旁路調(diào)門前后差壓達(dá)到11MPa。適當(dāng)開啟上水調(diào)門至18%，將上水流量增加到230t/h，此舉可有效降低副調(diào)前后壓差，盡量減少鍋爐工質(zhì)排放。隨著上水量的增加和主汽壓的升高，上水調(diào)門差壓逐漸減小。

啟動(dòng)分離器出口溫度達(dá)到180～220℃，保持燃燒穩(wěn)定，進(jìn)行鍋爐熱態(tài)清洗。滿足汽輪機(jī)暖閥條件，進(jìn)行暖閥，水質(zhì)合格后汽輪機(jī)走步，摩檢，進(jìn)入暖機(jī)狀態(tài)。此時(shí)間間隔較長，利用輔汽汽源沖轉(zhuǎn)1B汽動(dòng)給水泵。

機(jī)組并網(wǎng)逐漸帶負(fù)荷至150MW，暖投四段抽汽至除氧器及1B汽動(dòng)給水泵管路，進(jìn)行汽源切換。負(fù)荷220MW，將給水旁路切至主路運(yùn)行，負(fù)荷235MW，將鍋爐由濕態(tài)轉(zhuǎn)為干態(tài)運(yùn)行，負(fù)荷274MW，并入1B汽動(dòng)給水泵運(yùn)行，投入汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速、給水、煤水比自動(dòng)，負(fù)荷310MW，機(jī)組投入CCS方式，將1A小汽輪機(jī)汽源由輔汽切至四段抽汽，本次2號(hào)機(jī)組無電泵冷態(tài)啟動(dòng)順利完成。

3 無電泵冷態(tài)啟動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)控制

鍋爐主保護(hù)設(shè)置有多次點(diǎn)火失敗，條件為“大油槍三次點(diǎn)火失敗”或“微油油槍兩次點(diǎn)火失敗”。汽動(dòng)給水泵跳閘條件有MFT觸發(fā)，因此在鍋爐點(diǎn)火時(shí)，必須確保油槍的可靠性。否則點(diǎn)火失敗觸發(fā)MFT，聯(lián)跳小汽輪機(jī)，將會(huì)影響機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)程。在進(jìn)行機(jī)組大聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)油槍進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，確保油槍的可靠性。

機(jī)組啟動(dòng)階段，輔汽用量較大，必須考慮到臨機(jī)負(fù)荷變化問題，有必要將臨機(jī)輔汽聯(lián)箱汽源切至冷再供給。鍋爐點(diǎn)火起壓后及時(shí)投入高低壓旁路，高旁后壓力大于1MPa，溫度大于300℃，暖投2號(hào)機(jī)組冷再至輔汽聯(lián)箱管路作備用。機(jī)組帶負(fù)荷后盡早暖投1B小汽輪機(jī)汽源，進(jìn)行汽源切換，降低1B汽動(dòng)給水泵并入后汽源切換的風(fēng)險(xiǎn)。而1A小機(jī)汽源的切換待機(jī)組啟動(dòng)完成后進(jìn)行。

小汽輪機(jī)在低轉(zhuǎn)速階段，排汽溫度較高，通過此次無電泵啟動(dòng)的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速升至2550rpm時(shí)排汽溫度下降且穩(wěn)定。因此可以臨時(shí)將許可投遙控的轉(zhuǎn)速條件由3000rpm改為2550rpm，待小汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速＞3000rpm再恢復(fù)。此舉還可以緩解鍋爐上水旁路調(diào)門前后壓差過大損壞的矛盾。小汽輪機(jī)在低轉(zhuǎn)速階段還需關(guān)注振動(dòng)情況，本次小汽輪機(jī)在升速時(shí)，各振動(dòng)測(cè)點(diǎn)平穩(wěn)。

在整個(gè)機(jī)組啟動(dòng)過程中，尤其在除氧器汽源為輔汽時(shí)，除氧器壓力低，1A汽前泵出口壓力約1.7MPa，而汽動(dòng)給水泵入口壓力低于1.3MPa三取二跳閘。調(diào)整給水時(shí)，操作盡可能平穩(wěn)。

4 結(jié)論

國華港電660MW超超臨界機(jī)組無電泵啟動(dòng)實(shí)踐，總結(jié)出了啟動(dòng)過程中的控制要領(lǐng)，為下一步優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明，在機(jī)組無電泵冷態(tài)啟動(dòng)中對(duì)各項(xiàng)操作風(fēng)險(xiǎn)分析到位，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的快速、平穩(wěn)、安全啟動(dòng)。對(duì)于同類型機(jī)組的無電泵啟動(dòng)，可提供一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[1]胡洲.1000MW機(jī)組無電泵啟動(dòng)方式及特點(diǎn).浙江電力[J]，2010(9).

[2]660MW超超臨界機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程.江蘇國華陳家港發(fā)電有限公司.

[3]汽輪機(jī)產(chǎn)品使用說明書01版.杭州汽輪機(jī)股份有限公司.