淺談百萬機組提高給水溫度優(yōu)化方案

【摘 要】討論超超臨界直流鍋爐啟動初期提高給水溫度的問題。

【關(guān)鍵詞】超臨界；直流鍋爐；啟動初期；給水溫度；熱態(tài)清洗

華潤電力（賀州）有限公司一期工程2×1000MW機組汽輪機為東方汽輪機有限公司生產(chǎn)的超超臨界、一次中間再熱、八級回?zé)岢槠?、凝汽式汽輪機。主汽系統(tǒng)采用一級大旁路（25%容量），不設(shè)高排逆止門，沖轉(zhuǎn)前再熱器按干燒設(shè)計。

在進行主機優(yōu)化時，為解決鍋爐不點火而進行熱態(tài)清洗，增設(shè)了一套鄰機加熱系統(tǒng)，擴大了輔汽和啟動爐容量，將除氧器溫度加到120℃，用鄰機汽源供#2高加將給水溫度提高到210℃。鄰機加熱系統(tǒng)，是從鄰機冷再取加熱汽源至本機#2高加，用于在機組啟動初期提高給水預(yù)熱溫度。

一、提高給水溫度運行的好處

1、給水溫度提高后可縮短機組啟動時間。

2、給水溫度提高后，對于鍋爐點火以及初期燃燒創(chuàng)造了良好的條件，對于提高燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟性有一定作用。

3、提高給水溫度，能使脫硝區(qū)域溫度很快避開煙氣結(jié)露溫度，延緩催化劑失效時間，降低運營維護成本。

4、有利于提高鍋爐尾部煙道煙氣溫度，能夠減少空預(yù)器、煙道的低溫腐蝕程度，進而延長設(shè)備的使用壽命。

5、對減緩受熱面氧化皮的產(chǎn)生起到一定作用，進而削減了鍋爐受熱面局部堵塞過熱甚至爆管的可能性。

二、首臺機組冷態(tài)啟動時提高給水溫度方案

由于我項目是新建項目，沒有老廠的額外汽源，第一臺機組啟動時只能依靠2臺50t/h的啟動鍋爐對廠用蒸汽系統(tǒng)進行供汽。

1、操作方案優(yōu)化思路

為防止驟冷減緩氧化皮脫落，考慮在鍋爐點火前，先向過熱器通入蒸汽。通過提高給水溫度，使鍋爐點火時分離器溫度達130℃以上，過熱器自然就充滿蒸汽，鍋爐點火后，開啟旁路或疏水，使過熱器中蒸汽流動，以冷卻過熱器。

為防止再熱器干燒后驟冷，考慮在鍋爐點火前先向再熱器中通入蒸汽，從系統(tǒng)上看，可以用輔汽向冷再反供汽，通過再熱器疏水，使蒸汽在再熱器中流動起來。

2、提高給水方案具體實施措施

1） 先投入啟動鍋爐運行，投入輔汽系統(tǒng)，將除氧器加熱至90℃，用前置泵對鍋爐進行冷態(tài)清洗。

2） 冷態(tài)清洗結(jié)束后，逐漸增加除氧器加熱蒸汽量，逐步將除氧器加熱至130℃以上。

3） 用鍋爐上水調(diào)門控制汽泵對鍋爐上水量在150—360 t/h，逐步將鍋爐汽水分離器內(nèi)部溫度達提高到130℃。

4） 開啟高壓缸倒暖管路，用輔汽向冷再反供汽，維持冷再壓力0.39～0.70MPa。維持盤車連續(xù)運行，同時對高壓缸進行預(yù)暖。

5） 當(dāng)鍋爐分離器出口溫度達到130℃，維持除氧器加熱溫度，保持再熱器通流量，啟動風(fēng)煙系統(tǒng)，鍋爐點火。

6） 鍋爐點火后，始終維持除氧器加熱，持續(xù)用輔汽向再熱器供蒸汽。分離器出口溫度達到190℃，鍋爐進行熱態(tài)清洗。

3、存在的問題

吹管過程中發(fā)現(xiàn)小鍋爐供汽略顯不足，并且考慮軸封、預(yù)熱器吹灰、小機等用戶的用汽量，能否滿足將除氧器加熱到130℃還有待實踐證實。

再熱器防干燒，輔汽向冷再反供汽的通流量是否能達到保護鍋爐減緩氧化的要求，如果通流量不足，再熱器防驟冷的效果將削弱。

再熱器通入蒸汽時，高壓缸也同時通入蒸汽（無高排逆止閥所致），可能引起缸溫異常。保持盤車連續(xù)運行，嚴密監(jiān)視缸溫變化 ；高壓缸第一級后內(nèi)缸溫度達到150℃后，對高壓缸進行缸悶。

耗油用時增加。鍋水從90℃加熱至130℃需要耗用一定的啟動爐蒸汽，按照使用50 t/h輔汽流量加熱，初步理論計算經(jīng)過4.5小時可從90℃加熱至130℃，耗用燃油17.5T。

三、第二臺機組啟動時提高給水溫度的優(yōu)化方案

1、優(yōu)化思路

第二臺機組啟動時，因鄰機汽源，不是耗用燃油產(chǎn)生蒸汽，費用相對較低，可考慮用鄰機的四抽向輔汽供汽，將除氧器溫度加熱到120℃；用鄰機的二抽向本機#2高加供汽，提高給水溫度至190℃左右。維持給水溫度190℃進行熱態(tài)清洗，熱態(tài)清洗結(jié)束后鍋爐點火。

2、具體實施措施

適當(dāng)提高運行機組負荷至800MW以上。

利用鄰機的輔助蒸汽，將除氧器里的水從常態(tài)加熱到120℃的飽和水，該過程所需要的輔汽量約為80t/h，進行鍋爐冷態(tài)清洗。

清洗合格后投入#2高壓加熱器，利用鄰機冷再抽汽加熱給水至210℃左右，需要的蒸汽量約為118t/h，對鍋爐進行熱態(tài)清洗。

熱態(tài)清洗結(jié)束后，維持鍋爐分離器出口溫度在190—200℃，啟動風(fēng)煙系統(tǒng)，鍋爐點火。

隨著本鍋爐熱負荷的逐漸升高，逐漸退出鄰機加熱系統(tǒng)，以維持鍋省煤器出口溫度在190—200℃為標(biāo)準(zhǔn)，緩慢退出此套系統(tǒng)。

3、存在的問題

1） 鄰機加熱容量不足，鍋爐點火前的熱態(tài)清洗能否完成，還有待實踐證實。

2） 鄰機汽輪機運行參數(shù)可能超限。在投用鄰機加熱系統(tǒng)時，注意加強對運行機組監(jiān)視，必須保證供汽機組的安全穩(wěn)定運行。

3） 此系統(tǒng)運行時，#2高加的進汽量較正常工況時低，過熱蒸汽在高加過熱段內(nèi)可能會冷卻成濕蒸汽，蒸汽帶水運行，可能會對過熱段的換熱管造成沖蝕。

4） 水平衡問題。運行機組補水量將明顯增大；熱態(tài)清洗結(jié)束后，本鍋爐及時點火，縮短鄰機加熱的投入時間，減小外排壓力。

四、結(jié)論

鑒于保持機組給水高溫度水平運行有助于設(shè)備的經(jīng)濟性和安全性，從運行、設(shè)備方面著手努力提高給水溫度至180—240℃左右。文中第一臺機組啟動方案主要是通過運行操作著手，突破了常規(guī)的運行方式，將給水溫度提高至130℃以上，我廠#1機組整套試運期間即可嘗試使用；鄰機加熱方案則是從系統(tǒng)配置方面著手，增加了一套新的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的性能在我廠#2機組調(diào)試期間即可得到實踐驗證。

參考文獻：

[1]《火電廠蒸汽通流部件高溫氧化皮的影響與防治對策研討會論文集》中國電機工程學(xué)會火力發(fā)電分會。

[2]《1000MW超超臨界火電機組汽輪機設(shè)備及系統(tǒng)》 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院 編 中國電力出版社。