鍋爐冷態(tài)啟動爐水加熱系統(tǒng)改造探討

摘 要：文章介紹了華能聊城熱電有限公司300MW機組通過鍋爐爐水加熱改造提高鍋爐冷態(tài)啟動前的鍋爐水溫及鍋爐壁溫，從而達(dá)到節(jié)省啟動時間及啟動用油的目的。

關(guān)鍵詞：冷態(tài)啟動；節(jié)油；爐水加熱

華能聊城熱電有限公司7、8號機組鍋爐系上海鍋爐廠有限公司生產(chǎn)的型號為SG-1025/17.47-M879亞臨界壓力中間一次再熱控制循環(huán)汽包爐。單爐膛π型露天布置，固態(tài)排渣煤粉爐；制粉采用四臺鋼球磨、中間儲倉式、熱風(fēng)送粉系統(tǒng)；給水調(diào)節(jié)配置2×50%B-MCR的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)汽動給水泵，備用泵采用1×30%B-MCR的調(diào)速電動給水泵；設(shè)有5%B-MCR鍋爐啟動旁路系統(tǒng)。兩臺機組分別于2006年1月和2006年10月投產(chǎn)。由于上機組時300MW機組為主力發(fā)電機組，因此，設(shè)計時未考慮調(diào)峰因素，未設(shè)計鍋爐爐底加熱系統(tǒng)，每次機組啟動時，鍋爐上水完畢后，即進(jìn)行點火操作，相對于有爐底加熱機組，啟動時間延長，啟動耗油量增加。

1 改造前鍋爐上水操作

華能聊城熱電有限公司#7、8機組每臺機組配備一臺凝結(jié)水輸送泵，其作用是向凝汽器補水及機組啟動前向鍋爐進(jìn)行冷上水。每臺機組配備一臺除氧器循環(huán)泵（型號HPK-S100-250，額定流量為190m3/h，揚程為0.56Mpa），其作用是除氧器投加熱時進(jìn)行水循環(huán)及機組啟動前向鍋爐進(jìn)行熱上水。

鍋爐啟動前的上水方式：凝結(jié)水輸送泵進(jìn)行鍋爐冷上水；除氧器循環(huán)泵進(jìn)行鍋爐熱上水；利用汽動給水泵前置泵進(jìn)行鍋爐上水；利用電動給水泵進(jìn)行鍋爐上水。

綜合考慮上水速度、節(jié)約電能、上水溫度等因素，目前我廠基本采用除氧器循環(huán)泵上水方式進(jìn)行鍋爐熱上水，上水時間2-4小時。

為提高鍋爐點火前水溫，我廠采用的方式為，鍋爐上水前先投入除氧器加熱，利用除氧器循環(huán)泵將除氧器水溫加熱至80-90度，然后開啟除氧器循環(huán)泵至鍋爐熱上水門向鍋爐上水，雖然上水為80-90度的熱水，但由于鍋爐水側(cè)系統(tǒng)龐大，由于散熱及冷卻作用，鍋爐上水完畢后，整體水溫只有30度左右。冬季上水后水溫則更低。

在如此低的水溫條件下點火，相對于其它有爐底加熱的300MW機組，啟動用油自然增加不少。

2 爐水加熱系統(tǒng)改造方案

為提高鍋爐點火前爐水溫度，節(jié)省燃油，我們提出利用除氧器充當(dāng)爐水加熱器的改造方案，將爐水引至除氧器進(jìn)行加熱，加熱后的爐水從除氧器底部由除氧器循環(huán)泵打回至鍋爐。此方案優(yōu)點：利用除氧器充當(dāng)加熱器，加熱速度快。不需要增加新的加熱器，節(jié)省投資。不需要對加熱用蒸汽管道進(jìn)行改造，改造工作量及費用低。系統(tǒng)簡單，易操作，易隔離。加壓泵利用現(xiàn)有循環(huán)泵，節(jié)省投資。只需要從爐底檢修放水管道新接一路管道，接至除氧器循環(huán)泵出口至除氧器管道上即可，改造量小。

問題：將鍋爐爐水引至除氧器，爐水中雜質(zhì)及水質(zhì)可能會污染除氧器系統(tǒng)。最終加熱的溫度受除氧器壓力溫度影響不會太高。爐水放水管道受限，除氧器循環(huán)泵水量及揚程受限。

3 爐水加熱系統(tǒng)改造方案的實施

圖1說明BC段及A處為新增管道及閥門，從檢修放水電動門后接一路管道到除氧器循環(huán)泵出口，管道上新接兩個截止門1，兩門之間新加一濾網(wǎng)。在檢修放水電動門后至定排管道上新接一截止門2。

加熱流程：鍋爐上滿水后，開啟1號閥門，關(guān)閉2號閥門，開啟檢修放水電動門，關(guān)閉除氧器循環(huán)泵出口至除氧器一次門，開啟除氧器循環(huán)泵出口至除氧器二次門，使?fàn)t水自流至除氧器頂部，投入除氧器加熱。啟動除氧器循環(huán)泵，將除氧器加熱后的水通過熱上水管道上至鍋爐，形成鍋爐放水至除氧器-加熱-回到鍋爐的一個循環(huán)加熱系統(tǒng)。鍋爐點火后關(guān)閉1號閥門，關(guān)閉檢修放水電動門，開啟2號閥門，防止新增管道超壓。

4 爐水加熱系統(tǒng)改造方案的結(jié)果

在改造完畢后，鍋爐冷態(tài)啟動前，對爐水加熱系統(tǒng)進(jìn)行了試投運，爐水循環(huán)加熱過程中如何保證爐水循環(huán)水量達(dá)到最大，并且保證鍋爐汽包水位與除氧器水位達(dá)到基本平衡狀態(tài)是操作中的難點，根據(jù)對操作過程的摸索總結(jié)，在鍋爐放水各門全開，除氧器循環(huán)泵入口及上水至鍋爐各門全開的情況下，鍋爐放水量大于上水量，汽包水位及除氧器水位無法達(dá)到平衡，此時可調(diào)節(jié)輔汽至除氧器加熱汽源門開度來控制除氧器內(nèi)部壓力，除氧器內(nèi)部壓力變化后即影響到鍋爐汽包至除氧器的靜壓差，可以達(dá)到調(diào)節(jié)鍋爐放水量的目的，從而控制鍋爐及除氧器水位穩(wěn)定，根據(jù)操作結(jié)果來看，爐水加熱系統(tǒng)可在5個小時左右將爐水加熱至110度左右。但本次爐水加熱后出現(xiàn)雜物堵塞給水泵濾網(wǎng)現(xiàn)象，因此在后來的完善中，在爐側(cè)放水管加裝濾網(wǎng)以防止?fàn)t水雜質(zhì)進(jìn)入除氧器。

節(jié)能分析，本次改造成本不足2萬元，且系統(tǒng)簡單，操作方便，根據(jù)以前的運行經(jīng)驗，使用燃油點火將爐水加熱至100度用時1.5小時左右，耗用燃油5噸左右。但由于爐水加熱至100度后再投油加熱速度要明顯慢于以前正常燃油點火至100度時的溫升速，且投粉時間延后，影響多用油。綜合以上因素，本次改造投用后，冷態(tài)啟動一次大約可節(jié)省燃油3-4噸，冬季節(jié)油效果更加明顯。改造后冷態(tài)啟動一次即可收回成本。

5 危險點及需要注意的問題

（1）除氧器上水前應(yīng)將凝結(jié)器內(nèi)存水打至除氧器，盡量保持凝結(jié)器低水位。

（2）鍋爐上滿水后開啟檢修放水門排出鍋爐底部積存雜質(zhì)，由于放水量大，時間不宜過長。

（3）必須由化學(xué)通知水質(zhì)合格后才能進(jìn)行爐水循環(huán)加熱，防止污染除氧器、凝汽器等設(shè)備。

（4）由于機組未建立真空，應(yīng)確認(rèn)大機真空破壞門完全開啟，注意控制除氧器低水位，防止除氧器高溫水溢水至凝結(jié)器損壞低壓缸防爆膜。

（5）由于系統(tǒng)不斷補入加熱蒸汽，水量不斷增大，水位高時采用鍋爐定排進(jìn)行放水，緊急時可采用省煤器放水電動門放水，運行中盡量維持汽包及除氧器低水位。