9E型燃機(jī)啟停優(yōu)化與經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

張宗毅

摘 要：通過對PG9171E型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱態(tài)啟停過程的試驗(yàn)、分析，提出了機(jī)組最經(jīng)濟(jì)的啟、停操作方案，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

關(guān)鍵詞：熱態(tài)；暖管；燃機(jī)；經(jīng)濟(jì)性

一、概述

作為燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，在電網(wǎng)中主要擔(dān)負(fù)調(diào)峰作用，早晚啟停頻繁，其中90%以上均為熱態(tài)啟動(dòng)，因而研究適當(dāng)加快機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)速度、節(jié)約燃?xì)庀?、降低廠用電耗，對于提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性顯得尤為重要。我廠經(jīng)過一系列啟停機(jī)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集、經(jīng)濟(jì)分析，摸索出一套最佳的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱態(tài)（溫態(tài)）啟停方案，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

二、機(jī)組啟停優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)性分析

（一） 燃機(jī)啟動(dòng)優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)性分析

燃機(jī)本身啟動(dòng)過程是基于MK-V自動(dòng)控制，人為干預(yù)因素極少，優(yōu)化空間有限，更多是要考慮燃機(jī)并網(wǎng)后選擇負(fù)荷與汽機(jī)匹配的問題，以保證在耗氣量較小的情況下加快汽機(jī)暖管速度，使汽機(jī)盡快具備沖轉(zhuǎn)條件，減少燃機(jī)啟動(dòng)單循環(huán)發(fā)電時(shí)間。通過數(shù)據(jù)采集分析，我們采用燃機(jī)并網(wǎng)投IGV溫控預(yù)選75MW負(fù)荷為最佳方案。一方面是出于燃機(jī)在75MW時(shí)排煙溫度已進(jìn)入550℃左右的高溫區(qū)，有助于主汽溫的快速提升（高于75MW以后對排煙溫度提高不大，但小于75MW時(shí)排煙溫度將快速下降，詳見附表I及圖1）；另一方面，燃機(jī)預(yù)選75MW待汽機(jī)暖管，可保證氣耗合理的情況下，鍋爐蒸發(fā)量較大，大大縮短汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前的暖管及燃機(jī)單循環(huán)發(fā)電時(shí)間，經(jīng)濟(jì)性最突出。

（二）汽機(jī)啟動(dòng)優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)性分析

對于汽機(jī)熱態(tài)（溫態(tài)）啟動(dòng)，制約其啟動(dòng)速度的主要問題是：暖軸封速度過慢，真空未建立前，燃機(jī)不能帶高負(fù)荷，以防鍋爐超壓，同時(shí)也導(dǎo)致汽機(jī)暖管速度下降，難以具備沖轉(zhuǎn)條件。我們通過多次試驗(yàn)，根據(jù)我廠汽機(jī)自身特點(diǎn)，采取以下措施可以使汽機(jī)能夠在燃機(jī)并網(wǎng)前具備送軸封、抽真空條件，燃機(jī)并網(wǎng)后直接帶75MW，從而加快了機(jī)組暖管速度。

1）因正常運(yùn)行中，軸封供汽母管內(nèi)并無蒸汽流動(dòng)，易產(chǎn)生凝結(jié)水，在汽機(jī)軸封母管無疏水點(diǎn)的情況下，為防止該處積水影響次日暖軸封速度，我們采取停機(jī)前30分鐘，開啟軸封供汽電動(dòng)門、調(diào)門，對軸封供汽管道暖管30分鐘，既提高該管道蓄熱，同時(shí)有效蒸發(fā)該處積水，為次日啟機(jī)做好鋪墊；

2）做好鍋爐保壓工作，控制停機(jī)鍋爐壓力。停機(jī)后我們要求高壓爐疏水保持關(guān)閉狀態(tài)（包括存在內(nèi)漏的疏水電動(dòng)閥前手門關(guān)閉）；投入盤車時(shí)，控制鍋爐高壓包壓力在5.0MPA以上，并做好保壓保溫記錄；

3）加強(qiáng)機(jī)、爐側(cè)疏水控制，不易過早疏水，過度泄壓，最好在燃機(jī)發(fā)啟動(dòng)令前10min，開啟鍋爐疏水手閥、電動(dòng)閥進(jìn)行鍋爐疏水1～2min，待疏水完畢后關(guān)爐側(cè)疏水電動(dòng)閥，繼續(xù)對機(jī)側(cè)主汽管路疏水1～2分鐘，即可進(jìn)行暖軸封的操作；優(yōu)化后，汽機(jī)均壓箱溫度上升速度大幅提高，使得汽機(jī)暖均壓箱時(shí)間縮短，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)及并網(wǎng)時(shí)間比優(yōu)化前提前了9分鐘。計(jì)算啟機(jī)氣耗率由0.3544下降至0.3345NM3/KWH，節(jié)約天然氣2702 NM3，節(jié)省廠用電924KWH，盡管少發(fā)電4598KWH，但折算后每次啟機(jī)仍可產(chǎn)生效益7270.8元，全年按200次啟機(jī)可產(chǎn)生146.549萬元的可觀效益。詳見附表III

三、輔助啟停優(yōu)化，有效降低廠用電耗

（1）循環(huán)水池水位：由于爐區(qū)泵組冷卻水、鍋爐化學(xué)取樣間冷卻水均回收到循環(huán)水池，因此在停機(jī)后循環(huán)水池水位會(huì)持續(xù)上升。為防止停機(jī)后循環(huán)水池溢流，要求停機(jī)前2小時(shí)逐步將循環(huán)水池液位降至1.2米。

（2）循環(huán)水泵及冷卻風(fēng)塔的啟停：正常運(yùn)行中采用兩泵四塔運(yùn)行方式；燃機(jī)發(fā)停機(jī)令時(shí)，停運(yùn)兩臺(tái)冷卻風(fēng)塔；燃機(jī)負(fù)荷降至75MW時(shí)，停運(yùn)一臺(tái)循環(huán)水泵； 30MW時(shí)，停運(yùn)剩余兩臺(tái)冷卻風(fēng)塔；汽機(jī)轉(zhuǎn)速到零，退軸封，即可停運(yùn)另一臺(tái)循環(huán)水泵。對于啟機(jī)過程，燃機(jī)發(fā)啟動(dòng)令時(shí)，先啟動(dòng)第一臺(tái)循環(huán)水泵，以免燃機(jī)滑油超溫；高、低壓旁路拉開后，啟動(dòng)第一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)；待大量蒸汽進(jìn)入凝汽器后，根據(jù)循環(huán)水溫度的上升幅度再逐步啟動(dòng)其它冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行；燃機(jī)帶負(fù)荷75MW時(shí)，再啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵。

四、結(jié)束語

通過以上經(jīng)濟(jì)分析，優(yōu)化操作方案后，每次熱態(tài)啟動(dòng)節(jié)約7327.45元，每次停機(jī)節(jié)約1000.5元，全年按啟停200次計(jì)算，全年一套機(jī)組可以節(jié)省166.4萬元，經(jīng)濟(jì)效益極其可觀。

參考文獻(xiàn)

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