超臨界直流鍋爐上水方式深度優(yōu)化

徐劍輝 肖承明

摘??要：超臨界直流鍋爐在歷次啟動過程中，借鑒傳統(tǒng)的鍋爐靜壓上水經(jīng)驗，推陳汽泵前置泵鍋爐冷態(tài)沖洗，合理優(yōu)化汽泵沖轉(zhuǎn)時機，實施機組啟動過程各項優(yōu)化運行措施無縫對接，實現(xiàn)啟動過程深度節(jié)能。

關(guān)鍵詞：直流鍋爐;上水方式;優(yōu)化運行

某發(fā)電公司建設(shè)有2臺650MW超臨界發(fā)電機組，采用上海鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界直流鍋爐，主要系統(tǒng)設(shè)備見圖1。

機組配備兩臺50%容量的汽動給水泵和一臺35%容量的電動給水泵，機組啟動時采用電泵或一臺汽泵向鍋爐上水，其穩(wěn)定轉(zhuǎn)速均在3000rpm以上，對應(yīng)給水流量400～500t/h，而鍋爐上水給水流量要求為190t/h，為此鍋爐上水時將給水旁路調(diào)門關(guān)小至20%左右，節(jié)流損失較大，能源利用率低。而采用汽泵上水時需要先將小汽輪機沖轉(zhuǎn)至3000rpm，時間一般要1.0～1.5h，小機定速后才能向鍋爐上水，小機沖轉(zhuǎn)期間消耗的蒸汽和前置泵耗電全部損失掉了。

為了降低機組啟動過程的能耗，公司不斷的開展啟動過程的優(yōu)化，先后實施鍋爐靜壓上水[1]、前置泵冷態(tài)沖洗、汽泵運行鍋爐點火的節(jié)能措施，最終將這些節(jié)能措施深度融合到機組啟停操作票中，實現(xiàn)標準化操作。

1?傳統(tǒng)靜壓上水方式的嘗試

發(fā)電廠傳統(tǒng)已有采用靜壓上水的方式，對超臨界直流鍋爐而言，也可采取嘗試推陳出新。公司鍋爐爐頂標高72.4米，除氧器標高29.8米，除氧器和爐頂?shù)母卟顬?2.6米，要讓鍋爐受熱面最高點進水需要50米水柱的壓頭，而除氧器運行壓力最高可達0.95Mpa，輸送水位高度80米以上，除氧器水面升壓至0.5Mpa以上即可以滿足鍋爐靜壓上水要求。

靜壓上水方法：不啟動電泵或汽泵，利用除氧水箱的靜壓完成給水系統(tǒng)注水排空，向鍋爐上滿水。

1.1鍋爐上水前具備條件

（1）主機潤滑油、密封油系統(tǒng)運行正常，主機盤車運行正常。

（2）主機開式水運行，主機循環(huán)水已由臨機供水，#1/2機組循環(huán)水聯(lián)絡(luò)一二次開度15%。

（3）投入機組輔汽聯(lián)箱供汽，檢查輔汽壓力、溫度正常（汽壓0.6Mpa左右）。

（4）啟動A、B小機油系統(tǒng)運行，檢查其軸承潤滑油壓和控制油壓正常。

（5）完成給水系統(tǒng)閥門狀態(tài)檢查，給水系統(tǒng)具備進水條件。

（6）檢查A/B汽泵密封水至汽前泵泄荷水門開啟，檢查汽泵密封水回水至回收水箱手動門開啟、回收水箱至低壓凝汽器熱井電動門和調(diào)整門關(guān)閉。

（7）關(guān)閉凝結(jié)水至A/B汽泵密封水總門（啟動凝泵后開啟）。

（8）關(guān)閉#1、2、3高加危急疏水調(diào)整門，關(guān)閉#3高加正常疏水調(diào)整門。

1.2?鍋爐靜壓上水操作

（1）將高壓加熱器的水側(cè)走旁路。

（2）啟動凝輸泵向除氧器補水至水位1050mm左右，投入除氧器再沸騰加熱，加熱溫升率<1℃/min，除氧器水溫達50℃以上，開啟A、B汽泵及電泵入口電動門充水暖泵，開啟A/B汽泵本體排空氣門對汽泵注水排氣，待汽泵出口壓力升至0.2Mpa左右關(guān)閉汽泵本體排空門。

（3）除氧器水質(zhì)合格后（Fe<200ppb），除氧器水溫至90～100℃，開啟A汽泵出口門、鍋爐主給水電動門、主給水旁路調(diào)節(jié)門開至10%左右，開啟給水管道水側(cè)沿程空氣門，向給水管道及高加水側(cè)注水。

（4）檢查關(guān)閉四抽電動總門，關(guān)閉四抽總管一、二號逆止門，關(guān)閉四抽至A/B小機進電動門，關(guān)閉四抽至除氧器電動門。

（5）開啟輔汽至除氧器壓力控制調(diào)節(jié)門前、后電動隔離門，逐漸開啟輔汽至除氧器壓力控制調(diào)節(jié)門，將除氧器壓力逐漸升至0.80Mpa左右。

（6）關(guān)閉鍋爐主給水電動門，調(diào)節(jié)主給水旁路調(diào)節(jié)門，向鍋爐上水，控制上水流量150～200t/h，上水期間利用輔汽加壓，保持除氧器壓力在0.7～0.8之間，上水過程要保持除氧器汽源穩(wěn)定、壓力穩(wěn)定、避免超壓。

（7）當除氧器水位降至300mm時，關(guān)閉主給水旁路調(diào)節(jié)門，輔汽至除氧器壓力控制調(diào)節(jié)門，開啟#3高加正常疏水和危急疏水調(diào)整門20%開度對除氧器泄壓，將除氧器壓力降至0.2MPa以下（壓力高時凝輸泵向除氧器進不了水）。

（8）啟動凝輸泵向除氧器補水至1100 mm，然后停止凝輸泵運行，繼續(xù)利用輔汽汽源將除氧器加熱至60～90℃，加壓至0.75MPa，再向鍋爐上水。重復(fù)上述步驟，直至鍋爐啟動分離器見水位。

1.3靜壓上水實施情況

除氧器壓力升至0.8Mpa后給水流量達到160t/h左右，低負荷四抽壓力低時開啟二抽至輔汽調(diào)門，除氧器壓力能夠保證0.8Mpa，靜壓上水取得成功。

2?汽泵前置泵鍋爐冷態(tài)沖洗

采用汽泵前置泵向鍋爐上水已比較普遍[2]，安全性也得到了驗證[3]。而鍋爐冷態(tài)沖洗要求給水流量維持574t/h連續(xù)運行。公司汽泵前置泵設(shè)計參數(shù)為額定流量885t/h，遠大于574t/h，滿足冷態(tài)沖洗要求。前置泵額定出口壓力為2.278Mpa，查歷次采用電泵開機進行冷態(tài)沖洗時給水壓力2.6Mpa左右，鍋爐主給水旁路調(diào)門30%開度，采取適當開大鍋爐上水調(diào)門后前置泵出口壓力基本上能滿足冷態(tài)沖洗要求。

2.1前置泵上水鍋爐冷態(tài)沖洗操作（A泵）

（1）鍋爐靜壓上水后期，啟動閉式水系統(tǒng)運行，啟動凝結(jié)水系統(tǒng)運行，開啟#5低加出口電動門前放水門，對凝結(jié)水系統(tǒng)進行沖洗，投入汽泵密封水。

（2）凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗合格后關(guān)閉#5低加出口電動門前放水門，開啟#5低加出水電動門向除氧器上水。

（3）鍋爐靜壓進水至分離器見水后啟動A汽前泵運行，關(guān)閉A汽泵再循環(huán)門，向鍋爐上水，逐漸開大主給水調(diào)整門提升給水流量至570?t/h左右（前置泵流量不足時可開啟除氧器再沸騰提高除氧器壓力至0.75Mpa左右），控制啟動分離器水位在6～7m左右，檢查分離器水位自動調(diào)節(jié)正常，鍋爐進行冷態(tài)水沖洗。