摘 要:文章介紹了華能聊城熱電有限公司300MW機(jī)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(jī)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(jī)組分別于2006年1月和2006年10月投產(chǎn)。由于上機(jī)組時300MW機(jī)組為主力發(fā)電機(jī)組,因此,設(shè)計(jì)時未考慮調(diào)峰因素,未設(shè)計(jì)鍋爐爐底加熱系統(tǒng),每次機(jī)組啟動時,鍋爐上水完畢后,即進(jìn)行點(diǎn)火操作,相對于有爐底加熱機(jī)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(jī)組每臺機(jī)組配備一臺凝結(jié)水輸送泵,其作用是向凝汽器補(bǔ)水及機(jī)組啟動前向鍋爐進(jìn)行冷上水。每臺機(jī)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(yáng)程為0.56Mpa),其作用是除氧器投加熱時進(jìn)行水循環(huán)及機(jī)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(diǎn)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(diǎn)火,相對于其它有爐底加熱的300MW機(jī)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(diǎn)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(diǎn):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(fèi)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(yáng)程受限。
3 爐水加熱系統(tǒng)改造方案的實(shí)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(diǎn)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(yùn),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(diǎn),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(yùn)行經(jīng)驗(yàn),使用燃油點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)組未建立真空,應(yīng)確認(rèn)大機(jī)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(bǔ)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(yùn)行中盡量維持汽包及除氧器低水位。