鄭海濤++陳名玉

摘 要：文章主要介紹江西某600MW大型燃煤火力發(fā)電廠配置啟動(dòng)鍋爐的容量選型計(jì)算方法，并得出合理方案。

關(guān)鍵詞：燃煤火力發(fā)電廠；啟動(dòng)鍋爐；容量選型

中圖分類號(hào)：PM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）27-0084-02

Abstract： In this paper， the capacity selection method of 600MW coal-fired power plant in Jiangxi Province is introduced and the reasonable scheme is obtained.

Keywords： coal-fired power plant； start-up boiler； capacity selection

引言

啟動(dòng)鍋爐是新建大型火力發(fā)電廠不可缺少的輔機(jī)設(shè)備，是新建電廠第一臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)向輔助蒸汽系統(tǒng)供汽的唯一汽源，它直接影響主機(jī)的安全啟動(dòng)[1]。由于啟動(dòng)鍋爐運(yùn)行時(shí)間較短，如何合理地選擇啟動(dòng)鍋爐的容量和蒸汽參數(shù)，使其既能滿足機(jī)組安全啟動(dòng)的要求，又能節(jié)約建廠投資是十分重要的。 本文將論述啟動(dòng)鍋爐的容量選型計(jì)算，并對(duì)使用汽動(dòng)給水泵和汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)對(duì)啟動(dòng)鍋爐容量的影響以及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行方案比較，推薦配置合理的啟動(dòng)鍋爐。

1 主機(jī)參數(shù)

本工程為新建兩臺(tái)600MW機(jī)組，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行、直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、四角切圓燃燒方式，Π型鍋爐。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

根據(jù)《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50660-2011）及

《火力發(fā)電廠啟動(dòng)鍋爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》（Q/DG 1-J007-2010），啟動(dòng)鍋爐宜優(yōu)先選用燃油或燃?xì)忮仩t，對(duì)于600MW級(jí)機(jī)組，非采暖區(qū)及過(guò)渡區(qū)為1×35t/h，采暖區(qū)為2×35t/h。

啟動(dòng)鍋爐參數(shù)宜采用低壓參數(shù)，壓力參數(shù)通常為1.30MPa，出口蒸汽溫度通常為350℃，用汽點(diǎn)與啟動(dòng)鍋爐之間的阻力損失計(jì)算按照DL/T5054《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。

啟動(dòng)鍋爐容量應(yīng)只考慮啟動(dòng)中必要的蒸汽量，不考慮裕量和汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)等調(diào)試用汽量、可暫時(shí)停用的施工用汽量及非啟動(dòng)用的其他用汽量。啟動(dòng)鍋爐系統(tǒng)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、可靠和運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，其配套輔機(jī)不宜設(shè)備用。

啟動(dòng)鍋爐宜選用制造廠標(biāo)準(zhǔn)系列中的產(chǎn)品。在條件允許的情況下，可采用制造廠成熟的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及布置方案。

3 啟動(dòng)鍋爐容量的選型計(jì)算

機(jī)組啟動(dòng)必需的主要用汽點(diǎn)為除氧器的啟動(dòng)加熱蒸汽、汽輪機(jī)的汽封用汽以及等離子點(diǎn)火用汽。本工程給水泵配置方案采用100%汽動(dòng)給水泵+電動(dòng)啟動(dòng)給水泵方案，第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)時(shí)不需要啟動(dòng)鍋爐向汽動(dòng)給水泵小機(jī)供汽；本工程引風(fēng)機(jī)配置方案推薦采用2×50%汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)+一臺(tái)40%容量電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案，備選方案采用2×50%電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案，因此第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)時(shí)也不需要啟動(dòng)鍋爐向汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)小機(jī)供汽。機(jī)組輔助蒸汽系統(tǒng)蒸汽用戶用汽量平衡表如下：

4 啟動(dòng)鍋爐的系統(tǒng)配置

啟動(dòng)鍋爐系統(tǒng)主要設(shè)備有：?jiǎn)?dòng)鍋爐本體、給水泵、送風(fēng)機(jī)、鋼制煙囪、水箱及定期排污擴(kuò)容器。主要設(shè)備的選型計(jì)算原則如下：

（1）啟動(dòng)鍋爐本體： 啟動(dòng)鍋爐容量計(jì)算只考慮啟動(dòng)中必

需的蒸汽量，不考慮主汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)調(diào)試用汽量、可暫時(shí)停用的施工用汽量及非啟動(dòng)用的其他用汽量。

（2）給水泵：?jiǎn)?dòng)鍋爐系統(tǒng)給水泵的選擇應(yīng)根據(jù)給水系統(tǒng)的阻力值、啟動(dòng)鍋爐的出力等因素確定。給水泵采用單臺(tái)離心泵，給水泵的流量裕量系數(shù)為10%，揚(yáng)程裕量系數(shù)為20%。

（3）送風(fēng)機(jī)：?jiǎn)?dòng)鍋爐系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)送風(fēng)系統(tǒng)的阻力值、啟動(dòng)鍋爐燃燒所需的風(fēng)量等因素確定。送風(fēng)機(jī)采用單臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)的流量裕量系數(shù)為10%，壓頭裕量系數(shù)為20%。

5 汽動(dòng)給水泵對(duì)啟動(dòng)鍋爐容量的選型影響及經(jīng)濟(jì)性比較

給水泵是電站熱力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，對(duì)電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的影響。本工程已論證了給水泵配置電動(dòng)啟動(dòng)給水泵方案的合理性和可靠性，同時(shí)論證了不設(shè)電動(dòng)給水泵直接采用汽動(dòng)給水泵啟動(dòng)的可行性。

若不設(shè)啟動(dòng)給水泵，則在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，直接由汽動(dòng)給水泵啟動(dòng)機(jī)組，此時(shí)必須由啟動(dòng)鍋爐來(lái)的輔助蒸汽向給水泵的汽輪機(jī)供汽。所需要增加的100%汽動(dòng)給水泵調(diào)試、首臺(tái)機(jī)組沖管及啟動(dòng)蒸汽量大約為10～35t/h，因此本工程啟動(dòng)鍋爐容量需暫選定為70t/h。

35t/h容量的啟動(dòng)鍋爐每小時(shí)耗油量約為2800kg，設(shè)備價(jià)格大約為260萬(wàn)人民幣；70t/h容量的啟動(dòng)鍋爐每小時(shí)耗油量大約為5700kg，設(shè)備價(jià)格大約為500萬(wàn)人民幣。一臺(tái)30%BMCR啟動(dòng)電動(dòng)給水泵的軸功率大約為4200kW，設(shè)備價(jià)格大約為200萬(wàn)人民幣，兩臺(tái)機(jī)組共設(shè)置一臺(tái)，設(shè)備投資共需200萬(wàn)人民幣?，F(xiàn)市場(chǎng)0號(hào)輕柴油價(jià)格約為每噸8250元人民幣，廠用電價(jià)格為0.32元人民幣/度。那么設(shè)置電動(dòng)給水泵所節(jié)約的投資見表2：

表2 給水泵不同方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比表

從表2可以看出，取消電動(dòng)給水泵直接由汽動(dòng)給水泵啟動(dòng)會(huì)使啟動(dòng)鍋爐容量增大，啟動(dòng)鍋爐的投資費(fèi)用及燃油費(fèi)用都加大，設(shè)置電動(dòng)給水泵方案可節(jié)約投資288.4萬(wàn)人民幣，其經(jīng)濟(jì)效益顯著。本工程推薦采用電動(dòng)啟動(dòng)給水泵啟動(dòng)方案，對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鍋爐容量為35t/h。

6 汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)對(duì)啟動(dòng)鍋爐容量的選型影響及經(jīng)濟(jì)性比較

引風(fēng)機(jī)是電廠中的重要設(shè)備，也是電廠中的耗電大戶。本工程已論證了引風(fēng)機(jī)的配置方案為兩臺(tái)50%容量汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)+一臺(tái)40%容量的電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)的合理性及可靠性。

本工程若引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)使用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，將會(huì)使啟動(dòng)鍋爐容量由35t/h增大到50t/h。50t/h的啟動(dòng)鍋爐每小時(shí)耗油量約為4100kg，設(shè)備價(jià)格大約為360萬(wàn)人民幣；一臺(tái)40%容量的電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)軸功率約為3500kW，設(shè)備價(jià)格約為170萬(wàn)人民幣，本期工程兩臺(tái)機(jī)組共設(shè)置兩臺(tái)，設(shè)備投資共需340萬(wàn)人民幣?，F(xiàn)市場(chǎng)0號(hào)輕柴油價(jià)格約為8250元人民幣/噸，廠用電價(jià)格為0.32元人民幣/度。根據(jù)相似工程的調(diào)試方案的相關(guān)資料，第一臺(tái)機(jī)組酸洗、沖管、調(diào)試及啟動(dòng)所需時(shí)間，正常情況下大約140小時(shí)左右，由于機(jī)組酸洗、沖管、調(diào)試及啟動(dòng)過(guò)程中，啟動(dòng)鍋爐不是全部時(shí)間都是滿負(fù)荷運(yùn)行，180小時(shí)折算為100%滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間大約為110小時(shí)。那么由于采用電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)所增加的投資見表3：

表3 引風(fēng)機(jī)不同方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比表

從表3可以看出，采用電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)的方案會(huì)使工程投資運(yùn)行成本增加134.42萬(wàn)人民幣。但考慮在機(jī)組跳閘后爐膛吹掃和RB狀態(tài)下維持機(jī)組出力不低于50%的要求，使用電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)明顯，而且，采用電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)后機(jī)組啟停靈活，減少機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，因此本工程推薦配置40%容量的電動(dòng)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方案，對(duì)應(yīng)啟動(dòng)鍋爐容量為35t/h。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜合考慮機(jī)組啟動(dòng)階段的必需用汽量，經(jīng)過(guò)計(jì)算，結(jié)合給水系統(tǒng)，汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)方案的配置，本工程推薦配置一臺(tái)1×35t/h容量啟動(dòng)鍋爐，啟動(dòng)鍋爐參數(shù)為1.3MPa，350℃。

參考文獻(xiàn)：

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