周海峰 李科文 張建偉 周 勇 陳金衛(wèi) 陳 靜

國家能源集團(tuán)諫壁電廠 江蘇 鎮(zhèn)江212006

0 引言

某電廠330 MW機(jī)組鍋爐為亞臨界壓力中間一次再熱控制循環(huán)爐，單爐膛Π型，高強(qiáng)度螺栓全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。爐前布置三臺(tái)低壓頭爐水循環(huán)泵，爐頂管中心線標(biāo)高為58500 mm，汽包中心線標(biāo)高為59420 mm，鍋爐房總深度自G排柱至M 排柱為36.4 m，爐頂大板梁底標(biāo)高67400 mm。汽輪機(jī)為一次中間再熱、亞臨界、水氫氫冷卻、雙缸雙排汽、反動(dòng)凝汽式。為防止向鍋爐上水的兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵運(yùn)行中汽蝕，汽機(jī)房零米布置兩臺(tái)FA1D53前置泵，該泵是臥式雙吸蝸殼式泵，為上海電力修造總廠生產(chǎn)。由靜子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。靜子包括蝸型泵殼、軸承座、軸承座端蓋、機(jī)械密封殼體、泵殼磨損環(huán)等部件；轉(zhuǎn)子包括泵軸、軸套、機(jī)械密封軸套、滾子軸承等部件。FA1D53前置泵為臥式軸向中分泵殼型，一級(jí)雙吸葉輪。其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示：

圖1 FA1D53前置泵主要技術(shù)參數(shù)

進(jìn)水溫度(℃)166轉(zhuǎn)速(r/min)1480

1 傳統(tǒng)啟動(dòng)方式

330 MW機(jī)組冷態(tài)傳統(tǒng)啟動(dòng)方式，首先用輔汽啟動(dòng)一臺(tái)汽動(dòng)給水泵，爐水泵注水正常，汽泵到3000r/min后開啟出水門對(duì)鍋爐上水，鍋爐三臺(tái)爐水泵點(diǎn)動(dòng)正常后，鍋爐啟動(dòng)風(fēng)機(jī)點(diǎn)火后升溫、升壓至主機(jī)沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)、加負(fù)荷該汽泵一直維持運(yùn)行，機(jī)組負(fù)荷到120 MW用抽汽啟動(dòng)另外一臺(tái)汽泵，進(jìn)行并泵操作。

2 傳統(tǒng)啟動(dòng)方式存在的問題

2.1 機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，從啟動(dòng)第一臺(tái)汽泵至鍋爐點(diǎn)火，鍋爐升溫、升壓至0.2 MPa左右至少需要4小時(shí)左右，如果有設(shè)備故障時(shí)間需要更長(zhǎng)；而給水泵的揚(yáng)程在2200 mH2O左右，工作特性必須要3000r/min以上才能開啟出水電動(dòng)門向鍋爐上水，出口壓力達(dá)到8 MPa以上，再循環(huán)門開足出口流量至少有100t/h以上，這樣增加了節(jié)流損失，也增大了汽泵的汽耗。這個(gè)時(shí)候鍋爐為了控制住汽包水位必須要開啟連排、定排放水門；如果主給水閥有內(nèi)漏，甚至要開啟下水包放水門控制汽包水位，這樣需要消耗大量的輔汽和除鹽水。

2.2 汽泵啟動(dòng)前，分別在600r/min、1800r/min暖機(jī)暖泵需要一段時(shí)間，啟動(dòng)用輔汽需要6-8t/h輔汽。在啟動(dòng)過程中，若運(yùn)行汽泵發(fā)生故障，只有啟動(dòng)電泵運(yùn)行，功率一般在5000k W以上，上汽廠電泵額定電流599 A，電泵啟動(dòng)需要消耗大量的電能。

2.3 汽泵啟動(dòng)需要真空建立，且主機(jī)/小機(jī)需要供軸封汽。而上水過程中需要維持至少一臺(tái)真空泵運(yùn)行，如果采用前置泵上水，軸封用汽和真空泵耗電將節(jié)省。

3 新操作方法

3.1 機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)不再啟動(dòng)汽泵，而是首先啟動(dòng)汽泵前置泵小流量向鍋爐上水；

3.2 前置升壓泵的揚(yáng)程低，330 MW機(jī)組前置泵揚(yáng)程一般在90 mH2O左右，在鍋爐汽包壓力達(dá)到0.2 MPa前，都可以滿足鍋爐給水壓力的需要。如果運(yùn)行前置泵故障，可以直接啟動(dòng)另外一臺(tái)前置泵，對(duì)機(jī)組啟動(dòng)沒有影響。

4 優(yōu)越性分析

4.1 從經(jīng)濟(jì)效益考慮。從鍋爐上水至鍋爐點(diǎn)火升壓到0.2 MPa這個(gè)階段，鍋爐上水所消耗的能量就是前置泵消耗的電能，不必耗用輔助蒸汽，另外節(jié)約鍋爐進(jìn)水后大量除鹽水的排放。

4.2 從安全性考慮。除氧器低壓給水加熱后，啟動(dòng)前置泵小流量向鍋爐上水，在高加鋼管小流量暖體后緩慢提高給水溫度，對(duì)高加系統(tǒng)各部均勻加熱，對(duì)延長(zhǎng)高壓加熱器壽命有益，提高了啟動(dòng)過程中設(shè)備的可靠性。

5 新操作方法效益分析

該電廠近幾年330 MW機(jī)組經(jīng)過多次機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)，發(fā)現(xiàn)用前置升壓泵小流量向鍋爐上水，既可以降低熱能的浪費(fèi)，也可以節(jié)省大量的除鹽水，同時(shí)給水系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性都有了較大的提高。如果機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)從鍋爐上水至鍋爐點(diǎn)火升壓到0.2 MPa時(shí)間為4小時(shí)計(jì)算，可以節(jié)約輔汽25噸，除鹽水200噸，節(jié)省真空泵耗電量1400k wh，折算人民幣為：輔汽25*150=3750元，除鹽水200*30=6000元，真空泵耗電1400*0.5=700元，合計(jì)10450元，按兩臺(tái)330 MW機(jī)組全年冷態(tài)啟動(dòng)10臺(tái)次計(jì)算共節(jié)約啟動(dòng)費(fèi)用10450*10=104500元，考慮到高壓加熱器壽命延長(zhǎng)及檢修維護(hù)費(fèi)用減少約30萬元/年，故采用此新操作法進(jìn)行鍋爐啟動(dòng)上水，全年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)收益約40萬元。同時(shí)采用該操作法后啟動(dòng)過程優(yōu)化，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大為減輕，可以較好地避免人員誤操作帶來的安全及經(jīng)濟(jì)損失。

6 總結(jié)

該電廠兩臺(tái)330 MW機(jī)組于2004年投產(chǎn)，在投產(chǎn)初期機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)采用電泵或者凝泵上水，在2006年開始為節(jié)約廠用電能改用汽動(dòng)給水泵向鍋爐汽包上水，2010年后經(jīng)過多次機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)操作，發(fā)現(xiàn)用汽泵前置泵小流量向鍋爐上水，既可以降低熱能、電能的浪費(fèi)，也可以節(jié)約大量的除鹽水，同時(shí)機(jī)組運(yùn)行操作的安全性也得到更好保證。該先進(jìn)操作法，經(jīng)過多次實(shí)踐證實(shí)具有良好經(jīng)濟(jì)性和安全性，已被納入該廠《330 MW集控運(yùn)行規(guī)程》冷態(tài)啟動(dòng)章節(jié)。對(duì)同類型機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)操作有一定的參考意義。