300MW火電機(jī)組鍋爐無(wú)電泵上水優(yōu)化方案

1、300MW 火電機(jī)組鍋爐無(wú)電泵上水優(yōu)化方案 摘 要 針對(duì) 300MW機(jī)組鍋爐啟動(dòng)時(shí)給水泵運(yùn)行啟動(dòng)方式存在冷態(tài)啟動(dòng)須暖機(jī)暖泵，從啟動(dòng)電動(dòng)泵至機(jī)組帶150 MW 負(fù)荷（停泵時(shí)） 要耗 15 h 或更長(zhǎng)， 耗用大量廠用電，本文對(duì)鍋爐啟動(dòng)上水運(yùn)行方式進(jìn)行了優(yōu)化研究，提出了一種機(jī)組啟動(dòng)無(wú)電泵上水方案，并對(duì)此方案的優(yōu)越性進(jìn)行了闡述。 關(guān)鍵詞 300MW機(jī)組無(wú)電泵上水機(jī)組啟動(dòng)中圖分類(lèi)號(hào)： S723.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1009-914X （ 2014）19-0084-011.概述現(xiàn)在我國(guó) 300MW 汽輪發(fā)電機(jī)組， 一般配置 2× 50%容量汽動(dòng)給水泵組及1× 50%容量電動(dòng)

2、給水泵組，單臺(tái)機(jī)組均設(shè)有獨(dú)立的輔汽系統(tǒng)。輔汽汽源可由三個(gè)方面提供：本機(jī)四段抽汽；鄰機(jī)輔汽聯(lián)箱；二段抽汽（冷再）。2.傳統(tǒng)上水方式及存在的問(wèn)題小汽輪機(jī)有高壓和低壓兩個(gè)相互獨(dú)立的汽源，低壓汽源為主機(jī)四段抽汽或高壓輔汽連箱來(lái)汽，高壓汽源為新蒸汽。小汽輪機(jī)排汽到凝汽器。機(jī)組給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為：在開(kāi)停機(jī)組時(shí)利用電動(dòng)給水泵組作工作泵，機(jī)組負(fù)荷大于90 MW后，隨著負(fù)荷的增加，投入一套或兩套汽動(dòng)給水泵組，負(fù)荷大于 150MW 退出電泵組作正常運(yùn)行時(shí)的備用泵。傳統(tǒng)上水方式存在以下問(wèn)題：機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，從啟動(dòng)電動(dòng)泵至機(jī)組帶 150MW 負(fù)荷（即停止電動(dòng)泵時(shí)） ，需要 15 h 甚至更長(zhǎng)時(shí)間，電動(dòng)給水泵要消耗大量

3、的廠用電。汽動(dòng)泵啟動(dòng)時(shí)，暖機(jī)暖泵需要一段時(shí)間。因此，在機(jī)組負(fù)荷 150 MW 之前，若電動(dòng)泵發(fā)生故障，汽動(dòng)泵不能立即投運(yùn)，則勢(shì)必要造成鍋爐給水中斷，使設(shè)備的可靠性降低。因此，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，鍋爐采用無(wú)電泵上水不失為一個(gè)可行的優(yōu)化方案。3.鍋爐啟動(dòng)無(wú)電泵上水具體優(yōu)化方案3.1 點(diǎn)火前利用除氧器加壓向鍋爐上水利用除氧器加壓向鍋爐上水方案如下：鍋爐汽包壓力為零時(shí)，采用靜壓上水方法；高加水側(cè)走旁路；開(kāi)啟上水泵，向除氧器補(bǔ)水；除氧器水位達(dá)2300mm時(shí)，停止上水泵運(yùn)行；利用輔汽將除氧器加熱至壓力0.75 MPa，溫度60-90 ；開(kāi)啟主給水電動(dòng)門(mén)，向汽包上水；上水期間利用輔汽加熱，保持除氧器壓力在0.650

4、.75MPa 之間，上水過(guò)程要保持除氧器汽源穩(wěn)定，壓力穩(wěn)定，避免超壓；當(dāng)除氧器水位降至1800 mm 時(shí)，暫停除氧器加熱， 開(kāi)啟排氧門(mén)，將除氧器壓力降至0.3MPa ；啟動(dòng)上水泵向除氧器補(bǔ)水至2300mm ，停止上水泵運(yùn)行，繼續(xù)利用輔汽將除氧器加熱至0.75MPa，向汽包上水；重復(fù)上述除氧器補(bǔ)水、加熱、汽包上水過(guò)程，直至汽包達(dá)到正常水位。3.2 投入鄰爐加熱后利用前置泵上水鍋爐上水至正常水位后，關(guān)閉鍋爐主給水電動(dòng)門(mén)，利用給水旁路調(diào)節(jié)門(mén)調(diào)節(jié)水位，根據(jù)需要投入鄰爐加熱，汽包壓力上升后，可啟動(dòng)汽泵前置泵，增加上水壓頭。3.3 鍋爐升壓后利用汽泵上水按運(yùn)行規(guī)程要求鍋爐開(kāi)始升壓前半小時(shí)，汽機(jī)側(cè)投上真空及

5、軸封系統(tǒng)，使凝結(jié)器真空逐漸提高到一85kPa 左右，利用輔汽聯(lián)箱汽源沖動(dòng)一組汽動(dòng)給水泵組，提速到1500 r/min處，暖機(jī) 30 min ，利用汽泵出口壓力對(duì)鍋爐上水，待鍋爐汽包升壓至 0.5MPa，旁路開(kāi)啟后鍋爐蒸發(fā)加強(qiáng)，汽泵出力不能滿(mǎn)足鍋爐供水要求，汽包水位開(kāi)始降低時(shí)，將汽泵組升速至3 000 r/min ，對(duì)鍋爐進(jìn)行供水。汽泵組的實(shí)際特性范圍為：通過(guò)再循環(huán)系統(tǒng)，在維持最小流量160t/h 以上，同時(shí)為鍋爐提供受熱面蒸發(fā)及升溫升壓發(fā)生的疏放水消耗所需的供水量，出口揚(yáng)程在4.0 9.0 MPa 范圍，耗功不大。鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)靠小汽機(jī)轉(zhuǎn)速與鍋爐主給水門(mén)開(kāi)度大小聯(lián)合調(diào)節(jié)，直到機(jī)組負(fù)荷達(dá)90

6、 MW時(shí)，全開(kāi)主給水門(mén)（建議：加裝鍋爐主給水門(mén)旁路調(diào)節(jié)門(mén)） 。3.4 汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速、暖機(jī)并網(wǎng)、帶負(fù)荷主汽輪機(jī)在沖轉(zhuǎn)、升速、暖機(jī)及并網(wǎng)帶負(fù)荷至120 MW過(guò)程中，按運(yùn)行規(guī)程要求鍋爐分階段逐漸提壓及升溫。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)以后， 機(jī)組在 150 MW負(fù)荷以下按滑壓運(yùn)行，汽動(dòng)泵組隨著給水量的增加及壓力的提高，隨著機(jī)組負(fù)荷的增加，給水量不斷增大，小汽機(jī)用汽量的增加使小汽機(jī)進(jìn)口壓力也不斷降低，從最開(kāi)始的接近輔汽聯(lián)箱處壓力逐漸降低至0.4MPa 以下，由輔汽聯(lián)箱處蒸汽驅(qū)動(dòng)的汽動(dòng)給水泵組承擔(dān)鍋爐的上水任務(wù)與主機(jī)對(duì)照存在一個(gè)極限負(fù)荷點(diǎn)。試驗(yàn)表明，此點(diǎn)在主機(jī)負(fù)荷約120 MW附近，這時(shí)主機(jī)四段抽汽壓力達(dá)0.4 MP

7、以上，應(yīng)迅速進(jìn)行小汽機(jī)的汽源切換工作。4.無(wú)電泵啟動(dòng)上水方案優(yōu)越性分析從鍋爐上水至鍋爐點(diǎn)火升壓至汽包壓力0.5MPa 這個(gè)階段，利用除氧器壓力或用一臺(tái)小泵（前置泵）代替一臺(tái)大泵（電動(dòng)給水泵）完成了鍋爐供水任務(wù)，節(jié)省了廠用電，不需要任何改動(dòng)和投資。300MW機(jī)組鍋爐點(diǎn)火給水泵需運(yùn)行4 5 h，耗電約為 17500 一 27500 kW?h ，因此此方法機(jī)組一次冷態(tài)啟動(dòng)可節(jié)約廠用電20 MW?h.從鍋爐點(diǎn)火至機(jī)組帶上150 MW負(fù)荷再到電汽泵切換完畢階段，約需7.5 h。傳統(tǒng)啟動(dòng)方式向鍋爐上水，在低負(fù)荷時(shí)比小汽輪機(jī)的效率低得多，并且還有機(jī)電損失和輸變電損失。改進(jìn)后，按熱值折合成約26 MW?h ，每次要少耗能量12 16 MW?h 。從安全性上分析，由于整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)給水泵組始終處于備用狀態(tài)，用汽泵組也比用電泵組其可靠性更高。運(yùn)行操作上，用汽泵組開(kāi)機(jī)增加的操作量為輔汽聯(lián)箱至小汽輪機(jī)調(diào)試汽源系統(tǒng)的操作，減少了開(kāi)停電泵組的操作。5.結(jié)論經(jīng)過(guò)幾年多次啟動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和上述分析計(jì)算表明，機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)鍋爐給水泵系統(tǒng)操作方法的改進(jìn)，一方面減少了電動(dòng)給水泵的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約了廠用電；更重要的是，可以使整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程始終有一臺(tái)電動(dòng)泵作備用，提高了機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的可靠性。因此，采用此優(yōu)化上水