1000MW超超臨界鍋爐鄰爐加熱啟動系統(tǒng)專題報告

1、1000MW超超臨界鍋爐鄰爐加熱啟動系統(tǒng)專題報告平頂山發(fā)電分公司平頂山發(fā)電分公司(21000MW)工程 專題報告1工程概況平頂山發(fā)電分公司系新建電廠，規(guī)劃容量61000MW，分期建設(shè)并留有進(jìn)一步擴建的余地，一期工程建設(shè)21000MW超超臨界燃煤凝汽式汽輪發(fā)電機組于2010年11月23日和12月8日投產(chǎn)，為節(jié)能減排，利用鄰機汽源暖機技術(shù)對機組實施啟動，以達(dá)到節(jié)約啟動時間、減少啟動用能的目的，國內(nèi)這種啟動方式在實際應(yīng)用中取得了一定的節(jié)能效果，本報告進(jìn)行系統(tǒng)比較研究，并提出建議。2主機及主要輔機配置情況簡介主機設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如下：2.1鍋爐制造廠：東方鍋爐（集團）股份有限公司鍋爐采用超超臨界參數(shù)變

2、壓直流爐、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)型鍋爐。鍋爐容量和主要參數(shù)： 表1名 稱鍋爐型號DG3000/26.151過熱蒸汽：最大連續(xù)蒸發(fā)量(B-MCR)t/h3110過熱器出口壓力MPa(g)26.15過熱器出口溫度605 再熱蒸汽：蒸汽流量（B-MCR/BRL）t/h2469.7/2347.1進(jìn)口/出口蒸汽壓力（B-MCR）MPa(g)4.88/4.63進(jìn)口/出口蒸汽壓力（BRL）MPa(g)4.72/4.48進(jìn)口/出口蒸汽溫度（B-MCR）351/603進(jìn)口/出口蒸汽溫度（BRL）347/603給水溫度（B-MCR/BRL）29822.2汽機汽輪機采用超超臨界

3、、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪機。汽輪機具有八級非調(diào)整回?zé)岢槠?，給水泵汽輪機排汽進(jìn)入主機凝汽器。汽輪機額定轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分。型號：CCLN1000-25/600/600型型式：超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機額定功率（TRL工況）：1000MW最大功率（VWO工況）：1111.23MW額定工況參數(shù)：主蒸汽壓力：25MPa.a主蒸汽溫度：600主蒸汽流量：2724.04t/h排汽壓力：4.3/5.5kPa.a額定冷卻水溫：20中壓缸進(jìn)汽/高壓缸排汽壓力：4.529/4.977MPa.a中壓缸進(jìn)汽/高壓缸排汽溫度：600/346.8中壓缸進(jìn)汽/高壓缸

4、排汽流量：2186.03t/h機組熱耗：7309.7kJ/kWh額定轉(zhuǎn)速：3000r/min主蒸汽最大進(jìn)汽量：3110t/h給水回?zé)峒墧?shù)：共8級(3高+1除+4低)2.3 鍋爐的啟動時間（從點火到機組帶滿負(fù)荷），與汽輪機相匹配，一般為：冷態(tài)啟動78小時溫態(tài)啟動23小時熱態(tài)啟動11.5小時極熱態(tài)啟動1小時圖一：鍋爐冷態(tài)啟動曲線圖二：鍋爐熱態(tài)啟動曲線2.4.鍋爐主要輔機配置情況本工程制粉系統(tǒng)采用中速磨煤機冷一次風(fēng)機正壓直吹式系統(tǒng)設(shè)計，每臺爐配備6臺中速磨煤機。在磨制設(shè)計煤種時，5臺磨煤機運行能滿足鍋爐最大連續(xù)出力時對燃煤量的要求。煙風(fēng)系統(tǒng)按平衡通風(fēng)設(shè)計?？諝忸A(yù)熱器系三分倉轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)式，分為一次風(fēng)、二

5、次風(fēng)和煙氣系統(tǒng)。一次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)兩臺50%容量的動葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機；二次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)有兩臺50%容量的動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機；在除塵器后設(shè)有兩臺50%容量的靜葉吸風(fēng)機。脫硫系統(tǒng)設(shè)有增壓風(fēng)機。2.5.汽機主要輔機配置情況汽機旁路系統(tǒng)：采用高、低壓二級串聯(lián)簡化旁路系統(tǒng)，容量為鍋爐BMCR 流量的35%，高旁閥數(shù)量為1個，低旁閥數(shù)量為2個。抽汽系統(tǒng)：汽輪機具有八級非調(diào)整抽汽。一、二、三級抽汽分別向三臺高壓加熱器供汽，四級抽汽除供除氧器外，還向小汽輪機和輔助蒸汽聯(lián)箱供汽。二級抽汽還作為輔助蒸汽系統(tǒng)的備用汽源。五至八級抽汽分別向四臺低壓加熱器供汽，五級抽汽供五號低壓加熱器。給水系統(tǒng)：采用單元制，每臺機組設(shè)置兩

6、臺50%BMCR容量的汽動給水泵，每臺汽動給水泵均配有同容量的前置泵，一臺25% BMCR容量的電動給水泵。給水系統(tǒng)高加采用單列高壓加熱器，高壓加熱器水側(cè)設(shè)大旁路。3鍋爐本體啟動系統(tǒng)簡介3.1鍋爐本體啟動系統(tǒng)功能超超臨界鍋爐的本體啟動系統(tǒng)是超臨界機組的一個重要組成部分。由于超臨界鍋爐沒有固定的汽水分離點，在鍋爐啟動過程中和低負(fù)荷運行時，給水量會小于爐膛保護(hù)及維持流動穩(wěn)定所需的最小流量。啟動系統(tǒng)的主要功能就是完成冷態(tài)、熱態(tài)清洗，在鍋爐啟動、低負(fù)荷運行及停爐過程中，建立并維持爐膛內(nèi)的最小給水流量，以保護(hù)爐膛水冷壁，滿足機組啟動及低負(fù)荷運行的要求，同時最大可能地回收啟動過程中的工質(zhì)和熱量，提高機組的

7、運行經(jīng)濟性。3.2鍋爐本體啟動系統(tǒng)組成本工程鍋爐本體啟動系統(tǒng)包括：啟動分離器、貯水箱、啟動循環(huán)泵（BCP）、大氣式擴容器、集水箱、水位控制閥等。大氣式擴容器疏水進(jìn)入集水箱，經(jīng)過鍋爐啟動疏水泵將疏水送到到凝汽器回收工質(zhì)。在鍋爐啟動處于循環(huán)運行方式時，飽和蒸汽經(jīng)汽水分離器分離后進(jìn)入頂棚過熱器，疏水進(jìn)入儲水罐。來自儲水罐的一部份飽和水通過鍋爐再循環(huán)泵（啟動循環(huán)泵）和再循環(huán)流量調(diào)節(jié)閥回流到省煤器入口，鍋爐循環(huán)流體在省煤器進(jìn)口混合。循環(huán)流量調(diào)節(jié)閥控制再循環(huán)流量，儲水罐水位控制閥控制儲水罐的水位。來自儲水罐另一部分飽和水通過儲水罐水位控制閥至大氣式擴容器，示意圖如下：圖三: 超超臨界鍋爐本體啟動系統(tǒng)(BC

8、P)組成3.3鍋爐本體啟動系統(tǒng)要求啟動工況下的給水量按25BMCR流量，省煤器入口壓力約為1.2MPa（計算至省煤器入口集箱，標(biāo)高51.7m）。3.4鍋爐本體啟動系統(tǒng)運行由于直流爐對水質(zhì)要求較嚴(yán)格，為了保證鍋爐受熱面內(nèi)表面清潔，對停運時間較長（一般超過150小時以上）的機組應(yīng)進(jìn)行鍋爐清洗。鍋爐清洗主要目的是清洗沉積在受熱面上的雜質(zhì)、鹽分和腐蝕生成的氧化鐵等。機組啟動初期，首先將對低壓段管路進(jìn)行清洗，包括冷凝給水管路及低壓加熱管道部分的清洗；然后進(jìn)行除氧給水及高壓加熱管道部分的清洗；待這段水質(zhì)清洗滿足要求后方可進(jìn)行鍋爐的清洗工作。鍋爐清洗包括冷態(tài)清洗和熱態(tài)清洗，冷態(tài)清洗分開式清洗和閉式清洗（當(dāng)鍋

9、爐溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)啟動時不需要冷態(tài)沖洗）兩個階段。3.4.1冷態(tài)清洗在冷態(tài)啟動時，鍋爐首先進(jìn)行冷態(tài)清洗，為保證冷態(tài)清洗的效果，要求通過省煤器和爐膛水冷壁的流量為25B-MCR。清洗后的爐水通過水位控制閥排入擴容器，經(jīng)擴容后的疏水進(jìn)入疏水箱，然后通過疏水泵后的管道排出系統(tǒng)外的水處理裝置。1).冷態(tài)開式清洗冷態(tài)開式清洗一般將清洗水在除氧器內(nèi)加熱到一定溫度（此溫度較低，一般80左右），通過給水前置泵升壓后，給水經(jīng)高加旁路向鍋爐輸送清洗水，開式清洗的流量約為25%B-MCR，持續(xù)時間8小時，清洗水全部排出系統(tǒng)。當(dāng)儲水箱出口的清洗水Fe500ppb或濁度3、油脂1 ppm 、PH值9.5時，開式清洗結(jié)

10、束。2).冷態(tài)閉式清洗冷態(tài)開式清洗結(jié)束后，切換疏水泵后的水位調(diào)節(jié)閥，將疏水排入凝汽器, 開始冷態(tài)閉式清洗，閉式清洗的流量約為25%B-MCR，持續(xù)時間25小時，水溫約80左右。當(dāng)省煤器入口的清洗水Fe100ppb，PH 值為9.39.5，電導(dǎo)率1s/cm 時，冷態(tài)閉式清洗結(jié)束,可點火升溫升壓進(jìn)行熱態(tài)清洗。3.4.2熱態(tài)清洗鍋爐冷態(tài)清洗結(jié)束后，鍋爐點火。當(dāng)水溫達(dá)到190左右時沉積物的濃度達(dá)到最大，鍋爐需進(jìn)行熱態(tài)清洗，以便使?fàn)t水品質(zhì)達(dá)到要求值。圖四:超超臨界鍋爐啟動過程汽水損失示意圖熱態(tài)清洗的流量約為25%BMCR，循環(huán)清洗時一般控制啟動循環(huán)泵管路的循環(huán)量為18BMCR，如水質(zhì)太差可減小啟動循環(huán)泵

11、的流量。此階段的清洗水部分經(jīng)擴容器擴容形成蒸汽排至大氣外，剩余的全部排至凝汽器，持續(xù)時間49小時（首次熱態(tài)沖洗時間）。分離器出口的清洗水Fe50ug/L 時，熱態(tài)清洗結(jié)束。在沒有鄰爐加熱系統(tǒng)的情況下（除氧器加熱為常規(guī)設(shè)計），鍋爐冷態(tài)清洗完成后，便可啟動燃油系統(tǒng)，啟動送風(fēng)機使通風(fēng)量維持一定風(fēng)量；鍋爐點火后，工質(zhì)溫度逐漸升高，當(dāng)分離器有蒸汽發(fā)生時，便將相應(yīng)的閥門投入自動運行，調(diào)整燃油控制閥以及主蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥等，使鍋爐升壓，將壓力控制在要求的范圍內(nèi)，進(jìn)行熱態(tài)清洗，監(jiān)測循環(huán)水的水質(zhì)，合格后便可進(jìn)行汽機沖轉(zhuǎn)。所謂在臨爐加熱系統(tǒng)其實質(zhì)就是用其他機組的情況下利用鄰近機組的輔汽加熱待啟動機組的給水，由加熱過

12、的給水間接加熱鍋爐受熱面，從而減少預(yù)熱鍋爐的燃油消耗量，降低鍋爐啟動成本，同時達(dá)到改善爐膛燃燒熱環(huán)境的目的。主要鍋爐廠用輔機均不必開啟，可以節(jié)省一大塊廠用電。4鍋爐點火啟動系統(tǒng)方案簡介4.1鍋爐點火啟動系統(tǒng)優(yōu)化必要性截至2010年12月，全國裝機容量已達(dá)到9.5億KW，其中火電及熱電約為7.65億KW，所占比例接近80%，機組的啟停及低負(fù)荷穩(wěn)燃需消耗大量的石油資源，年耗油量占我國整個燃油油量的很大比例達(dá)到1290萬噸，其中鍋爐點火啟動及穩(wěn)燃用油約600萬噸；調(diào)試的要求越高，調(diào)試期內(nèi)的燃料和電力的消耗和排放量越大，為了有效降低燃料費用，平頂山工程采用微油點火系統(tǒng)，冷態(tài)啟動用油每次約45噸，熱態(tài)啟

13、動用油每次約4525噸，2011年全年啟動用油143.14噸。4.2.鄰爐加熱啟動系統(tǒng)的國內(nèi)應(yīng)用的現(xiàn)狀目前國內(nèi)鍋爐鄰機汽加熱啟動系統(tǒng)僅在外高橋三期（21000MW）工程和寧海電廠（為老廠600MW引入）安裝并成功實現(xiàn)了運行。根據(jù)調(diào)研,以外高橋二期為例，在整個調(diào)試期內(nèi)燃用的輕柴油量就達(dá)21000t，按目前的油價，其總值高達(dá)1.5億，外高橋三期鍋爐未設(shè)置等離子點火裝置或者微油點火系統(tǒng)，其通過2號高加將除氧器來的給水由120加熱到270左右，可達(dá)到減少燃油的作用。寧海電廠首次在百萬機組塔式鍋爐采用等離子點火技術(shù)，可以節(jié)約燃油用量 60%以上，采用了大旁路大流量沖洗氧化皮（SPE）技術(shù)。要達(dá)到 EDT

14、A清洗工藝要求的溫度，只通過蒸汽加熱很難滿足要求，通常需要點火加熱才能滿足需要。因此EDTA清洗時常用的升溫方式是點火加熱為主、蒸汽加熱為輔。在8090無需要點火條件，僅需鄰爐提供的輔汽加熱即可，利用一期（A廠600MW引入）過來的輔助蒸汽將#2高加、#5低加臨時加熱投入，循環(huán)加熱至溫度 90100，這樣可以保證進(jìn)入鍋爐和高、低加系統(tǒng)酸液溫度控制在 8090，采用低溫 EDTA 化學(xué)清洗工藝，不需要啟動送、引風(fēng)機等大型電氣設(shè)備和油槍點火，節(jié)約了燃油、廠用電等消耗。 一般而言，化學(xué)清洗不包括主、 再熱蒸汽等管道，范圍有限。對該部分的人工清理清除作用效果一般。就目前國內(nèi)所采用的吹管技術(shù)而言，受沖管

15、工藝和臨時的管道材料所限，沖管時的主、再熱汽溫比額定運行溫度低 100200，而采用的壓力更是遠(yuǎn)低于額定壓力，以致系統(tǒng)內(nèi)氧化物難以被充分剝離并沖洗干凈。根據(jù)國內(nèi)相關(guān)電廠經(jīng)驗，SPE 問題主要發(fā)生在機組啟動初期。因此，寧海B電廠在機組啟動階段采用大流量蒸汽對氧化皮進(jìn)行沖洗，沖洗過程中，高、低壓旁路全開，逐步提高主、再熱參數(shù)盡量接近額定值，穩(wěn)定沖洗一段時間后再降參數(shù)對機組沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)。 根據(jù)實際情況表明，沖洗效果良好，寧海電廠#5/6機組每次停機(調(diào)試期)都從凝汽器內(nèi)清理出25kg左右的氧化皮。同時，有利于硅等雜質(zhì)的析出，汽水品質(zhì)的快速提升。 5.0. 鄰爐加熱啟動系統(tǒng)方案技術(shù)分析5.1鄰爐加熱啟動系

16、統(tǒng)的目的設(shè)置鍋爐鄰汽加熱啟動系統(tǒng)是為了在無需鍋爐點火的情況下，通過該系統(tǒng)將鍋爐給水加熱至鍋爐熱態(tài)清洗要求的溫度，以便縮短啟動時間，達(dá)到節(jié)油、節(jié)煤、節(jié)電的目的。該技術(shù)的總體思路，是采用蒸汽替代燃油和燃煤對鍋爐進(jìn)行整體預(yù)加熱，使鍋爐在點火時已處于一個“熱爐、熱風(fēng)”的熱環(huán)境。5.2鍋爐點火啟動系統(tǒng)方案（1）方案一：鍋爐點火采用少油點火方式，在前墻或后墻下層布置一層小油槍。0號輕柴油作為點火和低負(fù)荷助燃用的備用燃料。（2）方案二：在方案一基礎(chǔ)上，增設(shè)鄰爐來汽加熱啟動系統(tǒng)，以下簡稱鄰爐加熱啟動系統(tǒng)方案。本專題主要是針對上述兩種鍋爐點火啟動系統(tǒng)的配置方式，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，研究高排聯(lián)絡(luò)

17、系統(tǒng)是否可以實現(xiàn)臨爐加熱功能，提出是否需要進(jìn)行的鍋爐點火啟動系統(tǒng)改造。5.3鄰爐加熱啟動系統(tǒng)的組成目前國內(nèi)的鍋爐鄰汽加熱一般包括如下三個系統(tǒng)：（1）鍋爐給水的除氧加熱蒸汽系統(tǒng)見圖一(詳見圖1-2)：這一系統(tǒng)在常規(guī)的亞臨界機組中均有，其加熱蒸汽一般來自機組的輔助蒸汽系統(tǒng)，在機組啟動時該系統(tǒng)可以將給水加熱至110，我公司有鍋爐給水的除氧加熱蒸汽系統(tǒng)。（2）高加啟動加熱蒸汽系統(tǒng)(詳見附圖1-1)：由于直流鍋爐對汽水的品質(zhì)要求較高，故啟動時要對鍋爐本體水系統(tǒng)換熱面進(jìn)行冷、熱態(tài)沖洗，沖洗溫度一般在200左右，目的是將換熱面上附著的氧化皮等雜質(zhì)清洗干凈。如果鍋爐熱態(tài)沖洗要求的溫度較高（如270），受單級高

18、加溫升限制的要求，有可能需兩級高加加熱系統(tǒng)（如除氧器加熱能夠滿足鍋爐啟動熱沖洗的要求，可不設(shè)此系統(tǒng)），經(jīng)計算臨機在850MW時，可以保證#2高加出水溫度在249。（3）加熱蒸汽疏水回收系統(tǒng)(詳見附圖1-1)：為了充分的利用加熱蒸汽的熱能，將高加啟動加熱蒸汽的疏水排入除氧器（如除氧器加熱能夠滿足鍋爐啟動熱沖洗的要求，可不設(shè)此系統(tǒng)）可以投入#2加熱器時，前一級加熱器不投汽側(cè)，疏水疏水排入除氧器。圖五:直流鍋爐蒸汽加熱啟動技術(shù)流程圖(外三)如圖五所示，機組正常運行時，給水泵將給水升壓經(jīng)過高壓加熱器加熱后進(jìn)入鍋爐（圖中省煤器為鍋爐的給水入口處的設(shè)備，利用鍋爐煙氣加熱給水）。高壓加熱器有三級，汽源分別來

19、自本機的三級高壓抽汽。在鍋爐啟動階段，本機抽汽還沒有，就利用鄰機的汽源來加熱其中一級高壓加熱器，使得進(jìn)入鍋爐的給水達(dá)到一定溫度，對鍋爐進(jìn)行整體預(yù)加熱。就系統(tǒng)方便和整體作用上分析，如果采用兩臺機組高缸排汽增加聯(lián)絡(luò)管，其系統(tǒng)更簡潔，功能更全面，可以對主汽系統(tǒng)和再熱系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，投資更省。5.4鄰爐加熱啟動系統(tǒng)的組成及汽源點確定按本工程鍋爐說明書要求，冷態(tài)清洗溫度按80；熱態(tài)清洗溫度按190。根據(jù)電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)程規(guī)定，本工程除氧器的設(shè)計壓力不應(yīng)低于汽機在VWO工況下四抽壓力的1.25倍，除氧器的設(shè)計壓力為1.12MPa.g（1.12MPa.a），而熱態(tài)清洗溫度190對應(yīng)的飽和壓力為1.2

20、55MPa.a，超過1.12MPa.a的除氧器設(shè)計壓力。VWO工況下除氧器出水溫度181.2,一般啟動中, 除氧器出水溫度168.47（當(dāng)然可以利用高排供輔汽，保證除氧器設(shè)計壓力0.9798MPa，出水溫度177.78）,僅依靠除氧器啟動加熱系統(tǒng)，不能滿足向鍋爐提供190熱態(tài)清洗水溫的要求。如熱態(tài)沖洗水溫按190計算，則在一機運行、另一臺爐熱態(tài)沖洗時所需的蒸汽量193.14t/h(不包括軸封，汽輪機預(yù)熱，點火及伴熱及小汽機用汽)，此時全廠所需的總輔助蒸汽量為303t/h，受主機抽汽能力的限制，此工況下需啟動鍋爐提供68t/h的蒸汽，國內(nèi)一般鍋爐熱態(tài)沖洗的水溫由190降到120，對應(yīng)的為0.19

21、9MPa.a,此工況下，除氧器用汽107.34噸/小時。鍋爐冷態(tài)清洗結(jié)束后，鍋爐點火。當(dāng)水溫達(dá)到190左右時沉積物的濃度達(dá)到最大，鍋爐需進(jìn)行熱態(tài)清洗，以便使?fàn)t水品質(zhì)達(dá)到要求值。熱態(tài)清洗的流量約為25%B-MCR，此階段的清洗水部分經(jīng)擴容器擴容形成蒸汽排至大氣外，剩余的全部排至凝汽器，持續(xù)時間49小時（第一熱態(tài)沖洗時間）。分離器出口的清洗水Fe50ug/L 時，熱態(tài)清洗結(jié)束。為滿足機組啟動及正常運行時用汽的要求，每臺機組設(shè)置一套輔助蒸汽系統(tǒng)。該系統(tǒng)蒸汽來源主要為四段抽汽。機組的啟動用汽、低負(fù)荷時輔助蒸汽系統(tǒng)用汽、機組跳閘時備用汽都來自該系統(tǒng)輔助蒸汽聯(lián)箱。輔助蒸汽聯(lián)箱的設(shè)計參數(shù)為：0.81.27M

22、Pa，350380。當(dāng)負(fù)荷降低時，汽輪機的高壓缸排汽作為輔助蒸汽的備用汽源。本期第一臺機組投產(chǎn)時所需啟動輔助蒸汽將由啟動鍋爐供應(yīng)，啟動鍋爐出口蒸汽參數(shù)為1.27MPa，350。第二臺機組投產(chǎn)后，兩臺機組可相互供給啟動用汽。輔助蒸汽用汽項目及用汽量統(tǒng)計表（設(shè)計院初步設(shè)計） 表2序號用汽項目用汽參數(shù)用汽量(t/h)壓力(MPa）溫度()啟動正常運行停機維護(hù)1除氧器加熱用汽0.7935035*2軸封用汽0.792506*3汽機預(yù)熱用汽0.7935011.34小汽輪機調(diào)試用汽35油槍吹掃和油罐加熱用汽0.452505*536空預(yù)器吹灰用汽0.79350107采暖用汽0.452505558節(jié)油點火用汽0

23、.452508*合 計84.31021注：帶“*”的用戶用汽量為啟動時必須保證的汽量，約55t/h。其它用戶可以錯開時間。5.4.1除氧器啟動加熱系統(tǒng)本工程除氧器的啟動加熱蒸汽來自輔助蒸汽系統(tǒng)，輔助蒸汽系統(tǒng)的汽源有三個，分別為：啟動鍋爐來汽、四段抽汽、冷段抽汽。機組正常運行時的輔汽主要來自汽機的四段抽汽；當(dāng)機組低負(fù)荷運行、四段抽汽參數(shù)不能滿足要求時，由冷段向輔汽系統(tǒng)供汽。本工程第一臺機組啟動時不考慮投入鍋爐鄰爐加熱系統(tǒng)，故以下論述按一臺機組已正常運行、另一臺機組啟動時鄰爐加熱系統(tǒng)投運的有關(guān)分析。當(dāng)?shù)诙_機組啟動時，鄰爐加熱蒸汽來自鄰機的四段抽汽或冷段抽汽。由汽機熱平衡圖可知，當(dāng)機組處于正常運行

24、工況時，汽機四段抽汽口處的蒸汽壓力在0.823 MPa（THA工況），在0.6699 MPa（80%THA工況）,而鍋爐熱態(tài)沖洗水溫120，其對應(yīng)的飽和壓力為0.199MPa.a，四段抽汽壓力和冷段抽汽壓力均能滿足鄰爐加熱要求的蒸汽壓力，故本工程鍋爐熱態(tài)沖洗的加熱蒸汽來自輔汽聯(lián)箱（0.61.3MPa）。5.4.2除氧器啟動和高加加熱蒸汽量計算5.4.2.1鍋爐冷態(tài)沖洗為了在滿足鍋爐冷態(tài)沖洗要求的情況下、兼顧常規(guī)機組啟動時的給水除氧要求，建議將冷態(tài)沖洗水溫由80提高至120（對應(yīng)的飽和壓力為0.119MPa.a）。根據(jù)鍋爐冷態(tài)沖洗要求：沖洗流量為25%B-MCR，水溫為120，據(jù)此可以計算出將7

25、77.7t/h給水由20提高至120，所需的加熱蒸汽流量為：107.34t/h。5.4.2.2鍋爐熱態(tài)沖洗當(dāng)鍋爐在熱態(tài)沖洗方式下運行時，爐內(nèi)循環(huán)溫度為120，此種沖洗方式下25%B-MCR的清洗水（777.71t/h）全部經(jīng)361閥進(jìn)入大氣式擴容器，經(jīng)大氣式擴容器擴容后，15.4t/h的蒸汽排至大氣，剩余的755.6t/h疏水進(jìn)入鍋爐集水箱；最終經(jīng)疏水泵升壓后進(jìn)入凝汽器。當(dāng)本期第二臺機組啟動時，加熱蒸汽來自鄰機的冷段抽汽，加熱蒸汽參數(shù)為5.789 MPa（a） 365.2（考慮3%壓降及2的溫降），當(dāng)采用配汽優(yōu)化后汽輪機排汽溫度降低18，據(jù)此可以計算出將777.1t/h給水由22提高至120，

26、所需的加熱蒸汽流量為：107.34 t/h。除氧器和高加啟動加熱蒸汽量計算 表3序號清洗狀態(tài)單位熱態(tài)（BCP運行）熱態(tài)（BCP）閉式開式1給水流量t/h54.43777.71777.71777.712給水溫度261.8249.99190.0120.03#2高加進(jìn)汽壓力MPa4.8273.843.844#2高加進(jìn)汽溫度246.2330.9330.95#2高加流量t/h6.78114.333.656除氧進(jìn)汽壓力MPa0.8230.980.670.207除氧進(jìn)汽溫度347.1330.9330.9330.08除氧進(jìn)汽流量t/h11.32177.2159.51107.349凝結(jié)流量t/h36.35491

27、.80584.54670.3510.用汽總量t/h18.078285.87193.23107.34鍋爐熱態(tài)沖洗流量25%BMCR，溫度保持249.9，BCP泵不啟動,熱態(tài)清洗全部外排,此時全廠所需的總輔助蒸汽量為395.73,超過汽輪機最大抽汽能力的限制，循環(huán)清洗時一般控制啟動循環(huán)泵管路的循環(huán)量為18B-MCR，通過高加流量為7B-MCR，此階段的排出清洗水和閃蒸的蒸汽質(zhì)量相平衡，如水質(zhì)太差可減小BCP循環(huán)泵的流量。5.4.3汽源點供汽能力核算當(dāng)本期的第二臺機組啟動時，依據(jù)本專題第5.4.2節(jié)可知：冷態(tài)沖洗所需的加熱蒸汽流量為：96.8 t/h，熱態(tài)沖洗所需的加熱蒸汽流量為：107.44 t/

28、h，鍋爐冷態(tài)清洗結(jié)束后，采取鍋爐不點火。給水溫達(dá)到190需進(jìn)行熱態(tài)清洗，以便使?fàn)t水品質(zhì)達(dá)到要求值。熱態(tài)清洗的流量約為25%B-MCR，所需的加熱蒸汽流量為：193.23 t/h,分離器出口的清洗水Fe50ug/L 時，熱態(tài)清洗結(jié)束。其汽源點為鄰機的冷段抽汽。5.5啟動時的連鎖控制要求除氧器啟動加熱系統(tǒng)：即使沒有安裝鄰爐加熱啟動系統(tǒng)，汽水系統(tǒng)設(shè)計時也需考慮設(shè)此系統(tǒng)（目的：啟動時的給水除氧），其控制方式與該系統(tǒng)的常規(guī)控制方式基本相同，熱控投資費用基本沒有新的增加。6.運行方式根據(jù)廠內(nèi)熱力系統(tǒng)及設(shè)備現(xiàn)狀，當(dāng)機組需冷態(tài)啟動時，應(yīng)在點火啟動鍋爐前，將鄰機輔汽通過冷段至輔汽調(diào)節(jié)閥導(dǎo)入再熱器冷段，再通過高旁

29、調(diào)節(jié)閥導(dǎo)入主汽系統(tǒng),輔汽經(jīng)二過、屏過、低過到達(dá)到分離器，并通過各受熱面空氣門、疏水閥形成流動，對沿途經(jīng)過的受熱面進(jìn)行加熱。同時，通過除氧器加熱給水，將鍋爐進(jìn)水溫度逐步提到190左右，完成對鍋爐省煤器、水冷壁、分離器以及水系統(tǒng)聯(lián)箱的預(yù)暖和升溫。通過這種曖機方式,可以在鍋爐點火前，將過熱器受熱面溫度提高到150。再熱器受熱面溫度提高到1606.1安全性評估鍋爐冷態(tài)啟動時，管壁溫度較低，通入輔汽后，輔汽將凝結(jié)放熱形成大量積水，一旦汽水流動失控，會對管系造成水沖擊。因此，暖管過程中應(yīng)打開爐側(cè)所有疏水閥疏水，并及時投運旁路，緩慢開啟并爐管內(nèi)積水抽去。各受熱面疏水、空氣門，需待爐汽壓達(dá)到規(guī)定的下一階段壓力

30、后再關(guān)閉。同時，暖爐過程中，應(yīng)打開屏過附近的鍋爐觀察孔，監(jiān)視無水擊等異常情況的發(fā)生。通過控制進(jìn)水溫度，適當(dāng)提高除氧器內(nèi)壓力提高省煤器進(jìn)水溫度，同時控制進(jìn)水時機及輔汽暖時間，使汽、水相會時溫度相近，這樣可以止發(fā)生水擊。同時，調(diào)整壓力調(diào)閥控制輔汽再熱器的進(jìn)汽量，通過調(diào)整疏水、排空閥的開度，制升溫與升壓速度，使各部位的金屬應(yīng)力值得到制。在嚴(yán)密的組織措施和技術(shù)措施下，進(jìn)行輔汽爐操作，能有效避免可預(yù)見的風(fēng)險。因此,實施輔暖爐的安全性是可控的。6.2鍋爐冷態(tài)啟動輔汽暖爐流程利用輔汽分別加熱鍋爐進(jìn)水管路和再熱器、過熱器系統(tǒng),汽水流程系統(tǒng)見圖2所示。在鍋爐點火前預(yù)暖鍋爐水、汽系統(tǒng)以及爐本體設(shè)備，達(dá)到縮短機組啟

31、動時間、減少油量消耗的目的。6.2.1鍋爐水系統(tǒng)預(yù)暖流程輔汽加熱除氧器高加省煤器水冷壁分離器低溫過熱器屏過高過主汽門前。6.2.2鍋爐再熱蒸汽系統(tǒng)預(yù)暖流程冷段至臨機冷段逆止門后再熱器冷段再熱器熱段再熱主汽門前。7兩種鍋爐點火啟動系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟比較及施工7.1技術(shù)比較方案一：為鍋爐啟動點火及低負(fù)荷助燃方式，無論是否采用鄰爐加熱系統(tǒng)，均需配套安裝方案一的相關(guān)設(shè)備及管路系統(tǒng)。方案二：除氧器啟動加熱系統(tǒng)在常規(guī)的機組設(shè)計中均有（方案一中也有），其差別是：（1）常規(guī)輔汽系統(tǒng)中冷段至輔汽聯(lián)箱的管徑稍小，而考慮鄰爐加熱后管徑需增大。（2）常規(guī)輔汽系統(tǒng)中除氧器啟動加熱蒸汽系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥管徑較小，而考慮鄰爐加熱系統(tǒng)調(diào)

32、節(jié)閥（熱態(tài)沖洗用）管徑需適當(dāng)放大。（3）新增加臨機高排到臨機的#2高加管道（包括輔汽管道和疏水等輔助管道）、閥門（閘閥、截止閥、調(diào)節(jié)閥等）以及必備的熱控裝置（測溫、測壓等）。方案三：在方案一基礎(chǔ)上,增加高缸排汽管道的聯(lián)絡(luò)管道（包括輔汽管道和疏水等輔助管道）、閥門（閘閥、截止閥、雙向調(diào)節(jié)閥等）以及必備的熱控裝置（測溫、測壓等）。7.2經(jīng)濟比較7.2.1初投資估算由上述三個方案的技術(shù)對比分析，以方案為基本，方案二與方案三投資差別較大。7.2.2. 方案二投資額項目總投資額為250萬元人民幣。主要投資分為設(shè)備購置、設(shè)計費、工程費三大類。設(shè)備購置主要有管道（包括輔汽管道和疏水等輔助管道）、閥門（閘閥、

33、截止閥、調(diào)節(jié)閥等），管件和疏水器以及必備的熱控裝置（測溫、測壓等），預(yù)算為150萬元人民幣；設(shè)計費主要涵蓋了整個項目的規(guī)劃、最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計等，預(yù)算為30萬元人民幣；工程費主要包括了項目施工過程中的人工費，包括人工費、安裝器具費，還包括由安裝公司負(fù)責(zé)采購的管材和支吊架費用。預(yù)算為50萬元人民幣。調(diào)試及其他費用，預(yù)算為20萬元人民幣。7.2.3. 方案二投資額項目總投資額為50萬元人民幣。7.2.4 施工為了便于施工,汽源接口可以選擇再熱冷端至輔汽電動隔離門與調(diào)門之間,手動隔離門之間,可以先施工聯(lián)絡(luò)管道及輔助系統(tǒng)(按極限流量114.3t/h，選擇OD219x12mm普通碳鋼管道和手動隔離門及電動調(diào)

34、門),包括聯(lián)絡(luò)管道和疏水以及必備的熱控裝置（測溫、測壓等）,隔離電動門用系統(tǒng)中的再熱冷端至輔汽電動隔離門代替;施工完成后,分別將兩臺機組的再熱冷端至輔汽電動隔離門與手動隔離隔離,辦理工作票,進(jìn)行碰口,進(jìn)行系統(tǒng)吹管和調(diào)試。7.2.5 #1、2機組高排聯(lián)絡(luò)管道運行備用方式 1）.雙機運行狀態(tài):冷備用, 手動隔離門在關(guān)閉狀態(tài)。 2). 單機運行狀態(tài),鄰機啟動前:熱備用, 手動隔離門在開啟,暖管狀態(tài)。項目改造投資一覽表 表4項目投資內(nèi)容（兩臺機組）方案二方案三企業(yè)設(shè)備購置費(萬元)15340工程等其它費用(萬元)10010合計(萬元)253507.2.6 運行費用估算以下分析計算的邊界條件：（1） 鍋

35、爐由冷態(tài)開始啟動。（2）在鍋爐啟動時因方案一、二、三均需經(jīng)過冷態(tài)清洗階段、且運行方式完全相同，運行費用也相同，故以下分析計算僅考慮鍋爐進(jìn)入熱態(tài)清洗階段后產(chǎn)生的運行費用。（3）熱態(tài)清洗時各水路的流量按附圖1-2模式進(jìn)行運行，這種模式運行持續(xù)時間按6小時計算【新安裝完畢的鍋爐第一次啟動前的熱態(tài)沖洗時間較長（49小時），之后熱態(tài)清洗時間較短】。（4）鍋爐保證效率按93.50%、管道效率按99%計算。（5）標(biāo)煤價格：850元/噸。7.2.6.1方案一機組各系統(tǒng)正常達(dá)到啟動條件，利用輔汽聯(lián)箱供汽至少油點火暖器（耗汽量為 8t/h），將磨煤機入口一次風(fēng)溫度加熱至160，啟動磨煤機并維持最小穩(wěn)定出力工況運行

36、，制出合格的煤粉后，鍋爐開始點火（少油點火），控制燃燒率，進(jìn)入常規(guī)啟動方式。7.2.6.2方案二1).汽量消耗熱態(tài)沖洗方式：在機組啟動時，利用臨機高排蒸汽為黃色再循環(huán)以外的能量，最大加熱蒸汽流量193.23t/h，最小加熱蒸汽流量18.07t/h，按運行持續(xù)時間6小時計算，耗汽總量633.91159.38t。折算為供熱量為1908.29GJ,相當(dāng)于70.028噸的標(biāo)準(zhǔn)煤，燃煤費用約59524.42元人民幣。2).水量消耗以100t/h的換水量維持系統(tǒng)進(jìn)、放水至鍋爐點火，鍋爐水系統(tǒng)暖爐共計2.5h，共增加除鹽水用量250t，除鹽水按8元/噸計算，費用為2000元左右。3）.電量消耗以蒸汽暖爐替代

37、油槍點火暖爐，延遲送、吸風(fēng)機啟動近3h，節(jié)省廠用電37852.9kWh,費用11355元左右。4）.節(jié)油常態(tài)啟動時，欲達(dá)到點火啟動時主汽壓力0.47MPa，最快也需用70min，則需燃油15t左右。通過輔汽暖爐，使得鍋爐點火時爐內(nèi)整體溫度上升到溫態(tài)，提高了油槍投用著火成功率；同時暖爐結(jié)束后，過熱器出口金屬壁溫達(dá)150左右，空預(yù)器入口煙溫達(dá)120左右，減少了鍋爐啟動初期油槍投用量，冷態(tài)啟動總計用油可以減少25.00t左右，熱態(tài)啟動總計用油可以減少15.00t。5）其他暖爐和暖機同步進(jìn)行時，鍋爐再熱器建立了壓力，減少了汽機暖機蒸汽從高排逆止門的泄漏量，從而使汽機高壓缸內(nèi)能維持較高暖機壓力，提高了暖機效果，縮短了暖機時間。節(jié)約成本預(yù)估：沒有利用臨爐加熱高壓加熱器前，給水溫度120，機組冷態(tài)啟動燃油消耗為45t，使用輔汽暖爐后啟動燃油消耗為20.0t,節(jié)約燃油15.0t，以7000元每噸計，價值105000元，節(jié)約燃油和廠用電116355元,扣除用水、用汽消耗61524.2元,共節(jié)約啟動成本約54831元。投入商業(yè)運營階段，在這個階段機組正常運行，除了每年常規(guī)檢修需要停爐外，機組都處于發(fā)電狀態(tài)。以兩臺機組每年檢修冷態(tài)啟動2次，或者意外停爐3次，熱態(tài)啟動3次為例。原啟動方式冷態(tài)啟動一次耗油量為45噸，新啟動方式啟動一次耗油約25噸；原啟