浅谈百万机组提高给水温度优化方案

【摘 要】讨论超超临界直流锅炉启动初期提高给水温度的问题。

【关键词】超临界；直流锅炉；启动初期；给水温度；热态清洗

华润电力（贺州）有限公司一期工程2×1000MW机组汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的超超临界、一次中间再热、八级回热抽汽、凝汽式汽轮机。主汽系统采用一级大旁路（25%容量），不设高排逆止门，冲转前再热器按干烧设计。

在进行主机优化时，为解决锅炉不点火而进行热态清洗，增设了一套邻机加热系统，扩大了辅汽和启动炉容量，将除氧器温度加到120℃，用邻机汽源供#2高加将给水温度提高到210℃。邻机加热系统，是从邻机冷再取加热汽源至本机#2高加，用于在机组启动初期提高给水预热温度。

一、提高给水温度运行的好处

1、给水温度提高后可缩短机组启动时间。

2、给水温度提高后，对于锅炉点火以及初期燃烧创造了良好的条件，对于提高燃烧稳定性和经济性有一定作用。

3、提高给水温度，能使脱硝区域温度很快避开烟气结露温度，延缓催化剂失效时间，降低运营维护成本。

4、有利于提高锅炉尾部烟道烟气温度，能够减少空预器、烟道的低温腐蚀程度，进而延长设备的使用寿命。

5、对减缓受热面氧化皮的产生起到一定作用，进而削减了锅炉受热面局部堵塞过热甚至爆管的可能性。

二、首台机组冷态启动时提高给水温度方案

由于我项目是新建项目，没有老厂的额外汽源，第一台机组启动时只能依靠2台50t/h的启动锅炉对厂用蒸汽系统进行供汽。

1、操作方案优化思路

为防止骤冷减缓氧化皮脱落，考虑在锅炉点火前，先向过热器通入蒸汽。通过提高给水温度，使锅炉点火时分离器温度达130℃以上，过热器自然就充满蒸汽，锅炉点火后，开启旁路或疏水，使过热器中蒸汽流动，以冷却过热器。

为防止再热器干烧后骤冷，考虑在锅炉点火前先向再热器中通入蒸汽，从系统上看，可以用辅汽向冷再反供汽，通过再热器疏水，使蒸汽在再热器中流动起来。

2、提高给水方案具体实施措施

1） 先投入启动锅炉运行，投入辅汽系统，将除氧器加热至90℃，用前置泵对锅炉进行冷态清洗。

2） 冷态清洗结束后，逐渐增加除氧器加热蒸汽量，逐步将除氧器加热至130℃以上。

3） 用锅炉上水调门控制汽泵对锅炉上水量在150—360 t/h，逐步将锅炉汽水分离器内部温度达提高到130℃。

4） 开启高压缸倒暖管路，用辅汽向冷再反供汽，维持冷再压力0.39～0.70MPa。维持盘车连续运行，同时对高压缸进行预暖。

5） 当锅炉分离器出口温度达到130℃，维持除氧器加热温度，保持再热器通流量，启动风烟系统，锅炉点火。

6） 锅炉点火后，始终维持除氧器加热，持续用辅汽向再热器供蒸汽。分离器出口温度达到190℃，锅炉进行热态清洗。

3、存在的问题

吹管过程中发现小锅炉供汽略显不足，并且考虑轴封、预热器吹灰、小机等用户的用汽量，能否满足将除氧器加热到130℃还有待实践证实。

再热器防干烧，辅汽向冷再反供汽的通流量是否能达到保护锅炉减缓氧化的要求，如果通流量不足，再热器防骤冷的效果将削弱。

再热器通入蒸汽时，高压缸也同时通入蒸汽（无高排逆止阀所致），可能引起缸温异常。保持盘车连续运行，严密监视缸温变化 ；高压缸第一级后内缸温度达到150℃后，对高压缸进行缸闷。

耗油用时增加。锅水从90℃加热至130℃需要耗用一定的启动炉蒸汽，按照使用50 t/h辅汽流量加热，初步理论计算经过4.5小时可从90℃加热至130℃，耗用燃油17.5T。

三、第二台机组启动时提高给水温度的优化方案

1、优化思路

第二台机组启动时，因邻机汽源，不是耗用燃油产生蒸汽，费用相对较低，可考虑用邻机的四抽向辅汽供汽，将除氧器温度加热到120℃；用邻机的二抽向本机#2高加供汽，提高给水温度至190℃左右。维持给水温度190℃进行热态清洗，热态清洗结束后锅炉点火。

2、具体实施措施

适当提高运行机组负荷至800MW以上。

利用邻机的辅助蒸汽，将除氧器里的水从常态加热到120℃的饱和水，该过程所需要的辅汽量约为80t/h，进行锅炉冷态清洗。

清洗合格后投入#2高压加热器，利用邻机冷再抽汽加热给水至210℃左右，需要的蒸汽量约为118t/h，对锅炉进行热态清洗。

热态清洗结束后，维持锅炉分离器出口温度在190—200℃，启动风烟系统，锅炉点火。

随着本锅炉热负荷的逐渐升高，逐渐退出邻机加热系统，以维持锅省煤器出口温度在190—200℃为标准，缓慢退出此套系统。

3、存在的问题

1） 邻机加热容量不足，锅炉点火前的热态清洗能否完成，还有待实践证实。

2） 邻机汽轮机运行参数可能超限。在投用邻机加热系统时，注意加强对运行机组监视，必须保证供汽机组的安全稳定运行。

3） 此系统运行时，#2高加的进汽量较正常工况时低，过热蒸汽在高加过热段内可能会冷却成湿蒸汽，蒸汽带水运行，可能会对过热段的换热管造成冲蚀。

4） 水平衡问题。运行机组补水量将明显增大；热态清洗结束后，本锅炉及时点火，缩短邻机加热的投入时间，减小外排压力。

四、结论

鉴于保持机组给水高温度水平运行有助于设备的经济性和安全性，从运行、设备方面着手努力提高给水温度至180—240℃左右。文中第一台机组启动方案主要是通过运行操作着手，突破了常规的运行方式，将给水温度提高至130℃以上，我厂#1机组整套试运期间即可尝试使用；邻机加热方案则是从系统配置方面着手，增加了一套新的系统，该系统的性能在我厂#2机组调试期间即可得到实践验证。

参考文献：

[1]《火电厂蒸汽通流部件高温氧化皮的影响与防治对策研讨会论文集》中国电机工程学会火力发电分会。

[2]《1000MW超超临界火电机组汽轮机设备及系统》 广东电网公司电力科学研究院 编 中国电力出版社。

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