火电机组无辅助汽源冷态启动

火电机组无辅助汽源冷态启动

杨超于建东叶超

（浙江火电建设有限公司国际工程分公司浙江杭州310000）

摘要：本文提出了新建电厂无相邻机组辅助蒸汽、启动锅炉故障、无启动锅炉机组启动调试的方案。

关键词：火电；无辅助蒸汽；冷态启动

引言

重庆中机龙桥热电联产项目工程配备一台300MW亚临界蒸汽参数、单轴、一次中间再热、两缸两排汽，具有二级工业调整抽气的供热式抽凝机组。机组不设置启动锅炉，而是在机组启动及停机时由老厂向辅助蒸汽联箱提供蒸汽，机组启动后由四段抽汽来汽向辅助蒸汽联箱提供蒸汽。在机组调试过程中，由于老厂拆除，老厂汽源无法提供，辅助汽源改由两台分别为10t/h和30t/h的天然气锅炉提供，但由于地理位置位于工业园区内，该锅炉需向园区内另外两家单位供热，导致机组辅汽联箱来汽供给严重不足，影响机组的正常启停。

一、辅助蒸汽系统简述

该机组共设置一台辅助蒸汽联箱，由热网管道来向辅汽联箱供汽。正常运行时，辅汽联箱由本机四抽供给，冷段和热网母管汽源作为备用。辅汽联箱压力正常维持0.8～1.2MPa，温度290～380℃。

辅助蒸汽向空预器吹灰、冷两次风暖风器、炉底加热系统提供汽源；向小机启动调试用汽、除氧器加热、汽轮机轴封系统、汽轮机预暖系统等提供汽源。

二、无辅助蒸汽冷态启动的难点和需要注意的事项

1.无辅助蒸汽冷态启动是指机组从锅炉上水、点火、升温升压、到汽机具备冲转条件、汽机冲转完成到发电机并网带基本负荷，直至机组满负荷的过程。

2.锅炉点火及启动磨煤机无暖风器加热的二次风，用微油枪点火能量不满足，需强制磨煤机启动跳闸条件

3.本次启动无辅助蒸汽，除氧器水温无辅汽加热，无法投运炉底加热系统加热炉水，容易造成汽包上下壁温差变大，这样就必须严格控制升温升压速度，延长了机组启动的时间。

4.无辅助蒸汽，汽轮机轴封无供汽，无法建立凝汽器真空，存在凝汽器进蒸汽后低压缸安全门动作及凝汽器换热管道安全问题，故机组启动初期，凝汽器抽真空前，采取疏水外排的方法，同时保证凝汽器钛管内始终有水流动，确认凝汽器在一个较低的温度下运行。

5.锅炉点火前后，空预器连续吹灰无辅汽不能投运，存在空预器积灰堵塞和尾部烟道积粉再燃烧的危险，运行人员需加强监视。

三、无辅助汽源冷态启动采取措施及过程控制

1.启动凝结水系统，待水质合格后上水至除氧器水位正常。

2.由于机组冷态启动，锅炉壁温接近常温，在给水泵打水循环（电泵出口电动门关闭、再循环调门全开）约5小时后，除氧器水温加至50℃～60℃以上，锅炉开始上水。

3.强制锅炉MFT跳闸首出中的给水流量低低信号，控制给水流量，进行小流量上水，保证汽包水位在中心线偏下位置。

4.进行燃油用户油循环检查，建立燃油系统大循环，启动供油泵，投入备用供油泵联锁，调整油泵出口母管油再循环调节阀，使供油母管压力在2.8～3.2MPa。

5.确认炉膛吹扫条件全部满足，完成炉膛吹扫操作。

6.由于无辅助蒸汽，无法先投入轴封之后启动真空泵，但是锅炉点火前必须保证凝汽器有一定真空，故启动一台真空泵，通过控制真空泵入口手动门，控制凝汽器真空为-30kPa左右。

7.锅炉点火启动，初期投入4-6支大油枪，开始升参数；锅炉点火后，开启机组高压旁路门增大蒸汽通流量，开启再热器对空排汽一、二门，防止再热器管壁超温。

8.锅炉点火后，锅炉升温升压过程中，为保证锅炉管壁和汽包的安全，防止热应力较大，冷态启动过程中需严格控制其速率，逐步投入油枪。同时考虑到无辅助蒸汽加热，锅炉炉水温度太低，锅炉升温升压过程中，升温升压过快将影响汽包和各部件的安全，但如果升温升压太慢，必然拖延机组启动时间，因此，应按照冷态启动要求，逐步增投油枪，整个过程控制升温速度小于1.5℃/min，升压速度小于0.05MPa/min，汽泡上、下壁温差小于50℃。

9.当主汽压力升至0.4MPa，主汽温度150℃时，开始对主汽供轴封系统暖管疏水，当轴封母管压力逐渐上升，压力趋于正常后，启动第2第3台真空泵，开大低压旁路阀，保证蒸汽的流通，建立汽水大循环，同时所有外排疏水进行回收至凝汽器疏水扩容器。

10.当主汽压力达1Mpa，主汽温度达200℃以上，开启冷再至辅汽母管电动门，对辅汽管道及辅汽联箱进行暖管，辅汽管道及辅汽联箱暖管结束后，增大其进汽量，轴封用汽由主汽切换至辅助蒸汽联箱供汽，投入轴封溢流站。当辅助蒸汽联箱压力持续升高，进行辅助蒸汽吹灰，保证锅炉安全运行、投入除氧器加热，提高给水温度，缩短锅炉换热时间，提高效率。

11.锅炉侧逐步启动相应磨煤机和给煤机，增加煤量20-25t/h，逐步升参数至汽机冲转条件。

12.参照汽轮机启动运行说明书进行汽机的冲转操作，直至机组并网。

四、风险控制措施

1.冲转前，保证轴封系统的疏水正常，高低压轴封温度与汽机金属温度匹配，避免因温差大造成启动过程中机组振动。

2.采用高中压联合启动的方式，使汽轮机的各缸均匀加热，减少热应力及轴向推力并能缩短启动时间。

3.为防止空预器受热、膨胀不均匀造成空预器摩擦卡涩：锅炉点火启动后，运行人员严密监视空预器电流及就地检查，发现空预器电流波动、升高或有异音时，应降低锅炉升温升压速度、严格控制升温速率，必要时暂停锅炉升温升压，待空预器恢复正常运行后，再继续锅炉升温升压。待辅助蒸汽联箱压力大于吹灰压力后，投入空预器连续吹灰，以确保空预器运行正常。

五、结论

火电机组无辅助汽源冷态启动的方法是可行的，相比较传统启动方式，有耗油量大和启动时间长、锅炉温度比较难控制等的缺点，但在某些特殊情况下，不会因为启动锅炉故障或者相邻机组等原因的限制导致本机组无法启动。本文通过实践和分析，成功实现了机组在无辅助蒸汽的情况下的启动。

参考文献：

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[2]马宏汽轮机设备及运行[M]合肥工业大学出版社，2013

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[4]杨中杰；300MW燃煤机组在启动过程中的节能分析[A]；电力行业信息化优秀论文集2013[C]；2013年