機組冷態啟動節能降耗優化措施

張寶東

摘 要：火力發電廠是一次能源消耗大戶，提高能源利用率和降低能源消耗是發電企業生產各環節努力追求的目標。華東某廠發電運行人員在機組啟動過程中積極革新思想，不斷總結經驗，對機組啟動各環節進行優化控制，達到了節能增效的目的。

關鍵詞：機組啟動；節能降耗；能源利用率；優化措施

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）02-0035-02

1 概述

華東某廠裝設單機容量630 MW超臨界參數機組。由于機組容量大、參數高，機組冷態啟動所需時間較長，因此，減少機組啟動期間輔機電量、燃油（煤）和水等能源的損耗，對提高機組的經濟效益有著重要的意義。發電部利用精益管理工具，不斷總結經驗，轉變傳統機組啟動觀念，對機組啟動各環節進行了優化控制，采用無電泵上水、單側風組啟動和提前啟磨投粉等各項措施，最終實現了節能降耗。

2 機組啟動的優化措施

2.1 無電泵上水

2.1.1 采用靜壓上水

利用這一上水方式，可以減少電動給水泵的運行時間，從而降低輔機電耗。由于注水時系統壓力低，所以便于操作，減少了運行人員的操作強度。同時，這一方法還能避免注水時由于系統壓力高、閥門節流等原因造成的工質對系統閥門沖刷引起的損壞。

2.1.2 利用汽泵前置泵上水

該廠機組配置1臺35%出力電動給水泵，額定功率9 100 kW，額定電流973 A；2臺50%出力汽動給水泵，每臺汽動給水泵設置額定功率615 kW，額定電流為69.1 A；汽泵前置泵1臺。在傳統的啟動過程中，鍋爐上水采用電動給水泵上水，因電動給水泵功率大、鍋爐上水過程中給水流量較小，所以，電動給水泵一直運行在低負荷工況，系統節流損失大，電泵功效低，從而造成電能的極大損耗。采用優化措施后，機組冷態啟動點火前，先利用一臺汽泵前置泵給鍋爐上水至貯水箱和分離器，進行鍋爐冷態沖洗，直至水質合格且具備點火條件。通過簡單的對比就可以發現，采用汽泵前置泵上水對于降低給水泵電能損耗具有積極的意義。

2.1.3 利用輔汽沖動小機上水

鍋爐點火前，利用鄰機來輔汽沖動一臺小機給鍋爐上水，直至鍋爐轉為干態運行后，利用本機四抽沖動并入另外一臺小機。由于鄰機輔汽汽源為四抽供氣，汽源壓力和小機正常運行時的壓力相當，因此，單臺汽動給水泵運行既能滿足鍋爐啟動過程中上水的需要，又達到了機組啟動全過程中均不啟動電動給水泵上水，極大地節約輔機電耗的目的。

2.2 單側風機啟動

在傳統的啟動方式中，鍋爐吹掃、點火和升溫、升壓的過程中均使用兩側風組運行方式，這樣就損耗了較大的廠用電量。同時，由于啟動初期鍋爐燃燒所需風量小，兩側風機不易調節，就導致實際風量大于預期風量，增大了爐膛排煙量，引起受熱面超溫，因此不得不提前投入減溫水。鍋爐冷態啟動初期，爐膛溫度低，投入燃料少，無需大風量，而該廠單側風組出力完全滿足機組啟動初期的需要。鍋爐點火后保持單側風組運行，并網前再啟動另外一側風組并入運行。

2.3 提前投入磨煤機運行

在傳統的鍋爐啟動過程中，為保證鍋爐受熱面的安全，要求燃料投入幅度不能過大，同時還要保證合理的升溫、升壓速率，所以需要多支油槍穩定運行。當鍋爐熱負荷達到一定程度后才能啟動磨煤機投粉，這就造成機組啟動一次燃油耗量巨大，成本大大提高。

該廠鍋爐配置4層油槍，分別是A，B，C，D層，其中B，C，D層各配置出力1.2 t/h大油槍8支；A層配置出力25 kg/h微油槍8支。經過多次探索操作方法并進行設備技改，總結出了一套切實可行的用燃油點火，投煤粉升溫、升壓的操作措施：鍋爐點火初期，投入B層2～3支油槍對鍋爐進行加熱，然后依次投入A層微油槍，同時利用暖風器對磨煤機進行預暖啟動。磨煤機啟動確認煤燃燒器著火正常后，依次退出B層油槍和A層未投粉燃燒器油槍，維持A層投粉燃燒器帶小油槍運行，逐步提高磨煤機負荷風開度，保證鍋爐正常的升溫、升壓。第一臺磨煤機啟動后，可以維持到機組切缸和暖投高加結束，然后視運行磨煤機出力和加負荷情況啟動第二臺磨煤機。經過這一項操作優化，每年機組啟動可以節約燃油約120 t。

2.4 盡量縮短機組啟動時間

2.4.1 合理安排人力，優化操作方案

提前做好準備，合理安排好人力，控制啟動各節點銜接緊湊，并不斷地優化操作方案。運行班組在機組啟動前，應提前準備好相關操作票，清點操作、通訊工具，認真了解設備狀態和存在缺陷，充分進行操作分析和預想，并組織做好人員分工工作，明確職責；在啟動過程中，要合理組織人員操作，有序地安排各項輔機啟動，使啟動過程各節點按照既定的啟動時序緊密銜接，盡可能地縮短啟動時間，減少能源損耗。

2.4.2 嚴把試運行關，提高設備可靠性

相關人員要嚴把試運關，提高設備運行的可靠性，避免因處理缺陷造成啟動時序延遲。在機組啟動之前，對于輔機試轉和聯鎖保護試驗要做到嚴格把關，確保設備可靠備用、聯鎖保護動作正常。要及時發現設備和系統存在缺陷，并進行消除，以保證機組啟動的過程順利、緊湊。

2.4.3 提前投入除氧器加熱，提高給水溫度

在鍋爐上水沖洗前，投入除氧器加熱，逐步提高給水溫度。在鍋爐沖洗中預熱水冷壁，提高點火前水冷壁的溫度，增加爐內溫度，縮短啟動時間，從而減少燃油用量。

2.4.4 充分預暖汽缸

當蒸汽達到相匹配的壓力和溫度時，應盡快投入汽缸倒暖，并且保證暖缸充分。這樣可以有效地縮短汽輪機的暖機時間，提前并網，加快升負荷速率，從而縮短啟動時間，節約啟動耗材。

2.4.5 蒸汽加熱提高暖機效果

機組沖轉前，要選擇合適的真空，以使充足的蒸汽進入汽輪機進行加熱，從而提高暖機效果，縮短機組啟動時間。

2.5 其他節能優化措施

除以上介紹的幾種優化措施外，機組啟動還有其他一些節能優化措施：①控制機組排水量，減少鍋爐熱量損失。②點火前抽真空時，可以利用鄰機循環水。③鍋爐上水后，可以先開式沖洗1 h左右再啟動爐循泵進行循環清洗，這樣可以將鍋爐水系統內沉積的雜質通過開式排放帶走，防止由于爐循泵啟動過早將雜質帶入鍋爐系統內進行循環而使沖洗時間和耗水量增加。④2號高加是否可以提前投入也是值得我們探討的問題。在鍋爐點火起壓后，緩慢投入2號高加，可以加熱給水，起到提高蒸發量、控制管壁溫升率、提高水冷壁水動力穩定性的作用。

3 結束語

隨著社會經濟的快速發展，世界各國都已將節能降耗、提高能源的利用率作為能源戰略目標。燃煤電廠是我國電力生產的主要支柱，也是不可再生能源的消費大戶。因此，發電企業在生產過程中，最大限度地節約能源是提高自身經濟效益的最有效途徑，也是對社會應盡的義務。在節能增效這條道路上，我們依然任重道遠，我們還需不斷地學習提高，開拓前行！

參考文獻

[1]陳興興.樹立先進理念 降低能源消耗[J].上海節能，2008（01）.

〔編輯：曹月〕

Cold Start Saving Energy Unit Optimization Measures

Zhang Baodong

Abstract： The power plant is a large energy consumption， improve energy efficiency and reduce energy consumption is the production of various aspects of power generation companies strive for the goal. East China factory generating positive operating personnel in the unit to start the process of innovation ideas， constantly sum up experience， the unit starts to control various aspects of optimization， to achieve the purpose of energy efficiency.

Key words： unit starts； energy saving； energy efficiency； optimization measures