超超臨界機組利用鄰機加熱完成熱態沖洗

宋濤 朱小強

摘 要 本文介紹660MW超超鄰機組采用鄰機加熱完成熱態沖洗過程，并通過計算比較鄰機加熱在機組啟動過程中帶來的經濟優勢，分析采用鄰機加熱的優缺點和投用過程中的注意事項。

關鍵詞 超超臨界；鄰機加熱；熱態沖洗；機組啟動

中圖分類號 TK1 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）162-0158-02

超超臨界機組正常運行時，對于汽水品質的有較高的要求。因此，在機組啟動初期，需進行較長時間的沖洗。機組啟動時先建立25%BMCR的給水流量進行冷態沖洗，分離器入口Fe<100μg/L，冷態沖洗結束。鍋爐進入點火，升溫升壓，考慮到鍋爐氧化皮脫落的問題，目前一般要求鍋爐水冷壁升溫速率<3℃/min。鍋爐啟動分離器入口溫度達到190℃時入熱態沖洗，在熱態沖洗期間分離器入口溫度保持在190℃～280℃之間，等到分離器出口水鐵量≤50μg/L、硅量≤30μg/L、氫電導率≤0.50μS/cm時，熱態結束。如果鍋爐受熱面檢修過或停運時間比較長，鍋爐內部沉積物和鐵銹較多，啟動時需要更長時間熱態沖洗，需消耗較多的燃料和廠用電也隨之增加。

如果超超臨界機組采用了鄰機加熱系統，那么可在鍋爐不點火的情況下完成熱態沖洗，進而節省燃料和廠用電，減少污染物排放。

1 鄰機加熱系統

超臨界機組的鄰機加熱一般是指：通過相鄰機組的冷再引一路蒸汽至啟動機組的#2高加，提高給水溫度，實現鍋爐不點火熱態沖洗，如圖1所示。

以溫州電廠660MW超超臨界機組的鄰機加熱系統為例（以下數據均采集于該廠）：冷再設計壓5.39MPa，溫度342℃，鄰機加熱系統抽汽管道設計Ф133×9mm的碳鋼管，抽汽量80.4t/h，可將25%BMCR給水量，由90℃加熱至280℃，可完全實現不點火完成熱爐沖洗。

2 經濟性比較及優缺點分析

2.1 經濟性比較

以溫州電廠兩臺660MW超超臨界機組啟動過程為例：一般情況下，在不采用鄰爐加熱啟動時，從鍋爐點火到熱態沖洗結束所需時間在150min～200min之間，我們按照平均180min計算，鍋爐點火初期給煤機平均耗煤量按照21t/h（煤的發熱量為5 500大卡），熱態沖洗所需要耗煤63t左右；采用微油點火方式，每根油槍的設計流量為0.08t/h，共計6根油槍，熱態沖洗耗油量：0.08/h×6×3h=1.44t；引風機、送風機、一次風機及磨煤機電流按照210A、68A、40A、40A，廠用電壓6.3KV，功率因數0.9進行計算，六大風機耗和制粉系統總耗電量：P=1.732UIcosφ×3h=19916KWh。

鍋爐熱態沖洗期間需從鄰機抽阿取80.4t/ h×3h=241.2t的蒸汽，運行機組要將每千克43℃的飽和水（焓值184KJ/kg）加熱到5.4MPa、342℃的過熱蒸汽（焓值3 012KJ/kg），需要吸收2 828KJ的熱量，241.2t蒸汽共需吸熱682GJ熱量，鍋爐效率94%，折算成發熱量為5 500大卡的煤，大約使鄰機多耗煤30t。

經濟性計算：發熱量為5 500大卡的燃煤單價按照415元/t，燃油單價5677元/噸，上網電價按照0.4元/KWh元計算，利用鄰機加熱完成熱爐沖洗，機組每次啟動可節省：（63-30）t×415元/t+19916KWh×0.4元/KWh+1.44t×5677元/噸=2.99萬元。

2.2 優缺點分析

優點：

1）鍋爐冷態沖洗完成后，無需點火便可完成熱態沖洗，節省燃料和廠用電量，減少污染物排放。

2）利用鄰機蒸汽對鍋爐進行預加熱，提高了爐膛溫度，改善了鍋爐點火初期的煤粉的燃燒環境，可避免煤粉的不完全燃燒對鍋爐尾部煙道及電除塵等設備造成的危害。

3）水冷壁的升溫速率更加平緩，可防止因水冷壁壁溫變化劇烈引起的氧化皮脫落。

缺點：

1）鄰機加熱的升溫速率過于緩慢，如圖2所示，將鍋爐分離器入口溫度由63℃加熱到熱態沖洗所需的190℃，需耗時200min，較傳統方式多耗時100min。

2）采用鄰機加熱時，從鄰機再熱器冷段抽走一部分蒸汽，可能會造成鄰爐再熱器壁溫出現超溫現象。

3 應用鄰機加熱時注意事項

1）在投入鄰機加熱操作時要緩慢，操作過快時鄰機部分在熱蒸汽被抽走，可能會導致高溫再熱器壁溫超溫，需預先對鄰機的燃燒進行適當的調整。

2）鄰機加熱系統的管道一邊比較長，因此在投入前，要充分進行暖管疏水，防止，防止發生汽水沖擊損壞設備。

3）鄰機加熱系統投入后，一定要嚴密監視待啟動機組汽輪機的上下崗溫及盤車轉速變化情況。因為鄰機加熱和#2抽汽管道會合后，如果抽汽管道的逆止門和電動門關閉不嚴，會使蒸汽倒入汽輪機。

4）#2高加的正常疏水及事故疏水能夠正常使用，#2高加水疏水為保護必須能正常投入，防止汽輪機進水。

4 結論

綜上所述，超超臨界機組可利用鄰機加熱系統實現鍋爐不點火完成熱態沖洗，不僅降低機組啟動成本、減少機組排放、改善鍋爐點火初期的煤粉燃燒情況，而且可以減少水冷壁的熱沖擊，防止氧化皮脫落。但是，鄰機加熱的耗時較長，因此建議在鍋爐檢修后或者停爐時間較長，需要較長的熱態沖洗時間時，采用鄰機加熱系統進行熱態沖洗的節能效果比較明顯。

參考文獻

[1]黃軍軍，周杰.漢川電廠Ⅲ期鄰機加熱系統分析[J].能源與環境，2011（6）：30-31.

[2]孟勝利，柯文，齊玄.1000MW機組鄰機加熱系統經濟性分析[J].江西建材，2015（23）：205-206.

[3]牛利權.鄰機加熱系統在超臨界機組的應用[J].華電技術，2015，37（8）：56-58.