600MW超臨界機(jī)組汽泵代替電泵啟動(dòng)分析

摘 要：文章介紹了金灣發(fā)電公司兩臺(tái)600MW超臨界機(jī)組采用汽泵代替電泵全程啟動(dòng)操作實(shí)踐，分析了采用這種操作方法的要點(diǎn)及存在問(wèn)題，對(duì)機(jī)組節(jié)能降耗和同類型機(jī)組具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：超臨界機(jī)組；汽泵代替電泵；啟動(dòng)；節(jié)能

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

廣東珠海金灣發(fā)電有限公司3、4號(hào)機(jī)組為600WM國(guó)產(chǎn)燃煤超臨界機(jī)組，其三大主機(jī)采用上海三大動(dòng)力廠生產(chǎn)的設(shè)備。鍋爐由上海鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界螺旋管圈、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、四角切圓燃煤直流爐。汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的N600-24.2/566/566超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)。每臺(tái)機(jī)組配有兩臺(tái)50%容量汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)25%容量的電動(dòng)給水泵。汽動(dòng)給水泵小汽機(jī)是由上海汽輪機(jī)有限公司提供的ND（Z）84/79/07型13.5MW變轉(zhuǎn)速凝汽式汽輪機(jī)，汽動(dòng)給水泵是由沈陽(yáng)水泵廠提供的14×14×16A-5STGHDB型。電動(dòng)給水泵是由沈陽(yáng)水泵廠提供，型號(hào)為8×10×14-6STGHDB：電動(dòng)給水泵額定功率和額定電流分別為8000KW、858A。

供小汽輪機(jī)的汽源有：主機(jī)四抽汽源、再熱冷段、鄰機(jī)輔助汽源（包括珠海電廠1、2號(hào)機(jī)輔助汽源）。鄰機(jī)輔助汽源作為小機(jī)的調(diào)試及啟動(dòng)用汽，機(jī)組正常運(yùn)行中小機(jī)的汽源通常是本機(jī)的四段抽汽，再熱冷段汽源作為小機(jī)的高壓備用汽源。

2 使用汽動(dòng)給水泵代替電泵啟動(dòng)的原因

為配合海國(guó)甲、乙線防風(fēng)加固工作，金灣電廠3、4號(hào)機(jī)組于2015年12月9日至23日全停，22至23日，3、4號(hào)機(jī)組陸續(xù)啟動(dòng)機(jī)組。啟動(dòng)時(shí)廠用電由啟備變供。電泵額定電流為800A，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。前置泵額定電流63A，若能代替電泵將能節(jié)省不少?gòu)S用電。

從操作安全角度分析，汽泵組啟動(dòng)上水減少了電泵的啟停和電泵/汽泵切換過(guò)程，減少了運(yùn)行人員的操作量，減小了操作風(fēng)險(xiǎn)，減小了電泵啟停對(duì)其他6kV廠用設(shè)備的沖擊；同時(shí)電泵啟停速度快，作為備用比汽泵備用的可靠性大大提高。

3 汽泵代替電泵啟動(dòng)可行性分析

3.1 鍋爐冷態(tài)上水

單臺(tái)汽泵前置泵給鍋爐上水，用汽泵出口電動(dòng)閥節(jié)流控制流量。

上水完成后，用兩臺(tái)汽泵前置泵并列運(yùn)行，通過(guò)汽泵再循環(huán)閥及省煤器進(jìn)口電動(dòng)閥配合完成鍋爐變流量沖洗。并控制流量500-550T/h，建立啟動(dòng)流量。

3.2 鍋爐升溫升壓時(shí)的給水

隨著鍋爐壓力的上升，當(dāng)前置泵無(wú)法滿足給水流量的要求時(shí)，沖轉(zhuǎn)小汽機(jī)。此時(shí)由于鍋爐處于升溫升壓過(guò)程，因此凝汽器真空已經(jīng)建立，小汽機(jī)具備沖轉(zhuǎn)條件。通過(guò)汽動(dòng)給水泵的升速，讓給水泵建立足夠的壓頭。

3.3 給水流量的控制

鍋爐冷態(tài)上水時(shí)，由于前置泵的額定流量遠(yuǎn)大于鍋爐啟動(dòng)流量，因此需要對(duì)前置泵流量進(jìn)行節(jié)流。在系統(tǒng)注水初期，使用汽泵出口電動(dòng)閥進(jìn)行節(jié)流，實(shí)現(xiàn)給水系統(tǒng)和鍋爐本體的注水。注水完畢，通過(guò)省煤器入口電動(dòng)閥節(jié)流，全開(kāi)汽泵出口電動(dòng)閥，控制給水流量在500t/h或600t/h。鍋爐升溫升壓過(guò)程中，通過(guò)汽泵轉(zhuǎn)速、省煤器入口電動(dòng)閥來(lái)控制給水流量在500t/h或600t/h。在此之前，省煤器入口電動(dòng)閥為精調(diào)，汽泵轉(zhuǎn)速為粗調(diào)。升速至2300rpm后，汽泵轉(zhuǎn)速投自動(dòng)。

3.4 汽源

機(jī)組啟動(dòng)初期汽泵可使用輔汽蒸汽沖轉(zhuǎn)，蒸汽壓力可滿足要求。

3.5 汽泵沖轉(zhuǎn)與流量控制的矛盾

汽泵原設(shè)計(jì)只能在600rpm、1800rpm停留，不能在臨界轉(zhuǎn)速2154rpm停留。因此汽泵沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，目標(biāo)值600rpm、1800rpm需根據(jù)鍋爐壓力來(lái)決定何時(shí)沖轉(zhuǎn)及停留的時(shí)間。沖轉(zhuǎn)、升速會(huì)造成給水流量發(fā)生變化，此過(guò)程中需操作汽泵再循環(huán)閥配合。

4 純汽泵機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程

（1）單臺(tái)汽泵前置泵給鍋爐上水，用汽泵出口電動(dòng)閥節(jié)流控制流量。（2）上水完成后，用兩臺(tái)汽泵前置泵并列運(yùn)行，通過(guò)汽泵再循環(huán)閥及省煤器進(jìn)口電動(dòng)閥配合完成鍋爐變流量沖洗。并控制流量500噸-550噸/小時(shí)，建立啟動(dòng)流量。（3）鍋爐點(diǎn)火，烘干，烘干期間將一臺(tái)汽泵用輔汽沖轉(zhuǎn)至600RPM（單前置泵運(yùn)行時(shí)，汽泵也會(huì)被水流帶至450RPM左右）。（4）鍋爐烘干后，起壓，期間通過(guò)省煤器進(jìn)口電動(dòng)閥全開(kāi)和兩臺(tái)汽泵再循環(huán)閥控制給水流量500噸-550噸左右。（5）當(dāng)給水母管1MPa時(shí)，主汽壓力0.3MPa左右，通過(guò)省煤器進(jìn)口電動(dòng)閥全開(kāi)和兩臺(tái)汽泵再循環(huán)閥已不能滿足550噸給水流量，此時(shí)將一臺(tái)汽泵轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高至1500RPM左右，單獨(dú)帶水，退出另一臺(tái)前置泵。能滿足550噸左右給水流量，小機(jī)排汽溫度也能控制在80度以下。（6）鍋爐繼續(xù)升壓，通過(guò)控制單臺(tái)汽泵轉(zhuǎn)速為主、再循環(huán)閥為輔控制給水流量，特別是注意避開(kāi)小機(jī)臨界轉(zhuǎn)速2150RPM。（7）完成鍋爐吹管操作。（8）機(jī)組并網(wǎng)，負(fù)荷250MW，SCR投入后，用四抽啟動(dòng)第二臺(tái)汽泵，并入給水。（9）將用輔汽沖轉(zhuǎn)的第一臺(tái)汽泵退出，汽源切換為四抽后并入給水。（因擔(dān)心汽源切換期間轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，發(fā)生搶水）（10）啟動(dòng)完成。

5 存在問(wèn)題及建議

因汽泵啟動(dòng)時(shí)采用輔助蒸汽，機(jī)組帶負(fù)荷后需要切換小機(jī)汽源，因輔助蒸汽壓力0.75MPa，切換時(shí)四抽汽源僅0.2-0.3MPa左右，兩路汽源不匹配，為保證給水流量穩(wěn)定，目前采用先退出淅泵，切換汽源后再并入汽泵，操作量大，也不利于機(jī)組快速帶負(fù)荷。建議在兩臺(tái)機(jī)組輔汽供小機(jī)調(diào)試汽源管路上（手動(dòng)總閥后）增加壓力調(diào)節(jié)閥及壓力變送器，好處有以下三點(diǎn)：一是方便汽源切換，直接遠(yuǎn)方操作即可，汽泵轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定，不用退出汽泵。二是啟動(dòng)時(shí)可以降低壓力沖轉(zhuǎn)，有利于控制小機(jī)排汽溫度。三是增加調(diào)閥后第一臺(tái)汽泵啟動(dòng)時(shí)可以降低壓力至0.1MPa左右沖轉(zhuǎn)，可能可以控制排汽溫度至120℃以下，機(jī)組提前抽真空后，全程可以用單臺(tái)汽泵控制，可能不用啟動(dòng)每二臺(tái)前置泵。

6 結(jié)束語(yǔ)

兩臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程全程均由汽動(dòng)給水泵完成，未啟動(dòng)電動(dòng)給水泵，節(jié)約了大量的廠用電，對(duì)于現(xiàn)在日益頻繁調(diào)峰機(jī)組的節(jié)能效果更加明顯，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)減少了對(duì)電泵使用，減少了操作風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)電泵可靠備用，提高啟動(dòng)安全系數(shù)，提高了機(jī)組的運(yùn)行安全性。為同類型機(jī)組提供借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]廣東珠海金灣發(fā)電公司集控運(yùn)行手冊(cè)[Z].

[2]沈陽(yáng)水泵股份有限公司[Z].