火力發(fā)電廠1000MW機(jī)組啟動(dòng)鍋爐配置分析

楊振華

[摘 要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，火力發(fā)電廠方面有了很大的變化，設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，功能越來(lái)越完善?；鹆Πl(fā)電廠要想完成發(fā)電工作，離不開(kāi)鍋爐的支持，需要使用鍋爐來(lái)輔助設(shè)備發(fā)電。啟動(dòng)鍋爐作為火力發(fā)電廠中的重要組成部分，為電力企業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。一旦啟動(dòng)鍋爐運(yùn)用不當(dāng)，會(huì)對(duì)發(fā)電廠造成影響，大大降低發(fā)電效率，所以必須要高度重視啟動(dòng)鍋爐的資源配置。基于此，本文對(duì)我國(guó)火力發(fā)電廠啟動(dòng)鍋爐進(jìn)行了研究，以1000MW機(jī)組啟動(dòng)鍋爐為例子進(jìn)行分析，介紹了啟動(dòng)鍋爐的各方面功能、形式等相關(guān)信息，從而分析出不同形式啟動(dòng)鍋爐的性質(zhì)，從而選擇合適的啟動(dòng)鍋爐，進(jìn)而提高火力發(fā)電廠的發(fā)電效率。

[關(guān)鍵詞]火力發(fā)電廠；1000MW；啟動(dòng)鍋爐；配置；

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）02-0102-01

1、電廠啟動(dòng)鍋爐功能介紹

啟動(dòng)鍋爐作為發(fā)電廠中的重要組成設(shè)備，是大型火力發(fā)電廠中必不可少的設(shè)備之一，由于啟動(dòng)鍋爐在電廠第一臺(tái)機(jī)組達(dá)到一定運(yùn)行負(fù)荷后，即停止使用，且為間斷運(yùn)行因此如何合理地選擇啟動(dòng)鍋爐的容量和蒸汽參數(shù)，使其既能滿足機(jī)組安全啟動(dòng)的要求，又能節(jié)約建廠投資是十分重要的。

由于現(xiàn)階段社會(huì)對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，新建電廠的數(shù)量逐漸增多。在新建電廠中，啟動(dòng)鍋爐主要在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)為鍋爐清洗、除氧器加熱、汽機(jī)軸封、給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)用汽等各用汽點(diǎn)提洪滿足壓為、流量等參數(shù)要求的輔助蒸汽。由于各個(gè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)各不相同，機(jī)組啟動(dòng)期間用汽量也不同，工程設(shè)計(jì)中根據(jù)規(guī)程選啟動(dòng)鍋爐容量。因此，有部分工程存在啟動(dòng)鍋爐容量偏大，浪費(fèi)工程投資的現(xiàn)象。

所以，本文通過(guò)研究1000WM機(jī)組，并結(jié)合其特點(diǎn)，對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的各個(gè)階段的用汽量進(jìn)行了分析，從而為發(fā)電廠鍋爐容量的認(rèn)證提供資料。

2、啟動(dòng)鍋爐型式的選擇

根據(jù)我國(guó)最新出臺(tái)的大型火電廠設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，所有新建的大型發(fā)電廠必須要根據(jù)規(guī)定建設(shè)。新建發(fā)電廠中的啟動(dòng)鍋爐臺(tái)數(shù)與容量都必須符合新版的“大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范”啟動(dòng)鍋爐燃料的選擇宜使啟動(dòng)鍋爐及其系統(tǒng)的配置簡(jiǎn)化。啟動(dòng)鍋爐采用的燃料主要有燃煤、燃油和燃?xì)狻?jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，部分寒冷地區(qū)采用燃煤?jiǎn)?dòng)鍋爐的電廠，由于燃煤?jiǎn)?dòng)鍋爐上煤、除灰、排水等工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)陋，勞動(dòng)條件差并引起天不境污染等。啟動(dòng)鍋爐采用燃油或燃?xì)鈺r(shí)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)行操作方便，占地較小，對(duì)燃料的要求較燃煤?jiǎn)?dòng)鍋爐低，同時(shí)在啟動(dòng)期間燃油鍋爐污染物的排放較燃煤鍋爐要少。

3.啟動(dòng)機(jī)組控制系統(tǒng)配置方案

“單元機(jī)組DCS按照功能分散和物理分散相結(jié)合的原則設(shè)計(jì)。DCS的覆蓋范圍包括鍋爐及其輔機(jī)（包括鍋爐吹灰系統(tǒng)）、汽輪發(fā)電機(jī)組除汽機(jī)控制系統(tǒng)、汽機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)外的系統(tǒng)和附屬設(shè)備、廠用電和發(fā)變組的監(jiān)視與控制，循環(huán)水泵房的控制、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的監(jiān)視與控制也納入DCS范圍。完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）等功能?！盵2]

CS采用EMERSON公司的OVATION系統(tǒng)，單元機(jī)組共配置了30對(duì)冗余的控制器，公用系統(tǒng)共配置了4對(duì)冗余的控制器。

4.機(jī)組啟動(dòng)鍋爐配置方案分析

4.1 機(jī)組耗汽分析

（1）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)必須考慮的輔助蒸汽用汽項(xiàng)目。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)必須考慮的輔助蒸汽用汽項(xiàng)目為：a）除氧器冷態(tài)啟動(dòng)加熱蒸汽；b）給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)用蒸汽；c）主汽輪機(jī)以及給水泵汽輪機(jī)軸封用汽；d）制粉系統(tǒng)冷爐啟動(dòng)暖風(fēng)器用蒸汽；（2）其它輔助蒸汽用汽項(xiàng)目。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)需要考慮的其它輔助蒸汽用汽項(xiàng)目為：a）奢機(jī)消防蒸汽；b）給水泵汽輪機(jī)調(diào)試用蒸汽。

機(jī)組啟動(dòng)中各用汽點(diǎn)蒸汽量計(jì)算。（1）鍋爐清洗工況所需蒸汽量、對(duì)于超超臨界直流爐來(lái)，由于鍋爐點(diǎn)火前對(duì)給水品質(zhì)有著比較嚴(yán)格的要求。為此，通常機(jī)組在初次啟動(dòng)或長(zhǎng)期停爐后啟動(dòng)前，需對(duì)鍋爐進(jìn)行清洗。鍋爐清洗包括冷態(tài)清洗和熱態(tài)清洗兩個(gè)階段，首爐啟動(dòng)時(shí)冷態(tài)清洗所需蒸汽量需由啟動(dòng)鍋爐提供，所以啟動(dòng)鍋爐的容量首先需滿足鍋爐冷態(tài)清洗的要求。冷態(tài)清洗耗汽量可以與其它蒸汽用戶在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)；（2）除氧器冷態(tài)啟動(dòng)工況所需加熱蒸汽量。為減少除氧器以及鍋爐各受熱面的低溫腐蝕，保證其使用壽命，機(jī)組在啟機(jī)之前應(yīng)對(duì)除氧器內(nèi)的水進(jìn)行加熱，除氧器冷態(tài)啟動(dòng)加熱蒸汽量如下：G=[Q×（Hw-Hw0）]/（Hs-Hw）。在計(jì)算公式中的G為除氧器冷態(tài)啟動(dòng)加熱所需的蒸汽量，單位為t/h；Q為冷態(tài)沖洗需要的水量，單位是t/h，Hs一加熱蒸汽焓值，Hw0為給水在初始水溫下的焓值，Hw為給水被加熱后水溫對(duì)應(yīng)的焓值；正常情況下，除氧器水箱進(jìn)水溫度為2℃，給水溫度為40℃。除氧器水箱水加熱至40℃，在滿足機(jī)組上水條件后，啟動(dòng)給水泵，鍋爐開(kāi)始升負(fù)荷。此時(shí)凝結(jié)水泵同時(shí)啟動(dòng)，給除氧器供水，以保證除氧器水位。目前國(guó)內(nèi)除氧器運(yùn)行方式大多按照四段抽汽壓為低于0.147MPa時(shí)，給水加熱用蒸汽由輔助蒸汽提洪，除氧器采用定壓運(yùn)行方式。

4.2 啟動(dòng)鍋爐蒸汽用戶用量統(tǒng)計(jì)

4.3 設(shè)備價(jià)格對(duì)比

參考火電工程限額設(shè)計(jì)參考造價(jià)指標(biāo)，本次參考的指標(biāo)為2013年水平，50t/h啟動(dòng)鍋爐為355萬(wàn)元，45t/h啟動(dòng)鍋爐為325萬(wàn)元，35t/h啟動(dòng)鍋爐為260萬(wàn)元。如果在火力發(fā)電廠當(dāng)中采用電動(dòng)啟動(dòng)給水泵所需要的費(fèi)用為620萬(wàn)元，雖然采用電動(dòng)啟動(dòng)給水泵能減少啟動(dòng)用汽量，降低啟動(dòng)鍋爐容量，但設(shè)備費(fèi)用增加了同時(shí)，如采用電動(dòng)給水泵還要額外考慮安裝費(fèi)用綜上，采用兩臺(tái)45t/h的啟動(dòng)鍋爐是比較經(jīng)濟(jì)合理的。

5、結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠作為我國(guó)最為重要的電力建設(shè)工程，在我國(guó)占據(jù)十分重要的地位，是我國(guó)電力的源泉。因此，我們必須要高度重視發(fā)電廠的建設(shè)，提高啟動(dòng)鍋爐效率，從而提高發(fā)電效率。通過(guò)分析我國(guó)火力發(fā)電廠的啟動(dòng)鍋爐之后，可以清楚的知曉1000WM機(jī)組啟動(dòng)鍋爐的容量、型號(hào)以及性能，從而選擇合適、經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)鍋爐。

參考文獻(xiàn)

[1] 秦文學(xué)，魏永志.超超臨界1000WM機(jī)組汽輪機(jī)啟動(dòng)方式及旁路系統(tǒng)選擇探討[J].山東電力技術(shù)，2006（08）.

[2] 陳祿，張潤(rùn)軍，邊鋒濤，刁培超.超臨界火電機(jī)組鍋爐單層等離子無(wú)油啟動(dòng)的探討與實(shí)踐[J].陜西電力，2011（10）.

[3] 徐甫榮.發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造技術(shù)方案分析[J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2001（01）.