北海电厂300MW火电机组冷态开机不用启动炉分析

摘要：在300MW国产亚临界机组上进行冷态无油启动试验，确立了一套安全、可靠的不用启动炉冷态开机方案。

关键词：300MW亚临界锅炉机组；无启动炉冷态开机

前言

北海电厂一期工程2X300MW燃煤火电机组于2003年6月17日开工建设，2004年11月30日和2005年3月9日两台机组分别投产发电。两台机组配置一台启动锅炉，为长沙锅炉厂生产的SZS20-1.27/350-Y型自动化燃油锅炉，设计为在开机用汽前2小时启动运行，提供开机辅助蒸汽。

自投产以来，北海电厂两台机组长时间保持运行，启动锅炉长时间停运，采用干法保养，当后期再次投入启动炉使用时发现需长时间采用换水、排污、排汽等方法后才能确保供应蒸汽品质合格，造成开机过程燃油消耗增多，此外因油枪雾化不良，造成燃烧不完全，烟囱冒黑烟情形，对环境造成不利影响。冷态开机不用启动炉方案正是针对此背景进行研究试验。

1 机组结构特点概述

北海电厂采用B&WB-1025/17.4-M型锅炉，为北京巴布科克・威尔科克斯有限公司引进美国巴威公司技术生产的产品，与哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造的N300-16.7/537/537-2汽轮机，哈尔滨电机厂有限责任公司制造的QFSN-300-2汽轮发电机配套。机组设30%MCR的高、低压启动旁路系统，仅作为机组启动时加快升温、升压速度及回收工质作用，在冲转及正常情况下不参加调节。#1机组辅汽汽源设计为启动锅炉、本机四段抽汽、本机冷再、#2机组辅汽供应；#2机组辅汽汽源设计为本机四段抽汽、本机冷再、#1机组辅汽供应。空预器采用三分仓回转式，吹灰汽源有本机屏过出口、辅汽联箱。轴封汽源有本机主汽、本机冷再、本机辅汽联箱。

2 无外供辅汽开机难点分析

1）轴封系统

为建立真空，在无辅汽情况下考虑轴封汽源采用主汽供应，但机组真空建立前应避免热源进入凝汽器，当真空达到一定程度后才能开启疏水，且疏水开启后应注意轴封压力变化和机组真空，注意对主汽压力进行调节控制，避免轴封压力不足，冲转前因要关闭高旁，此时要注意轴封压力变化。

2）空预器吹灰

由于采用三分仓回转式空预器，在锅炉投油尤其是锅炉点火阶段投油时应投入空预器连续吹灰，避免对空预器造成腐蚀甚至尾部烟道再燃烧，但因无外供辅汽，在点火初期主汽未起压情况下空预器无吹灰汽源，此时应加强对空预器运行情况及尾部各点温度和压力的监视，避免出现尾部烟道二次燃烧，一旦发现异常应立即处理，当主汽起压后应及时采用屏过汽源投入空预器连续吹灰。

3）再热器干烧

在点火初期，由于主汽未起压，会造成再热器内干烧，又由于要考虑主汽供吹灰、供轴封，冷再供辅汽，当高旁开启时分流再热器内蒸汽流量，故此要严密监视再热器各段金属壁温，防止造成损坏，再热器侧烟气挡板也应保持关闭。

4）辅汽联箱汽源

辅助联箱考虑采用冷再汽源供应，当高旁开启后即开启冷再供辅汽联箱通路，辅汽投入供除氧器加热用户，随着主汽压力升高，注意对辅汽压力的调节。在冲转前，高旁要关闭，辅汽汽源暂时失去。机组冲转后，高排至冷再通路正常，注意辅汽压力调节，当辅汽压力正常且足够时，将轴封汽源切至辅汽联箱供应。

3 无外供辅汽开机关键点过程简述

现以北海电厂机组冷态开机过程为例，分析开机控制过程。主要操作要点如下所述。

1）锅炉点火后，炉侧过热、再热各疏水排污门均开启，汽包压力升至0.5MPa时，开启高旁减温减压阀，开始冷再供辅汽，辅汽供除氧器，屏过供汽投入空预器连续吹灰，注意监视空预器电流和尾部各处温度。

2）主汽压力达1MPa时，开始主汽供轴封暖管疏水，待轴封母管压力达到0.04MPa，温度达到149℃，投入轴封系统，启动真空泵运行，凝汽器开始抽真空。

3）凝汽器真空达-60KPa可开启汽机各处至凝汽器疏水门进行疏水，应避免同时、过快操作，注意真空变化。

4）凝汽器真空达-90KPa开启低旁，低旁开启后注意主汽压力及轴封压力控制。

5）汽轮机挂闸前，维持主蒸汽压力高于3.2MPa，注意高低旁操作对轴封压力影响，汽机冲转后，冷再压力达0.785MPa，轴封汽源由主汽切至辅汽供。

6）选取的两次开机时汽机冲转至3000rpm与并网时及带一定负荷各参数情况见下表1和表2。从表1和表2中可见，在没有外来汽源辅助开机情况下，空预器、轴封系统、辅汽系统都可以通过上述方案确保正常投运工作。经过实践证明，北海电厂两台机组是可以在无启动炉供汽情况下实现安全正常开机的。

4 有无外供辅汽开机过程耗油对比

现将无外供辅汽开机过程燃油消耗量与此前通过启动锅炉供辅汽情况开机进行对比，各取2次开机过程耗油量统计，见下表3、表4：

从统计结果可见，锅炉投油时间和耗油量在两种情况下差别都较大，这与开机过程时是否遇到影响开机问题，运行人员操作水平与退油枪时间早晚，磨煤机启动时间等一系列因素均有关系，但从有无启动炉开机情况对比，不使用启动锅炉并不意味着一定会增加燃油消耗量，经过精心操作和合理调整，能够做到节约燃油消耗量。

5 结束语

经过多次实践证明，北海电厂一期两台机组在不使用启动炉外供辅汽情况下，能够实现安全自冷态启动运行，这使得北海电厂两台机组具备了不借助启动锅炉或邻炉供应辅助蒸汽就能自冷态启动的能力，为国内其他类似发电机组开机和火电工程设计人员提供了一些参考。

参考文献

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