漫谈600MW空冷机组运行

【摘 要】众所周知，我区以丰富的煤炭资源、广阔的土地资源，邻近北京及京、津、唐电网等诸多优势，被国家列为能源、电力生产基地。但是由于我区水资源相对匮乏，以及国家要求建设内蒙古绿色生态防线的要求，走可持续发展的道路，节约用水、提高水资源利用率已成为新世纪内蒙电力工业发展的重大课题。最近几年，国家审批的电场项目反复强调优先批准空冷机组，现在我区在建和准备建设的工程项目几乎全部为直接空冷机组，（国家政策导向）所以大力推广、应运空冷直接空冷技术迫在眉睫，也是大势所趋。

【关键词】600MW空冷机组；运行；优化；探讨

一.设备概况

1主设备介绍

阳城电厂2*600MW 燃煤空冷机组采用锅炉为东方锅炉厂制造的 DG2060/17.6-II3型亚临界，一次中间再热，双拱形单炉膛，“W”型火焰，平衡通风，固态排渣，露天布置、自然循环汽包型燃煤锅炉

汽轮机组为哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、间接空冷凝汽式汽轮机，机组型号为NJK600-16.7/538/538。

2汽轮机缸体结构

汽轮机高中压缸采用合缸布置，采用双层缸结构，低压缸为双流反向布置、三层缸结构。高中压积木块采用日本东芝公司成熟的设计技术，以适应空冷电站的气象条件、空冷系统的特点和运行模式。低压积木块采用哈尔滨汽轮机厂生产的600MW汽轮机积木块，并为空冷汽轮机特别设计了620mm末级叶片，且对排汽涡轮进行全面优化。

3汽轮机轴系系统

汽轮机整个轴系由3根转子组成，高中压转子跨距6100mm，低压转子跨距5740mm；高中压转子和#1低压转子之间、#1低压转子与#2低压转子之间、#2低压转子和发电机转子之间均通过联轴器刚性联接。汽轮机共有六个支持轴承和一个推力轴承。#1～6支持轴承均采用四瓦可倾式轴承。各轴承上瓦的X、Y向装有轴振测量装置，下瓦装有测温装置。#3～6轴承下半瓦设有高压油顶起油孔供机组启停时顶起转子。推力轴承位于高中压缸和A低压缸之间的#2轴承座，采用（京士伯里）倾斜平面式双推力盘结构，工作瓦块和定位瓦块各十二块。

二.启动油耗概况及原因分析

机组移交生产后冷态启动用油量一般在250吨，造成启动用油量大的主要原因有以下几方面：

1 晋东南无烟煤挥发份仅为7%左右，其着火温度高达645℃，燃尽指数RJ为2、燃料比RB高达13.01（当燃料比RB>9就非常难燃烧），属于较难着火和燃尽的煤种之一，这也是造成锅炉启动油耗大的主要原因。

2 机组冲转时轴振大，一次冲转成功率低，经常延误机组的并网时间。

3 启磨投粉时经常屏过超温，拖延启动时间。

三.启动优化措施

1 解决冲转过程中汽轮机振动大的措施

冷态冲转过程中汽轮机动静各部件温度存在差异，且同一部件的温度也处于非稳态，故造成了高压缸上下缸温差大、高中压缸膨胀不充分、胀差变化大等问题，极易导致汽轮机升速过程中轴瓦振动超标而被迫打闸。

为了改善汽轮机各部件启动状况，在以往冲转时我们采取在2450rpm暖机2～3小时，等到各部件充分加热后才升至额定转速3000r/min。尽管如此，仍多次出现在转速升至3000rpm过程中轴瓦振动大而被迫打闸停机的情况。为改善启动时各部件的温度水平，解决冲转时振动大的问题，我们采取了以下措施。

2解决启动中屏过超温的措施

“W”型火焰锅炉由于结构原因，冷态启动过程中经常出现屏过管壁超温现象，不但严重影响管材安全，同时制约机组启动速度，大量的燃油消耗在该阶段。

2.1通过切换过再热器调节挡板减小过热器侧烟气流量。

屏过处于低温过热器的下流程。关小过热器侧烟气挡板，可以减小过热器侧烟气流量，降低低过入口蒸汽温度，最终避免屏过管壁超温。

2.2开大高低压旁路开度，增加流经受热面的蒸汽流量。

“W”型火焰锅炉炉内设计卫燃带是促进煤粉气流着火和燃尽的有效手段，但同时会造成下炉膛吸热量减少，炉膛出口烟温较高，启动中屏过极易超温。根据厂家建议，已在施工过程中有278m2的区域未敷设卫燃材料，但由于耙钉没有去掉，在锅炉长期运行中遗留耙钉区域极易附着焦渣，自然的形成一层“卫燃带”。

经专家调研、多方权衡后，在机组大修期间将炉内残留耙钉去掉，彻底破坏了“卫燃带”形成的条件，启动中下炉膛吸热量增加，炉膛出口烟温相对降低，屏过管壁温度水平明显降低。

3解决启动后期用油量大问题

3.1采取混煤启动，解决低负荷煤粉难以着火及燃尽问题

解决启动过程中煤粉着火及燃尽问题，可以尝试从配风、煤粉细度等方面入手解决问题，但都不能彻底解决问题。

为从根本上解决问题，我们采用了燃烧混煤启动，即在本地无烟煤中掺配40%的烟煤，以提高煤中的挥发份，改善煤粉着火和燃尽特性。

采取掺配烟煤方式后，投粉时间可以提前至并网前，此时观察炉内煤粉着火稳定、负压变化平稳、火焰明亮，且充满度大幅提高，烟囱烟色呈灰白，未燃尽煤粉接近正常运行值（约3%）。

3.2减小油枪出力，改善启动后期炉内热负荷分配

启动是炉内热负荷是不断增长的过程，随着炉内热负荷的增加陪投油量应该逐步减小。锅炉原油枪设计出力均为1.15t/h。启动后期炉内整体热负荷已达到较高水平，此时每个燃烧器仅需少量的油即可保证煤粉燃烧充分，若投用1.15t/h的油枪不可避免地出现局部投油量过大浪费，同时未投运油枪区域会出现煤粉引燃油量不足现象。若适当降低油枪出力，通过“少油多投”的方式可使炉内热负荷更加均匀，同时减少了后期用油量。

通过设备改造和运行操作优化等一系列的措施，机组冷态启动用油量逐次呈下降趋势。机组冷态启动耗时比原来缩短3小时左右；冲转时机组的各项指标均能控制在较好的水平，提高了机组启动的安全性。机组冲转、并网基本一次成功。冷态启动燃油消耗由原来的250吨降至现在的100吨左右，低于国内同类型机组的先进水平，为企业争取得了良好的经济效益和社会效益。