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1、缩短300MW机组启动时间的措施黔北电厂4X300MW机组锅炉分别为北京巴威引进美国B&W公司技术生产B & WB-1025 / 17 . 4-M型 和四川东锅从美国福斯特惠勒公司引进的技术生产DG1025 / l8. 2-II15型锅炉。四台锅炉的布置均 为锅炉为单炉膛平衡通风、中间一次再热、亚临界参数、自然循环单汽包锅炉，“ W ”形火焰燃烧方式。 汽轮机是东方汽轮机厂生产的N300 - 16.7/537/537 - 8型（合缸）汽轮机，型式：亚临界、中间再热、双 缸、双排汽、凝汽式汽轮机。300MW机组的启动过程大致分为三段，从投炉底加热到点火为第一阶段，从点火到冲转为第二阶段， 从冲转
2、到并网为第三阶段。投产初期由于对机组性能摸得不透，制造厂、设计院在系统设计时都存在一些 问题，以致每次启动都会消耗大量的时间和燃油，有时开一次机从投炉底加热算起到并网需要一、两天时 间，燃油消耗80多吨以上，即不快捷，也不经济。1. 炉底加热黔北电厂锅炉炉底加热（以3号炉为例）汽源来至邻炉蒸汽，由辅汽联箱经过炉底加热联箱，由六路分 别引入集中下水分配集箱。炉底加热的作用：（1）锅炉冷态启动时投运炉底加热，对点火初期的燃烧十分 有利，并且可以缩短点火启动时间，节约厂用电及启动用油；（2）点火初期锅炉效率一般很低，采用相邻 机组的抽汽来加热炉水，节约煤和燃油，可提高启动经济性。1.1存在的问题实际
3、运行中,邻炉辅汽联箱加热蒸汽参数：压力1.3MPa，温度250280C。通过炉底加热母管到炉 底加热联箱时压力只有1.0 MPa,与锅炉说明书上设计的炉底加热蒸汽压力1.271.58 MPa相比偏低，炉 底加热效果达不到设计值。1.1. 1据东方锅炉说明书介绍，炉底加热联箱压力可控制在1.31.6MPa ,减去汽包高度引起的压差0.5 0.6MPa，汽包压力可达到0.8l.OMPa,其饱和温度应到170179C，从理论上分析，只要炉底加热压力 控制在1.3MPa以上，汽包壁温可加热到170C以上。而厂家设计辅汽联箱时，压力设计最高为1.5MPa，受 其实际管道材质的限制，不能将辅汽联箱压力进一
4、步提高，再通过炉底加热母管到炉底加热联箱时压力只 有1.0 MPa,炉底加热蒸汽参数受到限制，达不到锅炉说明书要求的参数。东方锅炉厂设计炉底加热系统只对锅炉6根下降管进行加热，相对加热面受到限制，加热速度慢。1.2改进措施改进加热汽源经分析，炉底加热汽源应高于锅炉说明书的要求，从现场系统的布置情况来看，再热冷段的蒸汽参数 比较合适（压力3.5MPa，温度350C），且系统较好布置，可不经过辅汽联箱直接从改进的管道到炉底加 热母管，并不受其辅助蒸汽联箱的压力限制，改造工程量较小，不影响辅助蒸汽联箱的正常运行，进而达 到提高炉底加热蒸汽温度和压力的目的。图 1：原辅汽联箱汽源系统图=3i.-t =
5、三严T- 图 2：改造后辅汽联箱汽源系统图（虚线为改造管道）1.2.2 改进加热的入口对 3、4 号炉参照北京巴威锅炉厂设计的炉底加热系统，在原系统基础上，增加炉底加热系统管道，从 水冷壁下联箱引入，改造工程量小，且不影响水冷壁下联箱的正常使用。#3炉炉底加热联箱系统修改前图 3：原炉底加热联箱汽源系统图累统修改后”蓟谕阿远亏月阳门 玉 丰对门图 4：改造后炉底加热联箱汽源系统图(虚线为改造管道)改造后投运效果，在保证邻机再热冷段压力为3.5MPa,炉侧炉底加热联箱压力可达1.7MPa以上，8小 时后汽包壁温可以加热到185C左右，加热效果大幅度提高，并且加热时间缩短，效果明显。每次冷态启动
6、时，采用炉底加热后将汽包压力提高到l.OMPa,可缩短机组点火到汽机冲转时间1小时，按照平均投运10 只油枪运行，每只油枪出力为800kg/h,燃油价格为0.7万元/t,节约燃油费用5.6万元。引风机平均电流 100A(6kV),送风机平均电流42A(6kV),空预器平均电流8A (380V)，节约电量为2370kW.h，按照上网电 价0.31元/ kW.h,节约735元。影响邻机燃煤投资，每次冷态启动投入炉底加热耗汽量20t/h,将耗汽量 折算成影响机组补水率：20/900X100=2.22%,损失的蒸汽品质为饱和蒸汽，每1%补水率影响2g/kW.h原煤 耗，则每次投运炉底加热影响原煤量13
7、.2吨，原煤价格为420元，共影响5544元。综述每次冷态启动， 节约资金5万多元。2. 疏水系统2.1存在的问题300MW机组汽轮机高压自动主汽门前疏水系统自投运以来，每次启动都会出现机、炉侧主汽温度偏差 较大，最大达150C以上，要想满足冲转参数，经常要求炉侧汽温比机侧高出100C以上，为此经常延缓 冲转12小时左右，冲转后，这个偏差很快缩小，我们认为暖管时间过长，严重影响了机组的快速启动， 延长了并网时间，同时也增加了燃油耗量。原系统设计：主路为40mm的疏水气控门带8mm的节流孔， 旁路为Dn20的疏水门。开始我们认为是管路不干净，有渣滓堵塞，多次对阀门及管路系统进行检查，渣 滓堵塞的
8、次数很少，大多数时候都没有发现问题，最终未能有效解决暖管时间过长的问题，疏水速度过慢。 见表1表1序号机组名称设备编号开机时间疏水状况1#1机左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温2#2机左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温3#3机左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温4#4机左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管
9、壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温左右侧主汽门前疏水疏水不畅，放缓管壁升温我们对国内同类型机组进行考察，300MW机组高压自动主汽门前疏水速度过慢均未重视，也没有很好的解决方案。2.2改进措施经我厂专业技术人员组织分析，认为300MW机组高压自动主汽门前疏水系统设计过小，造成主蒸汽管 暖管时间过长，第一步将主路上8mm的节流孔取消，改为Dn40的手动门，机组启动暖管时全开，正常运 行后收小当作节流孔。改造后，机组启动时，机、炉侧主汽温度偏差缩小到80C左右，暖管时间缩短了 0.5小时。后我们认为还有空间
10、，将该路疏水管扩大到80mm，现机组启动时，机、炉侧主汽温度偏差缩 小到30 C左右，暖管时间缩短了 1个多小时，缩短了机组的启动时间。3. 高缸预暖我厂300MW汽轮机系东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-8型机组，该机组高压缸设计配置了一 套启动预暖系统，在机组冷态启动前使用辅助蒸汽从高压缸排汽口进去，从一段抽汽管疏水和汽缸夹层疏 水、汽缸底部疏水排出，对高压缸及转子进行加热，将高压内缸温度加热到150C，高压内缸内外壁温差 小于50C，中压缸进汽处和排汽口处金属温度大于50C，以减小冷态启动冲转初期汽缸金属热应力。3.1存在的问题根据该型汽轮机的出厂说明书要求，采用这种
11、预暖方式，高缸预暖只需要投入5小时左右就加热到150C 左右的缸温，但是启动冲转到1200 r/min时必须进行暖机30分钟，才能继续升速到2000 r/min,再进行 暖机60分钟，检查暖机结束后才能继续升速到3000r/min，整个启动过程中暖机时间至少要1.5小时，冲 转过程中各个阶段对应汽缸金属温度如下表2：表 2：测点预暖投入时预暖结束时冲到2000r/min时冲到3000r/min时咼压内缸温度（C）上内65上内151上内165上内180下内62下内151下内168下内180上外63上外150上外162上外177下外62下外149下外166下外187中压内缸温度（C）上内66上内9
12、5上内107上内136下内62下内71下内93下内159上外60上外89上外97上外129下外60下外71下外86下外125调节级温（C）及 膨胀值（mm）调节级63调节级182调节级171调节级250总胀4/4总胀5/5总胀6.0/6.2总胀7.2/7.3高胀1.0高胀2.4高胀2.0高胀2.3低胀1.01低胀1.47低胀2.3低胀1.4排汽口温度（C）高排上30高排上193高排上204高排上217高排下30高排下203高排下221高排下225中排上22中排上88中排上99中排上118中排下22中排下124中排下127中排下1303.2改进暖缸方式经过分析，我们认为利用辅助蒸汽还可将缸温提得
13、更高，整个过程温度变化率较小且可控，而有利于 后期冲转参数的控制。改进后的暖缸方式，高缸预暖只需要投入15小时左右就可以将缸温加热到250C左 右，此时汽轮机已经由冷态加热为温态机组了，启动过程中，可以按温态启动的要求进行启动，启动冲转 中不需要进行暖机，可以直接冲到2000 r/min时进行检查，检查参数达到2000r/min时暖机结束时条件 后就继续升速到3000r/min，整个启动过程中减少了暖机时间1.5小时，冲转过程中最少要使用4只1.5 吨/小时的油枪维持冲转参数的稳定，这样每次冷态启动，只要我们提前做好启动准备和安排好各项工作， 都可以将其加热到温态启动，每次启动可以节约启动燃油
14、7.0吨。冲转过程中各个阶段对应汽缸金属温度 如表3：表 3：测点预暖投入时预暖结束时冲到2000r/min时冲到3000r/min时咼压内缸温度（C）上内73上内240上内220上内239下内73下内245下内225下内242上外73上外239上外224上外240下外72下外241下外223下外240中压内缸温度（C）上内66上内158上内155上内160下内62下内171下内165下内170上外61上外158上外156上外161下外61下外179下外167下外169调节级温（C）及 膨胀值（mm）调节级73调节级242调节级230调节级260总胀5/5总胀12/12总胀12/12总胀12.5/12.5高胀1.45高胀4.4高胀2.0高胀2.3低胀1.11低胀2.47低胀1.5低胀2.3排汽口温
