冷态汽轮机及余热锅炉快速启动方案的优化

　　镇海电厂300MW燃气-蒸汽联合循环机组由两台PG9171E型燃气轮机,二台余热锅炉和一台100MW汽轮机组成。联合循环机组以其启动快、调峰性能强,而在电力系统中的应用日益广泛。镇海电厂的联合循环发电机组用作电网调峰,日开夜停操作频繁,余热锅炉以手动方式操作为主,加快了启炉速度。最近机组以调停保养为主,由于原汽机、余热锅炉冷态启动时间偏长,结合机组保养性启动,在确保设备安全的前提下,以冷态汽轮机法兰中部温度<150℃为标准,对原锅炉快速启动操作步骤作相应调整,优化锅炉启动方案,以期在较短时间内使锅炉参数符合汽机冲转要求,缩短冷态锅炉启动时间,使汽机尽早并网多发电,提高经济性。

　　1　原联合循环机组快速启动方案

　　1.1简介

　　联合循环机组快速启动是运行人员以手动启炉操作为主,燃机和汽机按程序操作。按联合循环启炉程序操作因余热锅炉启动时间太长我们已不采纳。手动快速启炉应严格控制锅炉高压系统升压速度<0.3MPa/min;最大温升<30℃/min,注意汽包除氧器压力、温度的变化情况,必要时可手动调节烟气挡板开度,以限制进入锅炉的热量。以#7燃机、#7炉为例,机组调停一段时间后,锅炉和汽机已处于冷态。联合循环机组快速启动主要步骤如下(见图)1。

　　(1)启动#7燃机,点火成功后手动开启#7炉烟气挡板,必要时调节开度;

　　(2)开启过热主蒸汽管道上各疏水阀UV104和UV106、FV107、FCV108和FV110;

　　(3)锅炉开始升温升压,开启过热器向空排汽电动阀PV061和调节阀PCV062,并控制主汽流量不小于5kg/s;

　　(4)当主汽压力大于0.4MPa,主汽温度(T2)大于200℃且具有20℃以上的过热度时,开启#7炉FV-058阀;

　　(5)汽机轴封系统投入,抽真空程序开始执行,凝汽器真空建立;

　　(6)当凝汽器压力小于70kPa时旁路投入,锅炉烟气挡板逐渐开至100%,燃机加负荷。旁路投入后,主汽压力由旁路控制,向空排汽阀PV061和PCV062关闭;

　　(7)随着主汽压力的上升,旁路逐渐开启并控制主汽压力在4MPa,当汽机侧主汽温度达345℃时,汽机准备冲转,最后汽机并网。

　　1.2存在的问题

　　原来的启炉方案中,通过开启向空排气阀PV061和调节PCV062开度来提升T1温度和控制主汽压力;开启主汽疏水至凝汽器电动阀FV107、调节阀FCV108和FV110来提升T2温度,手动开启UV104和UV106进行疏水,平常操作中,当锅炉处于冷态,管道中剩水比较多时,发现T2上升比较缓慢,直接影响到FV058的开启时间和整个启炉速度。按原方案操作,从#7燃机并网到开启FV058一般需要50min左右,时间偏长,再到锅炉参数符合汽机冲转要求需要70min左右,大大影响了启炉速度,并直接影响到#9机并网时间。使T2上升的更快并缩短启炉时间已成为冷态汽机、锅炉启动的关键所在。分析发现,T2上升缓慢主要是主汽管路比较长、剩水多、疏水点不多,为了增加疏水点我们提出可以先投入旁路。原来启动方案中手动开启FV058后,汽机投轴封、抽真空才能投旁路。要在FV058开启之前投入旁路,必须汽机是处在冷态(法兰中部温度小于150℃),因为先抽真空,会带入外围空气到汽缸内部,如果汽机处于冷态可防止缸体受热不均匀而损坏设备。汽机处于温态和热态必须按原启动方案执行。