王海濤

（貴州黔東電力有限公司，貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn) 557702）

600MW機(jī)組無電泵啟機(jī)優(yōu)化分析

王海濤

（貴州黔東電力有限公司，貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn) 557702）

針對黔東電廠600MW機(jī)組采用傳統(tǒng)電泵啟機(jī)和無電泵啟機(jī)兩種不同方式的優(yōu)缺點(diǎn)，分析無電泵啟機(jī)所需條件和運(yùn)行控制措施。通過多次實(shí)踐證明，采用汽動(dòng)給水泵代替電動(dòng)給水泵進(jìn)行機(jī)組啟動(dòng)的可行性與合理性完全滿足生產(chǎn)需要，啟機(jī)過程的安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性都有了較大提高，有較好的推廣價(jià)值。

600MW 無電泵 啟機(jī) 安全經(jīng)濟(jì)

貴州黔東電廠為2*650MW容量機(jī)組，每臺機(jī)組給水系統(tǒng)配置兩臺50%容量汽動(dòng)給水泵組和1臺30%容量電動(dòng)給水泵組。在機(jī)組啟動(dòng)階段，電動(dòng)給水泵在給水流量調(diào)節(jié)與使用方面有很大的靈活性，但是，電動(dòng)給水泵系統(tǒng)相對復(fù)雜，故障率較高，由于其具有唯一性，一旦電泵故障，機(jī)組將很難順利啟動(dòng)，且電泵相對汽泵能耗增大，經(jīng)濟(jì)效率低。鑒于上述情況，為了保證機(jī)組的正常投運(yùn)，通過使用汽動(dòng)給水泵實(shí)現(xiàn)機(jī)組全程無電泵啟動(dòng)，不僅提高了給水系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和靈活性，還能獲得比電泵啟機(jī)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

1　使用電泵啟機(jī)與汽泵啟機(jī)兩種方式對比

（1）因電泵系統(tǒng)較為復(fù)雜，故障幾率大，啟機(jī)過程中若電泵故障或跳閘后無法立即恢復(fù)運(yùn)行，此時(shí)短時(shí)無法啟動(dòng)汽泵提供給水（汽泵啟動(dòng)至少需要50-60min），將導(dǎo)致鍋爐斷水而被迫停運(yùn)，機(jī)組啟動(dòng)中斷或失敗。

（2）按照常規(guī)啟動(dòng)方式，采用電泵給鍋爐上水，到主機(jī)帶50%負(fù)荷時(shí)停電泵。機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)，電泵需運(yùn)行8-9小時(shí)，機(jī)組大修后電泵需運(yùn)行30-35小時(shí)左右，電泵的電機(jī)功率按綜合值3500kW計(jì)算，冷態(tài)啟機(jī)耗電約3萬kW·h，大修后第一次啟動(dòng)約耗電10.5萬kW·h，廠用電消耗巨大，降低全廠對外送電效益。

（3）由于電泵液力耦合器的效率在低負(fù)荷時(shí)比小機(jī)效率低得多，并且還有機(jī)電損失和輸變電損失，小機(jī)在負(fù)荷變化時(shí)效率變化較小.又是直接驅(qū)動(dòng)給水泵的，中間能量轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)少，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對比，汽泵相對電泵能耗約降低15-30%左右，且隨著給水流量和壓力的增加，汽泵節(jié)能效果越加明顯。

（4）電泵啟機(jī)方式下，在30%以下負(fù)荷由電泵向鍋爐供水，電泵調(diào)節(jié)速率快，調(diào)節(jié)靈敏，在機(jī)組低負(fù)荷汽包水位控制比較困難的階段，電泵控制汽包水位快速準(zhǔn)確。

（5）汽泵啟機(jī)方式下，汽泵轉(zhuǎn)速必須大于3000rpm以上才能交由DCS方式控制，此時(shí)汽泵出口壓力達(dá)10.5MPa左右，而機(jī)組啟動(dòng)初期至30%負(fù)荷（汽包水位最難控制的階段）汽包壓力只有0-7MPa左右，如此大的差壓將增大汽包水位的控制難度。

（6）汽泵啟機(jī)方式下，由于整個(gè)啟動(dòng)過程中，電泵始終處于備用狀態(tài)，并且其啟動(dòng)速度非常快，故在開機(jī)過程中，對于給水系統(tǒng)來說，用汽泵也比用電泵可靠性更高，因而提高了機(jī)組啟動(dòng)的可靠性。即使電泵處于故障停運(yùn)狀態(tài)，機(jī)組仍可以實(shí)現(xiàn)正常地啟動(dòng)，減少了電泵故障對機(jī)組運(yùn)行的影響，降低了對電泵的依賴性，提高了機(jī)組啟動(dòng)和低負(fù)荷運(yùn)行的可靠性。

（7）運(yùn)行操作上比較，用汽泵啟機(jī)增加的操作量為輔助蒸汽聯(lián)箱至小機(jī)調(diào)試汽源系統(tǒng)的操作，減少了啟停電泵的操作，所以兩者沒有太大差別。從時(shí)間上看，汽泵啟機(jī)過程不存在電泵與汽泵并泵切換操作，避免切換操作風(fēng)險(xiǎn)和減少操作時(shí)間。鍋爐點(diǎn)火時(shí)就啟動(dòng)一臺汽泵，比等主機(jī)負(fù)荷到180MW以上再接著連投兩臺汽泵，對減少運(yùn)行人員集中在一段時(shí)間內(nèi)完成過多的操作比較有利。

2　無電泵啟機(jī)需具備的條件

（1）保證一臺機(jī)組正常運(yùn)行中（或啟動(dòng)鍋爐運(yùn)行）。

（2）輔汽壓力維持在0.6MPa及以上穩(wěn)定。

（3）電動(dòng)給水泵試驗(yàn)好用，處于良好備用狀態(tài)（若電泵故障失備也不影響啟機(jī)）。

3　無電泵啟機(jī)控制措施

（1）機(jī)組啟動(dòng)前，試運(yùn)電泵運(yùn)行正常后，停運(yùn)保持良好備用狀態(tài)。

（2）優(yōu)先啟動(dòng)B汽前泵進(jìn)行鍋爐上水，將鍋爐汽包水位上至可見水位，滿足鍋爐爐底加熱及點(diǎn)火升溫升壓要求。

（3）機(jī)組點(diǎn)火前，使用臨機(jī)輔汽（或啟動(dòng)鍋爐供汽）供本機(jī)輔汽運(yùn)行，檢查輔汽系統(tǒng)運(yùn)行正常，輔汽聯(lián)箱壓力不低于0.6MPa。

（4）輔汽至主機(jī)軸封供汽系統(tǒng)暖管疏水，暖管結(jié)束后投入軸封供汽。

（5）檢查軸封供汽系統(tǒng)運(yùn)行正常，啟動(dòng)真空泵進(jìn)行凝汽器抽真空，將凝汽器真空抽至80kPa及以上（若汽輪機(jī)缸溫為冷態(tài)常溫則先抽真空后投軸封）。

（6）開啟輔汽聯(lián)箱至小機(jī)供汽電動(dòng)門，對小機(jī)低壓供汽管道進(jìn)行充分暖管疏水。

（7）全面檢查小機(jī)潤滑、調(diào)節(jié)油系統(tǒng)運(yùn)行正常，汽前泵運(yùn)行正常，試投小機(jī)油動(dòng)盤車運(yùn)行。

（8）稍開小機(jī)軸封供汽門進(jìn)行小機(jī)軸封供汽系統(tǒng)暖管疏水，暖管結(jié)束后投入軸封供汽系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)運(yùn)行正常，并注意監(jiān)視控制小機(jī)排汽壓力，防止防爆膜憋壓沖破。

（9）開啟小機(jī)排汽蝶閥旁路電動(dòng)門及本體疏水門對小機(jī)進(jìn)行抽真空，當(dāng)小機(jī)真空與主機(jī)真空接近時(shí)開啟小機(jī)排汽蝶閥，關(guān)閉排汽蝶閥旁路門，注意檢查主機(jī)真空變化。

（10）檢查輔汽聯(lián)箱壓力不低于0.6MPa，并能維持穩(wěn)定運(yùn)行，通知臨機(jī)（或啟動(dòng)鍋爐）注意監(jiān)視調(diào)整，確保臨機(jī)供輔汽使用而不影響其機(jī)組正常運(yùn)行。

（11）鍋爐點(diǎn)火后，汽包啟壓前進(jìn)行小機(jī)沖轉(zhuǎn)，升速至800轉(zhuǎn)/分暖機(jī)40分鐘，暖機(jī)結(jié)束后升速至3000rpm全面檢查正常后交DCS控制。

（12）待鍋爐升溫升壓需上水時(shí)，開啟給水調(diào)節(jié)站旁路調(diào)節(jié)閥上水，關(guān)閉省煤器再循環(huán)門。

（13）根據(jù)汽包水位及高低旁開度、機(jī)組負(fù)荷及蒸汽流量等參數(shù)，合理控制上水流量，保持汽包水位在-50-100mm左右。

（14）機(jī)組負(fù)荷180-200MW負(fù)荷，進(jìn)行給水旁路與主路切換。

4　無電泵啟動(dòng)注意事項(xiàng)

（1）啟動(dòng)過程中，加強(qiáng)臨機(jī)（或啟動(dòng)鍋爐）及本機(jī)輔汽壓力監(jiān)視控制，必須保證輔汽壓力滿足要求，且壓力穩(wěn)定，相關(guān)操作必須聯(lián)系溝通到位。

（2）若汽泵故障，立即啟動(dòng)電泵運(yùn)行，保證鍋爐給水需要，若第二臺汽泵已啟動(dòng)備用正常，則將其并入系統(tǒng)正常后，停運(yùn)電泵。

（3）若電泵處于失備狀態(tài)，則第二臺汽泵應(yīng)適當(dāng)提前啟動(dòng)，以提高給水系統(tǒng)可靠性。

（4）因給水壓力至少有10MPa以上，減溫水差壓大，投用減溫水時(shí)要注意控制調(diào)門開度及減溫水量、汽溫變化，防止甩汽溫及水沖擊。

（5）汽泵上水時(shí)注意給水流量波動(dòng)盡量控制不要太大，防止流量突增，汽泵入口壓力低跳閘。

（6）汽泵向鍋爐供水期間，盡量保證除氧器水位100℃以上，最好將除氧器壓力提升至0.2MPa以上穩(wěn)定運(yùn)行，以提高汽前泵出口壓力，防止給水流量較大時(shí)汽泵入口壓力低跳閘。

（7）第一臺小機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，可以先開出汽泵出口門，使給水和高加系統(tǒng)隨著小汽機(jī)升速而逐漸升壓，避免小汽機(jī)升速至3000rpm后開汽泵出口門時(shí)給水及高加系統(tǒng)壓力突升，沖擊損壞設(shè)備。

（8）在機(jī)組并網(wǎng)前沖轉(zhuǎn)第二臺小機(jī)，防止并網(wǎng)后第一臺汽泵故障導(dǎo)致供水中斷（也可在并網(wǎng)后沖轉(zhuǎn)，減少小機(jī)能耗），且避免了并網(wǎng)后大量操作集中在一起，小機(jī)沖轉(zhuǎn)不及時(shí)或出現(xiàn)異常影響機(jī)組啟動(dòng)及加負(fù)荷。

（9）給水調(diào)節(jié)站旁路與主路切換不可過早，若在負(fù)荷過低情況下切換至主路，汽包水位調(diào)整控制將比較困難，可在200MW左右工況，廠用電切換完畢，汽包水位穩(wěn)定，汽泵出口壓力與汽包壓力偏差較小的情況下切換。

（10）啟機(jī)過程中，加強(qiáng)輔汽壓力及小機(jī)運(yùn)行監(jiān)視，防止輔汽壓力大幅波動(dòng)導(dǎo)致小機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，影響給水安全。

（11）小機(jī)汽源由輔汽切換至四抽前，注意小機(jī)轉(zhuǎn)速及小機(jī)進(jìn)汽調(diào)門開度，防止汽源不足，小機(jī)轉(zhuǎn)速無法滿足運(yùn)行需要。

（12）啟動(dòng)第二套汽泵之前，將MFT聯(lián)跳汽泵選擇至跳第二臺汽泵，避免啟機(jī)過程中第二臺汽泵正在沖轉(zhuǎn)時(shí)（沖轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)行信號即存在），MFT后將第一臺正常運(yùn)行的汽泵跳閘，導(dǎo)致被迫啟動(dòng)電泵；若此時(shí)電泵故障將導(dǎo)致啟機(jī)中斷或失敗。

（13）若用啟動(dòng)鍋爐供小機(jī)汽源時(shí)，因大機(jī)軸封、小機(jī)軸封、大機(jī)高壓缸倒暖、除氧器加熱、空預(yù)器吹灰等用汽量較大，啟動(dòng)鍋爐出力調(diào)至最大仍無法滿足需求時(shí)，沖轉(zhuǎn)小機(jī)前，可暫停大機(jī)高壓缸倒暖，關(guān)小或關(guān)閉除氧器加熱供汽，待小機(jī)沖轉(zhuǎn)至800rpm暖機(jī)過程中（此時(shí)用汽量較小，此時(shí)其出口壓力2.4MPa左右，可基本滿足汽包壓力1.5MPa），待汽包壓力升至1.5MPa左右便可將空預(yù)器吹灰汽源切換主汽（必要時(shí)可將軸封汽源切換至主汽，但要注意控制主汽溫度不能大幅波動(dòng)），待再熱器壓力達(dá)到1.0MPa左右后便可將輔汽汽源切換至冷再供汽，停運(yùn)啟動(dòng)鍋爐。

（14）注意相關(guān)操作應(yīng)提前做好啟動(dòng)前檢查、管道預(yù)暖等工作，避免能源損失及影響啟動(dòng)進(jìn)程。

5　結(jié)語

經(jīng)過近期#1、#2機(jī)組六次啟動(dòng)驗(yàn)證，采用無電泵啟機(jī)，一方面減少了電泵的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約了廠用電，增加了對外供電量，提高了給水泵運(yùn)行效率。按照本廠每年機(jī)組啟動(dòng)20次計(jì)算（包括機(jī)組大小修后啟動(dòng)），每年可減少廠用電耗量約70萬kW·h，節(jié)能約20萬kW·h；另外，可以使整個(gè)啟動(dòng)過程始終有一臺電動(dòng)泵作備用，提高了機(jī)組啟動(dòng)過程中的可靠性和靈活性，且完全滿足汽包水位控制需要。

因此，無電泵啟機(jī)的可行性與合理性完全滿足安全生產(chǎn)需要，使給水系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性都有了較大的提高，有較好的推廣價(jià)值。

王海濤（1982—），男，貴州省修文縣人，工程師，主要從事火電廠運(yùn)行值長崗位工作。