孫忠鋼

摘要：在全社會(huì)倡導(dǎo)節(jié)能降耗，綠色發(fā)電的環(huán)境下，在發(fā)電企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，怎樣深挖機(jī)組潛力，將機(jī)組節(jié)能工作做到實(shí)處，提高企業(yè)的效益和競(jìng)爭(zhēng)力，樹(shù)立綠色發(fā)電形象，增加企業(yè)影響力是大勢(shì)所趨。

超超臨界機(jī)組在機(jī)組啟動(dòng)階段如何節(jié)能，從節(jié)水、節(jié)電、改變啟動(dòng)方式方法等方面闡述機(jī)組啟動(dòng)期間的各種節(jié)能方法，多角度綜合討論啟動(dòng)各階段的方案，力求對(duì)超超臨界機(jī)組啟動(dòng)階段的節(jié)能提出好的建議。

關(guān)鍵詞：節(jié)油；節(jié)電；節(jié)水

一.前言

在機(jī)組啟停階段，大部分發(fā)電企業(yè)還是以安全為主，相對(duì)節(jié)能工作較薄弱，而機(jī)組啟停期間的所產(chǎn)生的油、水等工質(zhì)的損耗非常大，一般情況一臺(tái)660MW萬(wàn)以上的機(jī)組冷態(tài)啟停一次的費(fèi)用近百萬(wàn)，而目前由于煤電的生存壓力越來(lái)越大了，深度調(diào)峰和頻繁啟停已經(jīng)成為常態(tài)，所以如何在保證安全的前提下做好機(jī)組啟停期間的節(jié)能工作，對(duì)企業(yè)降低成本，提高效益意義重大。

---一般情況，年利用小時(shí)在6000小時(shí)以上機(jī)組啟停1次年平均發(fā)電煤耗影響0.04～0.08g/kWh；

---冷態(tài)啟停1次影響發(fā)電煤耗0.07～0.08g/kWh；

---溫、熱態(tài)啟停0.05～0.06g/kWh；

---極熱態(tài)啟停0.04g/kWh。

啟停1次對(duì)發(fā)電煤耗的影響量=6000以上1小時(shí)啟停1次對(duì)發(fā)電煤耗的影響量×

二.機(jī)組啟動(dòng)期間節(jié)水探討

（1）低壓側(cè)沖洗根據(jù)檢修期間不同的檢修工作內(nèi)容，采用合理的沖洗方式，比如凝結(jié)水系統(tǒng)和除氧器沒(méi)有檢修工作，適宜采用凝泵—低加-除氧器-凝泵大循環(huán)進(jìn)行沖洗，沖洗過(guò)程中縮短化驗(yàn)周期，按規(guī)定投入前置過(guò)濾器，水質(zhì)合格及時(shí)回收，減少低壓側(cè)沖洗水量損失。通過(guò)以往機(jī)組啟動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，采用大循環(huán)沖洗相對(duì)沖洗時(shí)間短，能夠及早投入前置過(guò)濾器，減少了沖洗用水。如凝結(jié)水系統(tǒng)或低加有內(nèi)部檢修工作，而除氧器沒(méi)有工作，則應(yīng)該進(jìn)行分段沖洗，防止除氧器的二次污染。

（2）鍋爐上水后及時(shí)啟動(dòng)爐水循環(huán)泵，加大沖洗動(dòng)能，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)摸索采用變流量沖洗方式，也就是沖洗方式與化驗(yàn)周期相匹配，大流量沖洗一定時(shí)間后降低流量等待水質(zhì)報(bào)告，根據(jù)水質(zhì)情況采取不同的沖洗方式，以提高沖洗效果，同時(shí)要求化學(xué)縮短化驗(yàn)周期，及時(shí)進(jìn)行化驗(yàn)，水質(zhì)合格及時(shí)回收。

（3）凝結(jié)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)運(yùn)行后，要及時(shí)全面檢查各疏水和系統(tǒng)是否泄漏，避免檢修期間系統(tǒng)閥門(mén)狀態(tài)變化導(dǎo)致跑水現(xiàn)象。

（4）化學(xué)化驗(yàn)結(jié)果直接影響水質(zhì)是否能夠回收，這就需要盡量縮短取樣周期，采取連續(xù)化驗(yàn)方式，及時(shí)得到各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的水樣結(jié)果，使運(yùn)行人員能夠及時(shí)對(duì)工質(zhì)進(jìn)行回收。

（5）摸索合理的燃燒方式，在機(jī)組啟動(dòng)階段濕態(tài)運(yùn)行方式下，保持給水流量與蒸發(fā)量的平衡，避免高熱量合格給水通過(guò)分離器外排，即節(jié)約燃料量，還回收了給水。

（6）在機(jī)組啟動(dòng)階段，空預(yù)器投入連續(xù)吹灰，由于吹灰汽源采用鄰機(jī)輔汽或啟動(dòng)爐，吹灰疏水水質(zhì)沒(méi)有問(wèn)題，但在機(jī)組停運(yùn)期間吹灰系統(tǒng)的檢修工作或停備保養(yǎng)期間的氧化腐蝕，需要對(duì)吹灰疏水系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。吹灰疏水回收可以改至排水至除氧器，在水質(zhì)沒(méi)有合格之前，不能進(jìn)行回收，通過(guò)水質(zhì)化驗(yàn)，對(duì)吹灰疏水進(jìn)行及時(shí)回收。

三.機(jī)組啟動(dòng)期間節(jié)油探討

（1）啟動(dòng)前提前做好油槍的維護(hù)準(zhǔn)備工作，要求維護(hù)人員對(duì)油槍進(jìn)行全面清洗維護(hù)，保證油槍的良好備用。避免啟動(dòng)過(guò)程中個(gè)別油槍不能及時(shí)投運(yùn)，或投運(yùn)后霧化燃燒不好，反復(fù)進(jìn)行油槍倒換和檢修，延長(zhǎng)了啟動(dòng)時(shí)間。這種情況在以往的機(jī)組啟動(dòng)中多次發(fā)生提前準(zhǔn)備保證油槍良好備用，微油完全能夠滿足機(jī)組啟動(dòng)的要求，大幅減少啟動(dòng)用油量。

（2）某公司燃油系統(tǒng)配備的是微油點(diǎn)火系統(tǒng)和大油槍結(jié)合，在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中盡可能采取微油點(diǎn)火，減少大油槍運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約用油。

微油點(diǎn)火器安裝在鍋爐最下層噴燃器內(nèi)，燃油量0.3t/h，對(duì)整個(gè)爐膛來(lái)講燃燒相對(duì)較弱，需要加強(qiáng)爐內(nèi)燃燒的監(jiān)視，尤其是投粉以后，要保證煤粉的安全燃燒。機(jī)組點(diǎn)火前應(yīng)提前準(zhǔn)備微油點(diǎn)火暖風(fēng)器，提供足夠的熱風(fēng)溫度，保證A磨的運(yùn)行要求及煤粉的需求，保證微油運(yùn)行后能夠及時(shí)投入A磨運(yùn)行，這樣在鍋爐啟動(dòng)初期就能夠保證足夠的燃料量，減少大油槍運(yùn)行時(shí)間。

在合理的安排啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)，微油運(yùn)行正常的情況下，660MW超超臨界機(jī)組啟動(dòng)用油完全可以控制在10噸以內(nèi)。

（3）油槍運(yùn)行期間控制爐內(nèi)風(fēng)量、負(fù)壓，風(fēng)量不能過(guò)大，保持800t/h以內(nèi)，爐膛負(fù)壓也不要控制過(guò)大，防止熱量的流失導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，燃油運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)。

（4）做好啟動(dòng)期間的操作調(diào)整，控制風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，防止事故的發(fā)生，增加啟動(dòng)時(shí)間。比如投粉后就地及時(shí)檢查煤粉著火情況，微油油槍點(diǎn)火初期，爐膛溫度低，煤粉著火困難，要注意燃料量供給量的控制，避免部分煤粉不能燃燒出現(xiàn)爆燃事故。還有一些啟磨煤機(jī)等對(duì)爐膛燃燒工況有較大影響的操作，要操作緩慢，避免參數(shù)的大幅度波動(dòng)或意外發(fā)生。

（5）根據(jù)爐內(nèi)燃燒工況需要負(fù)荷等及時(shí)退出油槍運(yùn)行，節(jié)約啟動(dòng)用油。

（6）加強(qiáng)新技術(shù)新設(shè)備的學(xué)習(xí)吸收，對(duì)超超臨界機(jī)組的啟動(dòng)點(diǎn)火方案進(jìn)行全面研究，學(xué)習(xí)借鑒國(guó)內(nèi)國(guó)際先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)，比如等離子點(diǎn)火技術(shù)的發(fā)展或其他點(diǎn)火方式優(yōu)劣等，對(duì)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)達(dá)到節(jié)能目的。

四.機(jī)組啟動(dòng)期間機(jī)側(cè)節(jié)電探討

（1）根據(jù)啟動(dòng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)度，采取機(jī)組各分系統(tǒng)合理的啟動(dòng)時(shí)間。

（2）盡量減少輔助系統(tǒng)啟動(dòng)與機(jī)組整體啟動(dòng)的時(shí)間間隔，節(jié)約廠用電。比如凝泵根據(jù)機(jī)組停運(yùn)時(shí)間，系統(tǒng)檢修工作情況預(yù)判沖洗時(shí)間長(zhǎng)短，合理安排啟動(dòng)時(shí)間，循泵在循環(huán)水用戶滿足的情況下盡量推遲啟動(dòng)等。

（3）保證各輔機(jī)的良好備用狀態(tài)，要求檢修工作順利，檢修工藝良好。防止啟動(dòng)期間輔機(jī)故障延誤啟動(dòng)或進(jìn)行在線檢修處理，延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間。

（4）變頻、永磁輔機(jī)優(yōu)先投入，節(jié)約廠用電。

（5）控制真空，單臺(tái)真空泵運(yùn)行完全能夠滿足啟動(dòng)期間的真空需要。避免真空過(guò)高，蒸汽流量不合適影響暖機(jī)效果。

（6）循泵應(yīng)綜合兩臺(tái)機(jī)運(yùn)行方式，控制循泵運(yùn)行方式。

（7）采取汽前泵上水，無(wú)電泵啟動(dòng)，節(jié)約廠用電。另一臺(tái)汽泵采取合適的時(shí)間啟動(dòng)汽前泵，避免汽前泵的長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)，節(jié)約用電。

無(wú)電泵啟動(dòng)就是在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，不啟動(dòng)電泵而是通過(guò)汽泵前置泵或汽泵進(jìn)行鍋爐上水， 并通過(guò)手動(dòng)調(diào)整鍋爐給水旁路門(mén)來(lái)控制上水速度，進(jìn)行鍋爐點(diǎn)火升溫升壓、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、機(jī)組并網(wǎng)的全部操作。

采用汽泵前置泵上水，要注意原先設(shè)計(jì)電泵上水時(shí)的邏輯修改。MFT信號(hào)不復(fù)歸的情況下小機(jī)無(wú)法沖轉(zhuǎn)、有燃料投運(yùn)記憶與上給水泵全停觸發(fā)MFT，并且這些有MFT有關(guān)邏輯均有硬接線，給強(qiáng)制邏輯帶來(lái)一定難度和風(fēng)險(xiǎn)。但很多公司若不強(qiáng)制邏輯將無(wú)法解決上述矛盾，還有可能造成新的電能浪費(fèi)。在確保兩臺(tái)小機(jī)可以隨時(shí)啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)情況下，利用前置泵鍋爐上水、沖洗。由于初期產(chǎn)汽量較小，所以上水量要求非常小，需要通過(guò)上水旁路調(diào)門(mén)控制水量，導(dǎo)致調(diào)門(mén)前后壓差大。對(duì)旁路調(diào)門(mén)沖刷嚴(yán)重。若增加水量，則多余水量通過(guò)分離器水位調(diào)節(jié)閥進(jìn)入凝汽器，造成熱量浪費(fèi)。這就出現(xiàn)了上水調(diào)門(mén)前后壓差大和水量帶走的熱能浪費(fèi)的矛盾。

根據(jù)鍋爐升溫升壓特性、爐水循環(huán)泵、前置泵和汽泵的工作特性以及啟動(dòng)的安全性，可以得出比較優(yōu)化的汽泵啟動(dòng)、沖轉(zhuǎn)方案，即鍋爐點(diǎn)火升壓直至分離器壓力升至0.4-0.6MPa時(shí)，沖轉(zhuǎn)一臺(tái)小機(jī)至800rpm，開(kāi)啟汽泵出口門(mén)，接帶出力，關(guān)閉另一臺(tái)汽泵出口門(mén)作備用。當(dāng)小機(jī)維持800rpm暖機(jī)結(jié)束時(shí)，鍋爐參數(shù)已達(dá)到熱態(tài)清洗要求。清洗結(jié)束后，在鍋爐升溫升壓過(guò)程中根據(jù)需要或操作量的大小，合理安排通過(guò)MEH提升小機(jī)轉(zhuǎn)速至2500rpm（此轉(zhuǎn)速下汽泵出口壓力8.9 MPa），這樣既可以控制上水調(diào)門(mén)差壓，又可以減少熱量排放還可以避免小機(jī)排汽溫度過(guò)高，延遲沖轉(zhuǎn)汽泵，節(jié)省蒸汽用量。然后根據(jù)需要提升轉(zhuǎn)速3050rpm，投入遙控，升溫升壓、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、機(jī)組并網(wǎng)直致機(jī)組負(fù)荷達(dá)200MW左右時(shí)將鍋爐上水由旁路切至主路。

無(wú)電泵啟動(dòng)節(jié)約了大量的廠用電，在很多公司實(shí)際應(yīng)用效果良好。

（8）考慮單側(cè)風(fēng)組啟動(dòng)，在機(jī)組并網(wǎng)前或并網(wǎng)后一定負(fù)荷在啟動(dòng)并入另一側(cè)風(fēng)組，這樣可以大幅降低廠用電，很多超超臨界機(jī)組已經(jīng)采用此種方法。

在一次某公司機(jī)啟機(jī)過(guò)程中，由于啟動(dòng)初期爐膛所需風(fēng)量較小，風(fēng)機(jī)的出力普遍很低。兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度低于30%就可能造成兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)失速，這和風(fēng)機(jī)的特性有關(guān)，如果引風(fēng)機(jī)開(kāi)度增大大，為保持爐膛負(fù)壓送風(fēng)機(jī)開(kāi)度同時(shí)增大，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中總風(fēng)量大于1000噸，不但風(fēng)機(jī)電耗大幅增加，同時(shí)風(fēng)量的過(guò)大導(dǎo)致?tīng)t膛溫度下降、燃燒不穩(wěn)及爐膛熱量的大量外排而引起的燃料損失。所以要研究討論單側(cè)風(fēng)組的啟動(dòng)方式的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、操作要點(diǎn)，可以采取單側(cè)風(fēng)組啟動(dòng)，并網(wǎng)前或并網(wǎng)后一定負(fù)荷并入另半側(cè)風(fēng)組，這樣可以大幅節(jié)約廠用電，危險(xiǎn)點(diǎn)在于操作量較大，同時(shí)在兩側(cè)風(fēng)組并列時(shí)操作存在風(fēng)險(xiǎn)等，并且機(jī)組參數(shù)容易波動(dòng)，需要合理安排并列時(shí)機(jī)，把握風(fēng)組并列操作的危險(xiǎn)點(diǎn)，保證機(jī)組安全啟動(dòng)。

（9）制粉系統(tǒng)的啟動(dòng)應(yīng)遵循已運(yùn)行磨出力達(dá)到一定值后再啟動(dòng)下一臺(tái)磨。在啟動(dòng)初期為節(jié)約啟動(dòng)用油盡量避免大油槍的運(yùn)行，這樣在第二臺(tái)或第三臺(tái)磨啟動(dòng)的時(shí)候就存在點(diǎn)火能量問(wèn)題，要求相鄰磨的出力大于30噸，某公司就曾經(jīng)出現(xiàn)啟動(dòng)第二臺(tái)磨時(shí)為控制汽溫的波動(dòng)，減少第一臺(tái)磨的出力，使第一臺(tái)磨出力低于30噸導(dǎo)致點(diǎn)火能量不滿足，第二臺(tái)磨啟動(dòng)后跳閘，爐膛大幅擾動(dòng)MFT的情況。為避免這種情況往往采取邏輯閉鎖方法，但這種方式是不合理的，最好還是采用運(yùn)行磨煤機(jī)出力高于40噸以上，投入低二臺(tái)磨運(yùn)行，同時(shí)提醒運(yùn)行人員注意點(diǎn)火能量問(wèn)題，這樣進(jìn)行磨煤機(jī)的啟動(dòng)銜接，節(jié)約制粉電耗，也避免異常情況的發(fā)生。

（10）廠用電切換采取合理負(fù)荷，要綜合考慮廠用電切換時(shí)負(fù)荷的選擇，合理控制風(fēng)險(xiǎn)的前提下，早一點(diǎn)切換，減少啟備變用電量。

五.機(jī)組啟動(dòng)期間外來(lái)用汽節(jié)能探討

（1）兩臺(tái)機(jī)停運(yùn)，機(jī)組啟動(dòng)，啟動(dòng)爐運(yùn)行，空預(yù)器吹灰、暖風(fēng)器、軸封汽、小機(jī)啟動(dòng)用汽等，合理安全各用氣時(shí)間，冷再壓力允許，及時(shí)切冷再汽源，減少啟動(dòng)爐運(yùn)行時(shí)間。

（2）減少系統(tǒng)漏氣量，暖管疏水及時(shí)回收，從前幾次啟動(dòng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，輔汽或小機(jī)的無(wú)壓疏水對(duì)小機(jī)暖管效果較好，但無(wú)壓疏水造成外排浪費(fèi)，可以考慮暖管早期開(kāi)啟無(wú)壓疏水，待暖管溫度達(dá)到一定要求及時(shí)關(guān)閉無(wú)壓疏水，進(jìn)行疏水回收，避免浪費(fèi)。

（3）一臺(tái)機(jī)運(yùn)行，另外一臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)，合理利用鄰機(jī)用汽。

（4）汽泵用輔汽沖轉(zhuǎn)一臺(tái)，靠一臺(tái)汽泵完成啟動(dòng)初級(jí)的升溫升壓，并網(wǎng)帶負(fù)荷，負(fù)荷超過(guò)15萬(wàn)以上，廠用電切換完成，再完成另外一臺(tái)汽泵的并入運(yùn)行。這樣可以節(jié)省部分汽源。

（5）除氧器加熱合理投入，保證必要的給水溫度。

六.機(jī)組啟動(dòng)期間綜合節(jié)能探討

（1）合理安排啟動(dòng)計(jì)劃，嚴(yán)格按節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，縮短啟動(dòng)時(shí)間。

（2）啟動(dòng)前全面梳理各缺陷，及時(shí)進(jìn)行傳動(dòng)、試驗(yàn)，避免啟動(dòng)期間出現(xiàn)問(wèn)題影響啟動(dòng)時(shí)間。

（3）啟動(dòng)過(guò)程中嚴(yán)格按照曲線進(jìn)行，防止參數(shù)突變導(dǎo)致汽機(jī)應(yīng)力問(wèn)題延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間。

（4）分析啟動(dòng)過(guò)程中危險(xiǎn)點(diǎn)，控制風(fēng)險(xiǎn)，防止異常事故導(dǎo)致啟動(dòng)延長(zhǎng)。

（5）合理操作，減少啟動(dòng)熱量外排，合理控制旁路，保證熱量利用，港電機(jī)組是西門(mén)子技術(shù)，采用溫度應(yīng)力控制，從前幾次啟動(dòng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，合理控制溫度，保證汽輪機(jī)溫度裕度在規(guī)定范圍內(nèi)，控制溫度變化率，采用低溫暖機(jī)的方式，可以有效控制汽輪機(jī)溫度應(yīng)力，使西門(mén)子汽輪機(jī)啟動(dòng)走步時(shí)間縮短，同樣也就減少了機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，節(jié)約了啟動(dòng)能量。

七.總結(jié)

要保證超超臨界機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中節(jié)能要求，要在啟動(dòng)前的準(zhǔn)備，計(jì)劃節(jié)點(diǎn)定制，啟動(dòng)前的試驗(yàn)，啟動(dòng)中嚴(yán)格控制等方面入手。首先要全員牢固樹(shù)立節(jié)能理念，清醒認(rèn)識(shí)節(jié)能的重要性。只有端正態(tài)度，齊心合力，從小事做起，才能將節(jié)能工作真正做到實(shí)處。在設(shè)備停運(yùn)期間保證檢修質(zhì)量，大到一個(gè)系統(tǒng)，小到一個(gè)測(cè)點(diǎn)，都保證在機(jī)組啟動(dòng)前良好備用，這樣避免在機(jī)組啟動(dòng)期間因設(shè)備問(wèn)題導(dǎo)致延誤啟動(dòng)的情況。精細(xì)準(zhǔn)備，嚴(yán)格策劃，按節(jié)點(diǎn)控制，應(yīng)全面考慮機(jī)組設(shè)備檢修內(nèi)容，設(shè)備可能出現(xiàn)的問(wèn)題缺陷等，把握機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)度，根據(jù)計(jì)劃合理控制分系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間，節(jié)約廠用電。啟動(dòng)過(guò)程中人員應(yīng)做好分工，各負(fù)其責(zé)，加強(qiáng)聯(lián)系與風(fēng)險(xiǎn)控制，防止啟動(dòng)期間意外事故的發(fā)生，保證安全啟機(jī)。新設(shè)備新技術(shù)是節(jié)能降耗的最有效方法之一，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，借鑒先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，對(duì)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化改造，提高機(jī)組的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]林福海.超超臨界1000MW機(jī)組節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2013.

[2]馮偉忠.1000MW超超臨界機(jī)組的綜合優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新——外高橋電廠三期工程的節(jié)能減排之路[J].上海電力，2007，05：441-446.

[3]劉玉文.1000MW超超臨界機(jī)組運(yùn)行特性研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2009.

[4]金迪，洪道文，張志挺，李來(lái)春，代洪軍，聶冶，左帥，閆長(zhǎng)平，邵海波.現(xiàn)代企業(yè)管理辦法在4×1000MW超超臨界機(jī)組啟停節(jié)能創(chuàng)新管理中的應(yīng)用[A]..全國(guó)電力行業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化管理創(chuàng)新5年經(jīng)典案例集（《中國(guó)電力企業(yè)管理》2015年第一期增刊）[C].：，2015：4.