660MW超超临界机组无电泵冷态启动实践与风险控制

李 飞

江苏国华陈家港发电有限公司，江苏盐城 224631

0 引言

目前在确保机组安全的前提下，“节能降耗”已成为各发电企业生产运行的主题，在机组启动阶段控制成本的意义尤为重大,因此需要寻求更经济的启动方式。传统的机组启动模式采用电动给水泵启动，启动阶段厂用电耗较高，机组带负荷后的并、退给水泵操作停留时间长，操作风险大。而直接利用汽动给水泵组实现机组启动（也称“无电泵启动”）不仅能节省启动阶段的厂用电量，而且优化了机组启动进程，可以实现机组的快速、平稳、安全启动。

江苏国华陈家港发电有限公司（简称国华港电）两台机组在调试期因辅汽不足未能进行无电泵启动调试，对操作进程、参数的控制缺少相关数据支撑，2012年10月2号机组首次进行了无电泵启动。

1 系统简介

国华港电一期工程为两台660MW超超临界机组，锅炉为上海锅炉厂生产的超超临界参数变压运行直流炉，为带炉水循环泵的串联式启动系统，采用微油点火，型号：SG-2037/26.15 M626型。汽轮机为上海汽轮机有限公司660MW超超临界凝汽式汽轮机，型号：N660-25/600/600。

每台机组的给水系统设置两台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的电动启动给水泵。小汽轮机为杭州汽轮机股份有限公司生产，型号为NK63/71/0，调速范围3000rpm～6000rpm，动力汽源有冷再蒸汽、主机四抽蒸汽和辅助蒸汽。每台汽动给水泵配置1台不同轴的电动给水前置泵。电动给水泵采用定速给水泵。

2 无电泵冷态启动实践

1号机组运行，全厂辅汽由1号机组四段抽汽供给，冷再做备用，四段抽汽还作为1号机除氧器及两台汽动给水泵的汽源。在2号机组启动阶段，2号机组除氧器加热、轴封供汽、空预器吹灰、微油暖风器以及小汽轮机用汽均来自1号机组，辅汽用汽量较大。为防止1号机组AGC方式下负荷变化导致四段抽汽及辅汽参数波动，危及机组安全。首先将1号机组辅汽切至冷再供给，关闭四段抽汽至辅汽联箱电动门。

由于前置泵设计扬程95m，利用前置泵向锅炉上水，锅炉上水流量通过上水旁路调门控制在80t/h～100t/h。为确保机组启动的顺利进行，此间进行了电动给水泵的试启试验，试转正常后停运备用。两小时后锅炉见水，启动锅炉炉水循环泵，调整炉水循环泵出口调门，省煤器入口流量维持在750t/h左右进行大流量冲洗。

由于DCS软逻辑和硬接线MFT信号闭锁小汽轮机冲转允许条件，强制解除硬接线保护在恢复时存在小汽轮机跳闸的风险，因此启动增压风机、引送风机进行锅炉吹扫，复位MFT，然后冲转2A小机至800rpm暖机，并开启2A汽泵出口电动门向锅炉供水冲洗，关闭2B前置泵出口门。由于2A小机800rpm长时间运行，在64分钟后排汽温度由76℃上升至133℃，投用排汽减温水无效。为降低排汽温度，小汽轮机升速至2550rpm，排汽温度降至88℃，此时调节锅炉上水旁路调门开度至10%，锅炉上水量约170t/h，分离器液位控制调阀开度在15%左右，上水旁路调门压差在8.7MPa。提升转速到3000rpm，小机排汽温度进一步下降。

水质合格后，锅炉点火。由于点火初期锅炉产汽量小，锅炉未起压，上水旁路调门前后差压达到11MPa。适当开启上水调门至18%，将上水流量增加到230t/h，此举可有效降低副调前后压差，尽量减少锅炉工质排放。随着上水量的增加和主汽压的升高，上水调门差压逐渐减小。

启动分离器出口温度达到180～220℃，保持燃烧稳定，进行锅炉热态清洗。满足汽轮机暖阀条件，进行暖阀，水质合格后汽轮机走步，摩检，进入暖机状态。此时间间隔较长，利用辅汽汽源冲转1B汽动给水泵。

机组并网逐渐带负荷至150MW，暖投四段抽汽至除氧器及1B汽动给水泵管路，进行汽源切换。负荷220MW，将给水旁路切至主路运行，负荷235MW，将锅炉由湿态转为干态运行，负荷274MW，并入1B汽动给水泵运行，投入汽动给水泵转速、给水、煤水比自动，负荷310MW，机组投入CCS方式，将1A小汽轮机汽源由辅汽切至四段抽汽，本次2号机组无电泵冷态启动顺利完成。

3 无电泵冷态启动的风险控制

锅炉主保护设置有多次点火失败，条件为“大油枪三次点火失败”或“微油油枪两次点火失败”。汽动给水泵跳闸条件有MFT触发，因此在锅炉点火时，必须确保油枪的可靠性。否则点火失败触发MFT，联跳小汽轮机，将会影响机组启动进程。在进行机组大联锁保护试验时，应对油枪进行传动试验，确保油枪的可靠性。

机组启动阶段，辅汽用量较大，必须考虑到临机负荷变化问题，有必要将临机辅汽联箱汽源切至冷再供给。锅炉点火起压后及时投入高低压旁路，高旁后压力大于1MPa，温度大于300℃，暖投2号机组冷再至辅汽联箱管路作备用。机组带负荷后尽早暖投1B小汽轮机汽源，进行汽源切换，降低1B汽动给水泵并入后汽源切换的风险。而1A小机汽源的切换待机组启动完成后进行。

小汽轮机在低转速阶段，排汽温度较高，通过此次无电泵启动的实践发现转速升至2550rpm时排汽温度下降且稳定。因此可以临时将许可投遥控的转速条件由3000rpm改为2550rpm，待小汽轮机转速＞3000rpm再恢复。此举还可以缓解锅炉上水旁路调门前后压差过大损坏的矛盾。小汽轮机在低转速阶段还需关注振动情况，本次小汽轮机在升速时，各振动测点平稳。

在整个机组启动过程中，尤其在除氧器汽源为辅汽时，除氧器压力低，1A汽前泵出口压力约1.7MPa，而汽动给水泵入口压力低于1.3MPa三取二跳闸。调整给水时，操作尽可能平稳。

4 结论

国华港电660MW超超临界机组无电泵启动实践，总结出了启动过程中的控制要领，为下一步优化机组启动进程积累了宝贵经验。实践证明，在机组无电泵冷态启动中对各项操作风险分析到位，可以实现机组的快速、平稳、安全启动。对于同类型机组的无电泵启动，可提供一定的借鉴经验。

[1]胡洲.1000MW机组无电泵启动方式及特点.浙江电力[J]，2010(9).

[2]660MW超超临界机组集控运行规程.江苏国华陈家港发电有限公司.

[3]汽轮机产品使用说明书01版.杭州汽轮机股份有限公司.