大型电站机组不同停机方式及启动节能研究

郭 爽 ,刘 彬,李瑞光,王文生，李彦龙

(1.白音华金山发电有限公司，内蒙古 锡林郭勒 026200;2.华电电力科学研究院，辽宁 沈阳 110179)

随着我国电力市场竞争日益激烈，新能源装机容量逐渐增大，火力发电参与深度调峰，严重时火电机组调停调峰[1]。但是，对于已投运的大容量机组而言，启停费用相当昂贵。针对上述问题，白音华发电厂利用2台机组双停、双启的机会，对机组的停运及启动方式进行优化，达到机组快速启动及降低启动成本的目的。

1 设备概况

白音华发电厂2×600 MW机组锅炉为北京B&W公司设计制造的B&WB-2080/17.5-M型亚临界参数、一次中间再热、平衡通风、前后墙对冲燃烧、单炉膛、尾部双烟道结构的自然循环汽包炉。采用中速磨正压直吹制粉系统，并配置B&W标准的DRB-XCL低NOx双调风旋流燃烧器，设计燃料为白音华煤矿褐煤。空预器选用豪顿华公司设计生产的32.5VNT20000(150)型三分仓回转式空气预热器，原设计旋转方向选用烟气/一次风/二次风。锅炉主要设计参数见表1。

表1 锅炉主要设计参数

2 机组停炉、启机方式对比

2.1 常规停炉、启机方式

常规停机方式为机组滑参数停机，一般主、再热蒸汽温度滑至360 ℃，主汽压力降至5～5.9 MPa。停机过程中，机组负荷小于120 MW，机侧低压疏水门自动开启；机组负荷小于60 MW，高压疏水门自动开启。机组停运后，送风机保持运行10 min，总风量保持750 t/h连续吹扫10 min后进行自然通风，给水泵保持运行，当汽包压力降至1.7 MPa时，汽包位于高水位，停止给水泵运行。当汽包压力降至0.8～0.6 MPa时，锅炉进行带压放水。由于滑参数停机，并且进行带压放水，锅炉自然通风等，锅炉无蓄热能力，因此机组启动时均未冷态启动[2]。

2.2 优化停炉、启机方式

为缩短锅炉启动时间，本次机组停运时2号锅炉主汽压力保持高参数工况下停运，同时通过焖炉、关闭锅炉至汽轮机主、再热汽门前及高旁门前疏水手动门及气动门，降低锅炉冷却速度，保持锅炉一定的蓄热能力。6月14日17:20开始滑温操作，根据负荷相继停运磨煤机。20:58当SCR区A、B侧入口烟温降至320 ℃时，停止SCR区喷氨系统运行。20:59机组解列，此时主汽压力为6.1 MPa，主汽温度为454 ℃，再热蒸汽温度为453 ℃，锅炉MFT动作，辅机设备联锁跳闸动作结果正常。保持送、引风机继续运行10 min，对炉内进行吹扫后停止送、引风机运行，进入自然通风状态(若焖炉过早，空预器电流将会摆动)，汽包上水至340 mm后，保持给水流量150 t/h继续上水2 min后，停止上水，21:22停止2A给水泵运行。

锅炉停运后，为防止汽包水位下降过快，关闭连续排污手动门及电动调节门，关闭锅炉疏水、放空气手动门及锅炉至汽轮机主、再热汽门前及高旁门前疏水手动门及气动门，6月15日7:14，空预器入口烟温降至226 ℃，开始焖炉，焖炉过程中汽包壁温差最大45 ℃，满足规程要求。

6月18日10:00，锅炉参数为汽包压力0.06 MPa，主汽温度135 ℃，再热蒸汽温度145 ℃，汽包下壁温度平均值150 ℃，开启炉本体疏水及放空气手动门及电动门。10:04开始缓慢上水，上水温度为120 ℃，10:52汽包见水，汽包水位高、低至MFT保护动作正常。本次补水大约100 t，锅炉上水过程中汽包上、下壁温差最大为52 ℃，汽包壁温差小于规程规定值。

11:07启动2B引风机、2B送风机，加送风机动叶，风量加至吹扫风量后炉膛开始吹扫，11:20吹扫结束，MFT复位。11:26启动2A密封风机、2A一次风机运行。微油方式启动2C磨煤机，锅炉点火成功，根据升温升压速率，缓慢增加燃烧率。锅炉点火正常后，开始对机组进行抽真空，真空建立后将锅炉至汽轮机主、再热汽门前及高旁门前疏水手动门及气动门开启，将管道疏水排净。

14:45锅炉参数为主汽压力6.4 MPa，主汽温度400 ℃，再热蒸汽温度360 ℃，燃料量31 t/h，达到冲转参数，汽轮机开始冲转。15:12机组转速2 000 r/min中速暖机，本次属于温态启动，中速暖机时间为90 min。16:45暖机结束，此时主汽压力为5.3 MPa，主汽温度为416 ℃，再热蒸汽温度为402 ℃，机组升速至3 000 r/min，19:18机组并网成功。19:29机组负荷升至107 MW，进行厂用电切换，20:54机组负荷升至190 MW，机组全切油。

常规方式采用高参数停炉，停炉后进行焖炉并关闭锅炉至汽轮机主、再热汽门前及高旁门前疏水手动门及气动门，锅炉进入保压状态。而本次优化方式滑温参数较低，停炉后一直采用自然通风方式，当汽包压力降至0.7 MPa时，进行带压放水[3]。具体对比参数见表2。

2.3 优化停炉、启机方式优点

a.由于锅炉连续排污门、汽轮机本体及主、再热蒸汽管道疏水门均已关闭，本次停炉汽包上至高水位后停止给水泵运行，比以往停炉电动给水泵少运行8 h，给水泵电压为10 kV，运行电流为193 A，节省电量为24 068 kWh，电价按照0.3元/kWh计算可节省费用0.72万元。

b.机组启动时间明显缩短，优化方式从锅炉点火到全切油共计5.23 h，比常规方式用时节约了2.36 h，且机组可多发电量70万kWh，多盈利7万余元。

c.由于优化方式没有带压放水，锅炉点火时补水量只有100 t，比常规启停方式节约除盐水310 t，按20元/t除盐水计算，共计节省费用0.62万元。

d.由于采用优化停炉方式，锅炉蓄热量较多，机组点火容易且带负荷速度较快，因此节省启动用油。据统计优化启动方式用油比常规方式减少6 t，轻柴油按8 000元/t计算，可节省用油费用4.8万元。

表2 2种不同停运方式参数对比

e.由于优化启动后炉膛温度较高，机组并网时SCR区入口烟温已达到325 ℃，能与机组并网同步投入喷氨，脱硝投运率高。机组启动方式优化后比常规方式启动共计节省费用13.14万元。

3 优化启动注意事项

a.若机组停运7～10天，如没有检修作业，可采用高参数停机，进行焖炉及关闭锅炉至汽轮机主、再热汽门前及高旁门前疏水手动门及气动门进行锅炉蓄热，缩短机组启动时间，使机组快速并网。

b.为保持锅炉蓄热，锅炉停运后进行焖炉，疏水、放空气开启时间较晚，机组启动抽真空后，高、低旁应随机投运并缓慢开大，保证过热器、再热器内积水及时蒸发，防止发生水冲击现象。

c.机组启动抽真空后，及时开启锅炉至汽轮机主、再热汽门及高旁门前疏水手动门及气动门进行疏水，保证疏水及时排至排汽装置，防止机组冲转时发生水冲击事故。

d.锅炉焖炉后，监视空预器电流，如发现空预器电流增大并摆动，应及时将空预器人孔门打开进行冷却，保证空预器运行正常。

4 结束语

电力市场竞争越来越激烈，深度调峰已成趋势，必要时对机组进行调峰，因此机组停运7～10天，可以采取高参数停机方式。机组停运后，空预器入口烟温降至250 ℃时，可采用焖炉及关闭锅炉至汽轮机主、再热汽门及高旁门前疏水手动门及气动门进行锅炉蓄热。如机组没有检修作业，机组可以不滑温，保持汽包压力10 MPa来提高机组蓄热能力，控制汽轮机第1级金属温度大于260 ℃，汽轮机不用暖机，能有效缩短机组启动时间，使机组快速并网，有效降低机组启动成本，及时投入脱硝系统，减少污染物排放量。