350MW機組啟機過程中的節(jié)能分析

報告人：XXXXXX

XX

公司名稱LOGO350MW機組啟機過程中的節(jié)能分析一、系統(tǒng)簡介一、系統(tǒng)簡介完成情況一、系統(tǒng)簡介末級過熱器屏式過熱器中間聯(lián)箱燃燒器爐膛及水冷壁冷灰斗高溫再熱器低溫再熱器省煤器空預器4二、現(xiàn)有上水方式的缺點

1、設備可靠性低。在機組啟動過程中，若一臺電動給水泵發(fā)生故障，造成聯(lián)備無法正常運行，同時汽動給水泵不能立即投運，則勢必要造成鍋給水中斷，機組啟動將被迫中止。

2、廠用電率高。機組冷態(tài)啟動時，從啟動電動給水泵至負荷100MW（即開啟汽動給水泵時），需要很長的時間，電動給水泵要消耗大量的廠用電。

3、除氧器上水采用凝結水泵上水方式，凝結水泵要消耗大量的廠用電。

5三、相應的對策

1、靜壓上水方案

2、汽泵前置泵上水方案

3、鄰機輔汽帶汽泵上水方案

4、啟動時用除鹽水泵向除氧器上水

6四、可行性分析

除氧器壓力的需求。呼和浩特熱電廠鍋爐分離器標高為59000mm，除氧器的標高為12600mm，整體高度4600mm，則由理想流體的伯努利方程得知：式中為零（靜止狀態(tài)）；為大氣壓力，由歷次停機可知為89.6kPa；為12.6+4.6=17.2米，為59米；為常溫下水的密度,0.998g/則；g為重力加速度；0.0896MPa+0.998kg/**9.8m/*(59-17.2)m=0.498MPa；因此，當除氧器壓力小于0.498-0.0896=0.41MPa時，水將返回除氧器，因此只要除氧器壓力大于0.5MPa,就肯定可以實現(xiàn)靜壓上水。7四、現(xiàn)狀調(diào)查除氧器的相關性能。

DFST-1200·150/180無頭內(nèi)置式除氧器型式臥置內(nèi)置式設計壓力1.23MPa最高工作壓力1.061MPa設計溫度391℃最高蒸汽工作溫度376.2℃出力額定出力1200t/h加熱蒸汽壓力范圍0.2～1.061MPa運行方式定—滑—定加熱蒸汽額定溫度376.2℃啟動蒸汽最高溫度400℃出水溫度120～180.2℃由表格可知除氧器最高工作壓力為1.061MPa,最高蒸汽工作溫度376.2℃，可以滿足靜壓上水時的溫度，壓力需求。8五、目標確定輔汽聯(lián)箱的相關性能。

序號項目單位數(shù)值備注1型式—臥式圓筒形2工作溫度℃374～4083設計溫度℃4204工作壓力MPa.g0.8～1.055設計壓力MPa.g2.56工作容積m3φ4267安裝地點煤倉間12.6m8數(shù)量每爐1臺，共2臺（兩臺機組用量）9設備凈重2500kg10設備運行重量4000kg11設備滿水重量4500kg從表上可以看出；工作壓力為0.8-1.05MPa，工作溫度為374-408℃，汽源正常工作為四段抽汽，其額定工況下抽汽壓力為0.809MPa。當負荷低時可采用冷在供汽，其額定工況下抽汽壓力為4.19MPa。啟機時輔汽聯(lián)箱可由鄰機供給，能夠滿足相關需求。實例：2012-6-18日，#4機組啟機時，#3機組185MW，用冷再提高#4機組輔汽聯(lián)箱參數(shù)，最終到達0.6MPa，360℃。由以上分析可知，理論上用除氧器加壓向鍋爐上水是可行的。

9六、原因分析2.2汽泵前置泵上水方案的可行性分析2.2.1最大靜壓差。本廠鍋爐分離器標高為59000mm，即給水的靜壓差最大為0.59MPa。2.2.2系統(tǒng)沿程阻力損失。廠家設計省煤器最大壓降0.23MPa；啟動時假設為0.1MPa；給水高壓加熱器壓降0.1MPa（給水走旁路）；給水管道、閥門節(jié)流壓降損失估計為0.1MPa。系統(tǒng)沿程阻力損失合計為0.3MPa。2.2.3水冷壁壓降。從水冷壁人口集箱到汽水分離器之間的壓降稱為上升系統(tǒng)壓降，包括下爐膛水冷壁壓降、上爐膛水冷壁壓降及各部分連接管壓降。當流體在管道內(nèi)流動時，其壓降由4部分組成，分別為摩擦壓降、重位壓降、局部阻力壓降和加速壓降。由于加速壓降所占比重比較小，可以忽略不計。因此管路總壓降可寫成下式:其中：總壓降；摩擦壓降；重位壓降；局部阻力壓降；加速壓降。10六、原因分析以下公式均按照《JB／Z201-83電站鍋爐水動力計算方法》：其中：

汽水混合物在管內(nèi)流動時，因受熱而引起的動量變化為加速壓降，在熱負荷不大的管內(nèi)一般不計算。為了便于數(shù)據(jù)的采集，以上一系列分析計算時，數(shù)據(jù)均帶入額定負荷時的數(shù)據(jù)：同時，根據(jù)《JB／Z201-83電站鍋爐水動力計算方法》：在要求精度不高時直流鍋爐低于額定負荷時的整體阻力或受熱面部件的阻力可按照下式估算：

最終將數(shù)據(jù)帶入可得：

11七、要因確認1—運行人員技術培訓不到位

汽動前置泵參數(shù)如下：項目單位運行工況泵型號銘牌工況經(jīng)濟運行工況進水溫度℃179.8175.2進水壓力MPa.a1.1341.033揚程m96.75102.2效率%83.681.9必需汽蝕余量m4.493.79轉速r/min14851485出水壓力MPa(g)1.971.93揚程為96.75m,即0.9675MPa。12七、要因確認2—運行人員未持證上崗

2.2.4鍋爐冷態(tài)上水最大阻力：最大阻力=最大靜壓差+系統(tǒng)沿程阻力損失+水冷壁壓降=0.59+0.3+0.1=0.99MPa；2.2.5計算汽動給水泵前置泵出口壓力：汽動給水泵前置泵揚程為96.75米，即0.9675MPa；泵入口靜壓為0.126MPa（除氧器在12.6米）；因此汽動給水泵前置泵出口壓力=0.9675+0.126=1.09MPa；2.2.6啟動分離器入口壓力=1.09-0.99=0.1MPa>0；因此，可以向鍋爐上水。13七、要因確認3—排汽隔離閥內(nèi)漏

2.3鄰機輔汽帶汽泵上水方案的可行性分析2.3.1汽泵的簡介：機組配有2×50%型號：HPT200-330-5S汽動調(diào)速給水泵，啟動備用泵配1臺35%電動調(diào)速給水泵。小汽輪機由三路供汽的汽源，即高排汽源、輔汽汽源和四抽汽源，采用新汽內(nèi)切換。高壓汽源為主汽輪機高壓缸排汽；低壓汽源為主汽輪機四段抽汽和輔汽聯(lián)箱來氣。汽動給水泵正常運行時，汽源由主汽輪機四段抽汽口提供，高壓汽源作為低負荷時的備用汽源，兩個汽源可自動進行切換，另自輔助蒸汽聯(lián)箱上引出一路汽源到小汽機低壓進汽閥前，用于汽動給水泵調(diào)試時用。2.3.2小機沖車條件：過熱度>50℃，真空：-0.073MPa，軸承進油溫度>35℃，潤滑油總管油壓0.25MPa，潤滑油壓0.15MPa,推力軸承油壓＞0.05MPa，速關油壓＞0.75MPa,EH油壓正常。2.3.3鄰機輔汽所能提供的條件：二臺機組設有連通的輔助蒸汽母管。輔助蒸汽來源主要為運行機組的四段抽汽。輔助蒸汽母管的設計工作參數(shù)為：0.8MPa～1.05MPa，374℃～408℃。當壓力為0.8MPa時，對應的飽和溫度為170.42℃，當過熱度為50時，即溫度為220.42度以上，經(jīng)查詢2012-6-18，#4機組啟機時，#3機組負荷僅帶185MW，通過緊急采用冷再供汽，達到0.6MPa,360℃的參數(shù)，因而輔汽聯(lián)箱具有相應的能力。14七、要因確認4—疏水門內(nèi)漏

2.3.4其他條件：因我廠小汽機凝汽器的凝結水排入大機凝汽器，真空系統(tǒng)想通，且軸封供汽與大機為同一母管供汽，所以在鍋爐點火前就將大機與小機同時抽真空，同時軸封供汽，在鍋爐點火過程中對小機進行沖轉，同時還可視水位情況投入小機凝結水泵。15七、要因確認5—熱工測點數(shù)量少2.4啟動時用除鹽水泵向除氧器上水的可行性分析1除鹽水泵CZ65-200AQ=100m3/hP=0.50MPa22KWSS304臺2天津耐酸泵總廠/江蘇靖江舒爾機械2啟動除鹽水泵CZ100-250DQ=200m3/hP=0.50MPa37KWSS304臺1天津耐酸泵總廠/江蘇靖江舒爾機械由表格可知：最大上水量=2*100+200=400m3/h，通過觀察實際最大為350m3/h。除氧器有效容積為150，可以滿足需求。根據(jù)伯努利方程：（12.6+4.6-0）*9810*+P2=0.169+p2;若除鹽水泵出口壓力為0.5MPa,即當除氧器壓力低于0.5-0.169=0.331MPa時即可上水。16七、要因確認5—熱工測點數(shù)量少

3、啟動時的優(yōu)化方案3.1靜壓上水操作步驟3.1.1啟動除鹽水泵向除氧器補水，除氧器水位達正常水位時，停止補水泵運行。3.1.2關閉給水系統(tǒng)至省煤器入口電動閥。3.1.3除氧器上水至正常水位，投入輔汽將除氧器水溫加熱至70℃。3.1.4投入汽泵、電泵的密封水，注水排氣，全開汽泵入口閥。3.1.5開啟2臺汽泵出口電動閥和1臺電泵出口電動閥。3.1.6投入高加水側走旁路。3.1.7緩慢開啟給水系統(tǒng)至省煤器上水電動閥直至全開。3.1.8逐步提高除氧器壓力、溫度，投入除氧器加熱后，凝結水至除氧器上水應保持一定流量。3.1.9逐步提高除氧器的壓力(溫度)，提高至0.5MPa以上并維持，注意避免超壓。3.1.10當除氧器水位降至1700mm時，控制輔助蒸汽至除氧器壓力調(diào)節(jié)閥，關閉主給水旁路調(diào)節(jié)門，開啟排氧門，將除氧器壓力降至0.3MPa以下。啟動除鹽水泵將除氧器補水至正常水位，然后停止補水泵運行，繼續(xù)利用輔助蒸汽汽源將除氧器加熱至70～90℃，加壓至0.65MPa，再向鍋爐上水。3.1.11其余操作參照鍋爐規(guī)程完成。17七、要因確認5—熱工測點數(shù)量少

3.2前置泵上水鍋爐上水至正常水位后，利用給水旁路調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)水位，采用除氧器充壓法不能滿足鍋爐供水要求,可啟動汽泵前置泵,增加上水壓頭。4.安全性分析非正常工作條件下運行的汽輪機組總是處于一種非安全的工作狀態(tài)，目前非設計狀態(tài)下，全程使用汽動給水泵啟停機組也會存在不少安全隱患，對這些危險點做好分析與預防，有助與提高機組的安全性。4.1鍋爐上水沖洗過程中，3臺給水泵均有可能發(fā)生正轉，隨著除氧器壓力升高，轉速可能上升，需要全程加強各參數(shù)的監(jiān)視，加強小機排汽溫度的監(jiān)視。冷態(tài)時應盡量將所有給水泵水流通道打通，隨著除氧器壓力、溫度的升高，同步完成暖泵過程。如給水流量過大可采用給水至省煤器上水電動閥進行適當調(diào)整。除氧器加熱過程中應加強對除氧器下水溫度和汽泵、電泵底部溫差的監(jiān)視，如大于75℃應減緩除氧器加熱速度。4.2盡量將輔汽母管壓力控制在0.5MPa以上，并保持穩(wěn)定。18七、要因確認5—熱工測點數(shù)量少4.3給水泵汽輪機易受損使用汽動給水泵啟動機組時，初始階段都是用輔助蒸汽沖動汽輪機。輔助蒸汽的汽源來自鄰機蒸汽，這部分蒸汽不太容易控制，尤其是溫度表現(xiàn)的最為明顯。輔助蒸汽溫度太低時，會造成沖轉蒸汽的過熱度裕度不足，以至于給水泵汽輪機末級蒸汽濕度過大，這會對高速旋轉的給水泵汽輪機末級葉片造成很大傷害，嚴重時會危及機組的安全運行。因此，使用給水泵汽輪機啟動機組前，要仔細核實參數(shù)的要求，嚴格控制沖轉參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)，一旦參數(shù)超限，要果斷停止沖轉。4.4對主汽輪機的威脅閥門關閉不嚴是汽輪機組普遍存在的現(xiàn)象，使用輔助蒸汽沖轉給水泵汽輪機時，有一部分蒸汽很可能通過四抽電動閥與逆止閥漏入主汽輪機，為會嚴重威脅到處于盤車狀態(tài)的主汽輪機的安全。因此，在使用此方法啟動機組前應該做四抽與相關管路閥門的嚴密性試驗，試驗蒸汽的壓力應不低于輔助蒸汽的可能壓力，依據(jù)抽汽處的溫度變化大小來判斷閥門關閉的嚴密程度，確認嚴密性良好時才使用汽動給水泵啟動機組。

19七、要因確認5—熱工測點數(shù)量少

由于汽動給水泵的流量較大，使用汽動給水泵啟動機組后，升負荷的速度相對電動給水泵較快。在機組冷態(tài)啟動時，很容易造成主汽輪機的暖機不充分，嚴重時會使主汽輪機出現(xiàn)差脹異常、發(fā)生碰磨、振動上升等現(xiàn)象，因此，這種方式啟動機組時，升負荷速度要給予特別關注。

5經(jīng)濟性分析以2012-6-17日#4機組啟機為例分析，如下表：工況時間A汽泵出口壓力給水母管壓力A汽前泵電流上水流量開始2012-6-1720:36:121.22MPa13.82A82.56結束2012-6-172212:36與之相比：查詢DCS曲線，上水流量90t/h時，電泵電流為165A。20七、要因確認6—空冷島人工測溫不及時

項目單位前置泵電機給水泵電機功率