350MW超临界机组极热态启动过程控制策略

350MW超临界机组极热态启动过程控制策略

李春雷 张丰收 焦仁杰

华能渑池热电有限责任公司 河南三门峡 472400

摘要：本文以华能渑池热电厂350MW超临界机组极热态启动作为研究对象，对锅炉、汽轮机极热态启动过程进行了深入研究，提出了一系列有针对性的措施和方法，对机组停运后快速并网带负荷具有重要的指导意义，对同类型机组也有一定的借鉴作用。

关键词：350MW；超临界机组；极热态启动；控制策略

1 概述

随着供给侧结构性改革的深入推进，清洁能源发电逐渐成为发电市场的主旋律，防范和化解煤电产能过剩正在有序推进，火力发电机组利用小时数逐年降低，部分发电企业全年单机运行，在此期间如果机组发生跳闸，则机组失去辅助蒸汽提供启动汽源，同时启动炉存在产汽慢、故障率高、环保不达标的缺点，可能因种种限制无法启动，跳闸机组无法快速启动对发电企业造成巨大经济损失，需要对350MW超临界机组单机运行时机组跳闸后极热态快速启动过程做好控制。

华能渑池热电厂汽轮机是东方汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽（高中压分缸）、双抽可调供热、凝汽式汽轮机；锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超临界直流炉，单炉膛、一次再热Π型锅炉。

2超临界机组极热态快速启动过程控制

2.1轴封及真空系统控制

及时关闭轴封溢流电动门；检查辅汽至轴封供汽调门开启；检查轴封母管压力≧10Kpa；如轴封压力不足，破坏真空，退出轴封运行，极热态投轴封供汽时，应确认机组惰走或盘车装置运行正常，待轴封供汽温度稳定且大于230℃，先向轴封供汽，后抽真空。

2.2辅助蒸汽压力控制

关闭至临机辅汽联络门；关闭主再热蒸汽管道疏水门，减少泄露量；检查冷再至辅汽调门开启正常，启动电泵后通过高旁提供冷再压力；只保证重要负荷用汽，即辅汽至轴封、辅汽至A磨微油暖风器、辅汽至空预器吹灰；如果辅汽压力低，辅汽至空预器吹灰可以在A制粉系统启动后投入，尽量保证A磨出口温度55℃以上，避免爆燃；如果冷再至辅汽汽源无法满足，则退出辅汽全部用户，待锅炉点火后，主汽压力达到1Mpa，开启高旁给辅联提供压力。

2.3锅炉上水阶段控制

启动电动给水泵，投入高旁减温水，利用高旁调节门缓慢降低主汽压力，同时用冷再给辅汽联箱提供汽源，主汽压降压速度控制不大于0.1MPa/分，主再热汽温度降温幅度不大于0.5℃/分。注意前期不开低旁，保证主汽压力全部给辅联提供汽源。

锅炉主汽压力降至10MPa，对锅炉进行上水；锅炉上水时应注意控制上水速率，上水流量从20t/h左右逐渐增加，避免各受热面温度变化不均产生应力，同时注意省煤器内工质不分层流动，锅炉上水时控制水冷壁降温幅度小于2℃/分，监视各个温度测点温差小于50℃，逐渐增加锅炉给水量直到锅炉200t/h左右；启动分离器水位正常后，启动炉水循环泵运行，调整给水流量330～350t/h，在保证贮水箱水位稳定情况下，尽量提高炉水循环泵出口流量，减少生水量。

2.4锅炉点火阶段控制

根据水冷壁温降速度判断上水的位置，上至垂直水冷壁时提前启动风烟系统，减少对受热面冷却时间；投入微油暖风器时，A磨出口温度大于55℃时即启动A磨运行，维持磨煤机出口温度70℃，若磨煤机出口温度低于60℃或锅炉主汽温度、压力不上升时，逐步投入各层油枪；磨煤机出口温度低于55℃时，停止A给煤机运行，防止锅炉爆燃。热一次风温超过160℃时，重新启动A给煤机；四层大油枪投入期间，冷再供给辅汽汽源充足时，逐步增加A给煤机给煤量，A给煤机出口温度稳定在70℃左右，逐步退出各层油枪运行。

如果因汽源不足无法投入微油暖风器，则投入各层油枪运行，待锅炉产汽后，投入A磨运行，逐步退出各层油枪运行；如果轴封真空退出，锅炉点火时，为避免再热器干烧（因轴封真空未投入，低旁无法开启），开启再热器出口排气门，投入各辅汽用户，保证再热器有足够的工质进行冷却。

2.5全负荷脱硝控制

锅炉上水期间，如果辅汽汽源充足，及时投入辅汽至除氧器加热，控制锅炉给水温度在80～90℃，如果辅汽汽源不足，则锅炉产汽后投入辅汽至除氧器加热；按空预器入口二次风暖风器准备条件准备，在烟风系统启动后，根据辅汽压力情况投入二次风暖风器,控制暖风器出口风温在50℃左右。

锅炉点火后，及时投运#2高加。烟气调节挡板综合指令保持在0%，检查低温再热器侧烟气调节挡板开度100%，过热器和省煤器侧关至最小；在锅炉点火后，锅炉进水应全部由启动循环泵供给，锅炉启动给水调节阀开度控制在小于5%以下，汽泵出力由再循环满足要求。

再热汽温达到冲车参数后，及时投用再热器减温水，调节再热汽温满足汽机冲车要求。再热器减温水投用时，要加强低温再热器入口温度的监视，及时调整减温水流量，必须保证减温器后的蒸汽过热度不得低于20℃，防止低温再热器进水。减温器后蒸汽过热度降低至25℃时，应停止再热器减温水。再热器烟气挡板全开时，加强低温再热器管壁金属温度监视，发现低温再热器管壁金属温度超温，其它方法调整无效时，可适当小幅调整再热器烟气挡板，同时加强脱硝反应器入口烟气温度监视。再热器管壁金属温度下降后应及时开启再热器烟气挡板，禁止大幅操作再热器烟气挡板。

在机组并网前一小时，如果脱硝入口烟温未达到320℃，应立即启动C制粉系统，来提高脱硝入口烟温；脱硝投入后，根据脱硝入口烟气温度升高情况，逐渐开启省煤器侧烟气挡板开度，同时锅炉给水启动调节阀也逐渐增加开度，降低启动循环泵循环流量。

2.6汽轮机冲转阶段控制

极热态启动控制主汽温度540℃，再热蒸汽温度530℃，主蒸汽压10MPa，再热蒸汽压力0.5MPa，根据实际金属温度始终保证主、再热蒸汽温度比汽缸第一级金属温度>50℃；机组冲转前应注意充分疏水10min，冲转后，主、再热汽温应稳定，汽机冲转前及冲转过程中注意监视高中压缸上下对点温度小于42℃，如超过此温度且伴有轴向位移大报警，应立即打闸停机并对汽缸和蒸汽管道进行充分疏水；汽机冲转时，高压缸第一级和中压进汽室蒸汽和金属温度匹配值尽量在+28～+55℃（不能超过+167～-110℃），且主、再热汽温必须有50℃以上的过热度；冲车条件满足后，选择高中压联合启动方式冲车。并网后，注意高压缸排汽温度，防止负荷较低高压缸排汽温度达到报警值。

2.7并网升负荷控制阶段

机组并网后，应尽快升带负荷，105MW以下升负荷速率3MW/min，转态后升负荷速率5MW/min，175MW以上升负荷速率8MW/min，并控制主再热汽温与汽机高中压缸金属温度的匹配；严密监视汽轮机膨胀、胀差及轴向位移，极热态启动过程中容易出现负胀差，根据情况及时调整主再热汽温，保证主、再热汽温必须有50℃以上的过热度。

3 结语

通过轴封及真空系统控制、辅助蒸汽压力控制、锅炉上水阶段控制、锅炉点火阶段控制、全负荷脱硝控制、汽轮机冲转阶段控制、并网升负荷控制阶段八个方面的分析，总结了350MW超临界机组跳闸后快速热态启动的方法，提出了一系列有针对性的措施，对机组停运后快速并网带负荷具有重要的指导意义，对同类型机组也有一定的借鉴作用。

4 参考文献

1. 张小刚.火电厂超临界机组汽轮机涨差控制分析.中国高新区,2017: 11.

2. 沈健雄,孙中华,张雄俊.1000MW超超临界汽轮机极热态启动特点及对策.科技创新与应用, 2014: 20.