一种汽轮发电机组全程应用汽泵启动方法与流程

本发明涉及一种汽轮发电机组全程应用汽泵启动方法。

背景技术：

由于汽轮发电机组的小机启动时间过长，在运行中有一最低转速要求且在低转速下调节能力差的缺点，所在启停机过程中均采用电动给水泵对锅炉进行上水，电动给水泵一般是电厂电能消耗最大的设备，在机组启停过程中均从电网反购电量，电价较高，而且一旦电泵故障，因汽动给水泵启动周期长不能给电动给水泵备用，机组启动将被迫终止，机组停运时锅炉面临干烧危险。

技术实现要素：

本发明的目的是解决背景技术中提到的问题，提供一种汽轮发电机组全程应用汽泵启动方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种汽轮发电机组全程应用汽泵启动方法，包括以下步骤：

在机组负荷100mw时将锅炉上水由主路倒至上水旁路运行，将小机汽源切换为辅汽联箱供汽，维持小机转速3000rpm的最低允许转速，给水上水旁路调整门进行锅炉上水调节；

汽轮机打闸后，在机组破坏真空前启动电动给水泵代替汽动给水泵上水；

机组启动过程中，在锅炉冷态上水时采用汽前泵为锅炉汽包上水，利用汽动给水泵再循环调整锅炉上水，上水时间控制在2小时50分钟，锅炉起压后投入旁路系统，投入旁路系统后向锅炉上水，在锅炉点火前将大机与小机同时进行抽真空，同时供轴封供汽，在锅炉点火过程中对小机进行冲转，在锅炉起压后，汽动给水泵具备为锅炉上水条件，实现机组启动过程中汽动给水泵全程上水。

本发明具有如下优点：汽动给水泵具有较高的经济性，而电动给水泵具有系统结构简单、启动迅速、可靠性高等优势，大容量机组的给水系统泵组的设计是由电动给水泵和汽动给水泵共同构成，充分利用两种泵的优势，在正常工况下机组具有较高的经济性，在启停和异常事故工况下使机组具备良好的适应性和快速响应功能，可保证机组正常的启动及停运不受影响，使机组多了一道安全防线。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述。

实施例

一种汽轮发电机组全程应用汽泵启动方法，包括以下步骤：

在机组负荷100mw时将锅炉上水由主路倒至上水旁路运行，将小机汽源切换为辅汽联箱供汽，维持小机转速3000rpm的最低允许转速，给水上水旁路调整门进行锅炉上水调节；

汽轮机打闸后，在机组破坏真空前启动电动给水泵代替汽动给水泵上水；

机组启动过程中，在锅炉冷态上水时采用汽前泵为锅炉汽包上水，利用汽动给水泵再循环调整锅炉上水，上水时间控制在2小时50分钟，锅炉起压后投入旁路系统，投入旁路系统后向锅炉上水，在锅炉点火前将大机与小机同时进行抽真空，同时供轴封供汽，在锅炉点火过程中对小机进行冲转，在锅炉起压后，汽动给水泵具备为锅炉上水条件，实现机组启动过程中汽动给水泵全程上水。

具体试验

1)基于上述考虑于2010年4月30日尝试了机组滑停程中，汽动给水泵全程跟踪停运试验。在机组负荷100mw时将锅炉上水由主路倒至上水旁路运行，将小机汽源切换为辅汽联箱供汽，维持小机转速3000rpm的最低允许转速，用主给水上水旁路调整门进行锅炉上水调节。汽轮机打闸后，在机组破坏真空前启动电动给水泵代替汽动给水泵上水。从本次滑停机过程看用汽动给水泵全程上水完全处于可控状态，实现了汽泵在机组滑停过程中全程跟踪。

2)2010年5月31日1号机组启动过程中，在锅炉冷态上水时采用了汽前泵为锅炉汽包上水的方法，利用汽动给水泵再循环调整锅炉上水，上水时间控制在2小时50分钟，证实了用汽前泵完全可满足锅炉上水要求。因汽动给水泵启动时间较长，正常冷态启动时间为80min(600rpm暖机20min，1800rpm暖机30min，3000rpm暖机30min)。正常锅炉点火后60min到120min锅炉汽包起压(根据锅炉启动过程中的煤质而定)，锅炉起压后需投入旁路系统，投入旁路系统后就需要向锅炉上水。因小汽机凝结器的凝结水排到大机凝汽器，真空系统相通，且轴封供汽与大机为同一母管供汽，所以在锅炉点火前就将大机与小机同时进行抽真空，同时供轴封供汽，在锅炉点火过程中对小机进行冲转。在锅炉起压后，刚好汽动给水泵具备为锅炉上水条件，实现了机组启动过程中汽动给水泵全程上水。

通过这两次的试验证实，只要汽动给水泵启停的时间掌握得当，配合锅炉上水旁路调整门的合理运用，完全可实现机组的启停过程中汽泵的全程跟踪。

启停机过程中采用全程汽动泵运行停机经济性核算如下：

核算机组启动过程中采用全程汽泵运行经济性：

启机采用电泵每小时耗电量＝u×i××cosφ

＝6000×203××0.85

＝1793139w≈1793kw

每次冷态启动电泵运行8小时

启机电泵总耗电量＝电泵每小时耗电量×8

＝1793×8

＝14344kw

汽前泵每小时耗电量＝u×i××cosφ

＝380×220××0.85

＝123076w≈123kw

汽泵全程启动,需提前启动汽前泵约为6小时

启机汽前泵耗电量＝汽前泵每小时耗电量×6

＝123×6

＝738kw

采用汽泵全程启动节约电量价格＝(采用电泵启动消耗电量-汽前启

动汽前泵消耗电量)×外购电量价格

＝(14344-738)×0.7

＝9524.2元

启动锅炉产出1吨蒸汽消耗标煤约0.08t,将汽泵耗汽量拆算成标煤

每小时汽泵消耗标煤量＝0.08×8

＝0.64t/h

启机过程中全程汽泵启动,汽泵提前启动4小时,对消耗标煤量价格进行核算：

汽泵消耗蒸汽价格＝每小时汽泵消耗蒸汽拆算的标煤量×汽泵运行时间×

标煤单价

＝0.64×4×390

＝392.56元

每次机组采用全程汽泵运行经济性＝采用汽泵全程启动节约电量价格-

汽泵运行消耗蒸汽价格

＝9524.2-392.56

＝9131.64元

核算机组停运过程中采用全程汽泵运行经济性：

机组停运过程中电动给水泵的耗电量＝u×i××cosφ

＝6000×243××0.85

＝2146467w≈2146kw

每次正常停机电泵运行4小时

停机时电泵的耗电量＝电泵每小时耗电量×4

＝2146×4

＝8584kw

停机过程中采用全程汽泵节约电量经济性＝停机时电泵的耗电量×外

购电价格

＝8584×0.7

＝6008.8元

因机组停运，汽前泵仍需保持运行,以防止汽动给水泵泵体温差过大，所以核算电量时不用计算汽前泵耗电量；机组停运过程中,汽泵延长运行时间为4小时,与全程汽泵启机运行提前启动汽泵时间相同。

每次机组采用全程汽泵停机经济效益＝机组停运全程汽泵节约电量经济性

-汽泵消耗蒸汽价格

＝6008.8-392.56

＝5616.24元

通过以上核算可以发现,在启停机过程中采用全程汽泵运行,经济效益相当可观，每次机组启动经济效益提高9131.64元，每次机组停运经济效益为5616.24元。

机组启停过程中全程汽泵运行控制要点及注意事项

机组停机过程中控制要点及注意事项：

在机组减负荷过程中，在负荷100mw以下，四抽压力低于0.4ppa，不足以满足汽泵用汽需求，所以在机组减负荷到100mw前必须将小机由四抽供汽，切换到辅汽供汽，保证辅汽联箱的供汽压力稳定；

由于机组减负荷到100mw以下时，锅炉燃烧不稳定，汽动给水泵无法满足汽包水位快速变化的调节要求，所以在负荷低于100mw时，应将汽动给水泵转速固定在一个最佳位置，利用锅炉上水旁路调整门对汽包水位进行调节；

机组滑停过程中，在调整汽包水位过程中，由于汽动给水泵调节迟缓率较大，会造成减温水压力波动过大，在调节汽包水位的同时，应特别注意主再热蒸汽温度的变化；

因大机与小机真空系统相连接，所以在大机破坏真空前应将汽包上满水，机组破坏真空前，停止汽动给水泵运行。以后汽包再次上水应启动电动给水泵为汽包上水。

机启动过程中控制要点及注意事项：

机组启动前为汽包上水，利用汽泵前为锅炉上水，因汽前泵设计时只是为汽动给水泵供水设计，出口压力在启动阶段最高到达到0.71mpa，而汽包高度达69.6米，汽前泵刚好能满足汽包上水要求，所以利用汽前泵为汽包上水必须关小汽动给水泵再循环门，利用再循环门控制锅炉上水速度；

在机组冷态启动过程中，为了保证锅炉起压前汽动给水泵能够正常工作，所以在锅炉点火前必须保证汽动给水泵具备启动条件；

因为机组启动过程中汽动给水泵冲动使用的汽源为辅汽，辅汽在机组启动过程中为启动锅炉带，机组启动过程中汽包水位波动较大，造成汽泵用汽量波动较大，启动炉锅炉的响应速度无法满足要求，蒸汽温度无法得到保证，所以在启动过程中，应保持辅汽联箱及小机供汽管道疏水畅通，以防止小机出现水击事故；在锅炉燃烧调整、机组旁路调节、机组加减负荷等过程中应尽量平稳，避免汽包水位发生较大波动；

空冷机组在冬季启动过程中需考虑空冷系统防冻问题，在旁路系统投入前，应避免空冷塔大量进汽。因汽动给水泵启动必须保证大小机内有足够的真空，所以必须提前投入轴封供汽，轴封供汽及小机排汽均进入大机空冷系统，所以为了保证空冷系统不发生冻结现象，必须缩短机组投入轴封供汽到投入旁路系统的时间。一般控制在60min，所以在汽泵的启动时间上必须进行精细核算，如在锅炉升压过程中，汽包水位无法满足要求，需启动电动给水泵为锅炉上水；

机组热态启动过程中，因锅炉压力较高，升压速度较快，汽动给水泵启动时间较长，无法在短时间内保证锅炉升压要求，所以在机组热态启动过程中，应首先采用电动给水泵为锅炉上水，汽动给水泵同步启动，在汽动给水泵出口压力满足上水要求时，进行切换。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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