锅炉冷态启动炉水加热系统改造探讨

锅炉冷态启动炉水加热系统改造探讨

文章介绍了华能聊城热电有限公司300MW机组通过锅炉炉水加热改造提高锅炉冷态启动前的锅炉水温及锅炉壁温，从而达到节省启动时间及启动用油的目的。

标签：冷态启动；节油；炉水加热

华能聊城热电有限公司7、8号机组锅炉系上海锅炉厂有限公司生产的型号为SG-1025/17.47-M879亚临界压力中间一次再热控制循环汽包炉。单炉膛π型露天布置，固态排渣煤粉炉；制粉采用四台钢球磨、中间储仓式、热风送粉系统；给水调节配置2×50%B-MCR的转速调节汽动给水泵，备用泵采用1×30%B-MCR 的调速电动给水泵；设有5%B-MCR锅炉启动旁路系统。两台机组分别于2006年1月和2006年10月投产。由于上机组时300MW机组为主力发电机组，因此，设计时未考虑调峰因素，未设计锅炉炉底加热系统，每次机组启动时，锅炉上水完毕后，即进行点火操作，相对于有炉底加热机组，启动时间延长，启动耗油量增加。

1 改造前锅炉上水操作

华能聊城热电有限公司#7、8机组每台机组配备一台凝结水输送泵，其作用是向凝汽器补水及机组启动前向锅炉进行冷上水。每台机组配备一台除氧器循环泵（型号HPK-S100-250，额定流量为190m3/h，扬程为0.56Mpa），其作用是除氧器投加热时进行水循环及机组启动前向锅炉进行热上水。

锅炉启动前的上水方式：凝结水输送泵进行锅炉冷上水；除氧器循环泵进行锅炉热上水；利用汽动给水泵前置泵进行锅炉上水；利用电动给水泵进行锅炉上水。

综合考虑上水速度、节约电能、上水温度等因素，目前我厂基本采用除氧器循环泵上水方式进行锅炉热上水，上水时间2-4小时。

为提高锅炉点火前水温，我厂采用的方式为，锅炉上水前先投入除氧器加热，利用除氧器循环泵将除氧器水温加热至80-90度，然后开启除氧器循环泵至锅炉热上水门向锅炉上水，虽然上水为80-90度的热水，但由于锅炉水侧系统庞大，由于散热及冷却作用，锅炉上水完毕后，整体水温只有30度左右。冬季上水后水温则更低。

在如此低的水温条件下点火，相对于其它有炉底加热的300MW机组，启动用油自然增加不少。

2 炉水加热系统改造方案

为提高锅炉点火前炉水温度，节省燃油，我们提出利用除氧器充当炉水加热器的改造方案，将炉水引至除氧器进行加热，加热后的炉水从除氧器底部由除氧器循环泵打回至锅炉。此方案优点：利用除氧器充当加热器，加热速度快。不需要增加新的加热器，节省投资。不需要对加热用蒸汽管道进行改造，改造工作量及费用低。系统简单，易操作，易隔离。加压泵利用现有循环泵，节省投资。只需要从炉底检修放水管道新接一路管道，接至除氧器循环泵出口至除氧器管道上即可，改造量小。

问题：将锅炉炉水引至除氧器，炉水中杂质及水质可能会污染除氧器系统。最终加热的温度受除氧器压力温度影响不会太高。炉水放水管道受限，除氧器循环泵水量及扬程受限。

3 炉水加热系统改造方案的实施

图1说明BC段及A处为新增管道及阀门，从检修放水电动门后接一路管道到除氧器循环泵出口，管道上新接两个截止门1，两门之间新加一滤网。在检修放水电动门后至定排管道上新接一截止门2。

加热流程：锅炉上满水后，开启1号阀门，关闭2号阀门，开启检修放水电动门，关闭除氧器循环泵出口至除氧器一次门，开启除氧器循环泵出口至除氧器二次门，使炉水自流至除氧器顶部，投入除氧器加热。启动除氧器循环泵，将除氧器加热后的水通过热上水管道上至锅炉，形成锅炉放水至除氧器-加热-回到锅炉的一个循环加热系统。锅炉点火后关闭1号阀门，关闭检修放水电动门，开启2号阀门，防止新增管道超压。

4 炉水加热系统改造方案的结果

在改造完毕后，锅炉冷态启动前，对炉水加热系统进行了试投运，炉水循环加热过程中如何保证炉水循环水量达到最大，并且保证锅炉汽包水位与除氧器水位达到基本平衡状态是操作中的难点，根据对操作过程的摸索总结，在锅炉放水各门全开，除氧器循环泵入口及上水至锅炉各门全开的情况下，锅炉放水量大于上水量，汽包水位及除氧器水位无法达到平衡，此时可调节辅汽至除氧器加热汽源门开度来控制除氧器内部压力，除氧器内部压力变化后即影响到锅炉汽包至除氧器的静压差，可以达到调节锅炉放水量的目的，从而控制锅炉及除氧器水位稳定，根据操作结果来看，炉水加热系统可在5个小时左右将炉水加热至110度左右。但本次炉水加热后出现杂物堵塞给水泵滤网现象，因此在后来的完善中，在炉侧放水管加装滤网以防止炉水杂质进入除氧器。

节能分析，本次改造成本不足2万元，且系统简单，操作方便，根据以前的运行经验，使用燃油点火将炉水加热至100度用时1.5小时左右，耗用燃油5吨左右。但由于炉水加热至100度后再投油加热速度要明显慢于以前正常燃油点火至100度时的温升速，且投粉时间延后，影响多用油。综合以上因素，本次改造投用后，冷态启动一次大约可节省燃油3-4吨，冬季节油效果更加明显。改造后冷态启动一次即可收回成本。

5 危险点及需要注意的问题

（1）除氧器上水前应将凝结器内存水打至除氧器，尽量保持凝结器低水位。

（2）锅炉上满水后开启检修放水门排出锅炉底部积存杂质，由于放水量大，时间不宜过长。

（3）必须由化学通知水质合格后才能进行炉水循环加热，防止污染除氧器、凝汽器等设备。

（4）由于机组未建立真空，应确认大机真空破坏门完全开启，注意控制除氧器低水位，防止除氧器高温水溢水至凝结器损坏低压缸防爆膜。

（5）由于系统不断补入加热蒸汽，水量不断增大，水位高时采用锅炉定排进行放水，紧急时可采用省煤器放水电动门放水，运行中尽量维持汽包及除氧器低水位。