华能玉环电厂1000MW超超临界机组启停节

1、华能玉环电厂1000MW超超临界机组启停节管理资料1000MW超超临界机组启停节能创新管理的探索与实践1111黃寅张峰张志挺李来春,1.华能玉环电厂浙江省玉环县大麦屿317604,摘要：1000MW超超临界机组，设备庞大，系统复杂，每次启动和停运消耗都 很大，需要采取措施、创新方法、加大管理，实现最大限度的节能降耗。华能玉环 电厂作为国内1000MW超超临界机组技术发展的创始者和推动者，在机组启停节能 创新管理方面进行了诸多有益尝试，取得了良好的社会效益和经济效益。本文对华 能玉环电厂机组启停节能创新管理及效果进行了细致分析，对该技术在类似发电机 组中的推广应用具有一定的指导意义。关键词:10

2、00W;超超临界机组;启停;节能; 创新1概述。华能玉环电厂是华能集团落实科学发展观，建设“资源节约型、环境友好型” 企业，推进节能减排的重大电源项LI,是国家“863”计划1000MW超超临界发电技 术课题研究的依托工程。华能玉环电厂的成功建设使国内电力工业在设计、制造、 安装、工程建设管理、调试、运行管理等方面取得了长足的进步，大幅度缩短了与 世界先进发电技术的差距，成为国家实施节能减排战略的一个成功典范，引领国内 1000MW超超临界机组的规模发展。U前，华能玉环电厂拥有四台1000MW超超临界 机组，#1机组于2006年11月28日投产，实现1000MW超超临界机组在国内率先 投产，#

3、2机组同年12月30日投产；二期工程连续建设，两台机组均为2007年11 月投产。华能玉环电厂4 X 1000MW超超临界机组。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司 （三菱重工业株式会社提供技术支持）设讣的超超临界变压运行直流锅炉（型号:HG- 2953/27. 56-YM1）,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605°C,主汽 压力27. 56 MPa,再热汽温603 °C,再热汽压5. 94MPa;启动系统采用内置式汽水 分离器和炉水循环泵;点火系统同时配备了油枪和等离子系统。汽轮机为上海汽轮 机厂（德国西门子公司提供技术支持）设计的一次中间再热、单轴、四缸四

4、排汽、双背压、凝汽式汽轮机（型号:N1000-26. 25/600/600 （TC4F）,额定 功率1000MW,主蒸汽额定温度为600°C,主汽压力26.25MP&,再热汽温600°C,再 热汽压力5. 35MPa;采用八级不可调整抽汽;给水系统设置两台50,容量的汽动给水 泵和1台25,容量的电动启动给水泵;旁路系统釆用容量为40%BMCR的高、低压两 级串联系统。2 1000 W超超临界机组启停节能创新管理的实施背景。2.1启停 节能创新管理势在必行。1000MW超超临界机组技术代表了火力发电领域的国际最高技术水平。由于机组 大，系统复杂，机组每次启动和停运消

5、耗都很大，加之华能玉环电厂地处浙江省， 用电需求变化大，台风等季节性自然灾害多，机组启停较为频繁，据统计，2009 年电厂四台机组共启停17台次，按传统方法，启停过程中消耗较大。为做好节能减排、降本增效工作，创新方法，加强管理，努力探索1000MW超 超临界机组启动与停运的最优途径，实现机组启动和停运消耗的不断下降，已经成 为一项势在必行的工作。2. 2启停节能创新管理是大型发电企业履行社会责任的体现。一个真正具有社会责任感的企业，应该是在利国利民、促进环境和社会可持续 发展的基础上实现利益最大化。在构建社会主义和谐社会和生态文明的时代背景 下，企业的功能不仅在于缴纳税款和赚取利润，还应更多地

6、关心环境和生态、推动 社会进步等等。作为“国内技术水平最高，经济效益最好，单位千瓦用人最少”的大型国有发 电企业，华能玉环电厂积极响应国家节能减排政策，积极履行社会责任，不断提升 企业管理水平，进一步提高节能减排的科技含量和管理能力，最大限度地实现节能 发展。机组启停节能创新管理的研究、探索和实践就是其中一项集中体现。3 1000 MW超超临界机组启停节能创新管理的主要措施。3.1启动过程合理安 排，缩短启动时间。原启动过程，山于汽轮机暖阀时机掌握不统一、锅炉汽温控制难与汽轮机相匹 配等原因，造成机组启动时间较长。通过摸索规律，总结经验，规定满足条件时汽 轮机第一时间暖阀:冷态时炉侧过热汽温高

7、于汽轮机主汽阀内壁温100?时即开始暖 阀，温热态时炉侧过热汽温高于汽轮机主汽阀内壁温20?即开始暖阀；同时规定了 各种工况、各种参数下启动时锅炉煤量、给水量的控制策略，尽量增大炉水泵循环 流量，减少热排放。通过煤量、给水量匹配优化后，过热器及再热器减温水量得到大幅减少，使锅炉汽温得到了有效的控制。通过以上方法，大大 缩短了机组启动时间，据统计，每次启动时间较以往缩短了 3小时，多发电量210 万kWh。3.2启动过程，初期采用单侧风机运行方式。原启动方式，锅炉吹扫、点火、升参数、汽机冲转、并网前均釆用两侧送、引 风机运行的方式，送风机电流为85A,引风机电流为180A;日前改进的运行方式为

8、启动过程采用单侧送、引风机运行，并网前启动另一侧送、引风机并入运行。采用 单侧风机运行方式后，在保证相同送风量的情况下，送风机电流为100A,引风机 电流为210A,风机电流一共降低220A。机组调停后启动，从锅炉点火到机组并 网，每次约8小时，每次启动可节约厂用电1.79万kWh;机组计划检修后启动，由 于在并网前需要完成相关试验，从锅炉点火到机组并网，每次约45小时，每次启 动可节约厂用电10. 07万kWh。在机组并网前投入另一侧风机运行，有效的提高了 锅炉运行的安全性和稳定性。3.3启动过程，采用汽泵向锅炉上水，大幅减少电泵运行时间。原启动方式，电泵从锅炉上水即启动，一直到机组负荷20

9、0MW才停运，厂用电 消耗很大。通过优化运行方式后，电泵仅仅作为给水管道、高加等注水升压用，压 力升至一定数值之后，即并入汽泵，停运电泵，由汽泵来完成冷态冲洗、热态冲 洗、锅炉升温升压、暖机、冲转、并网、升负荷等一系列过程，用廉价的辅汽消耗 取代了高昂的厂用电消耗，此种方式可操作性强，节电效果明显。机组调停后启动 每次早停运电泵16小时，节约厂用电约5. 46万kWh;计划检修后机组启动每次早 停运电泵53小时，节约厂用电约18. 09万kWh。3.4停机过程，控制汽水分离器 压力，实现不启动电泵。原停机方式为当机组负荷降至498MW时，将一台小机汽源由四抽切至辅汽，停 用另一台汽动给水泵，启

10、动电动给水泵，通过调节电动给水泵的勺管以及出口再循 环调门，保持电泵出口流量大于210t/ho在此过程中，电动给水泵始终处于旋转 备用的运行状态，即未对外做功，却消耗了大量的厂用电。只有在机组负荷降至 150MW时，电动给水泵才并入运行，将第二台汽泵停运。通过优化运行方式，在机 组负荷下降的过程中，通过汽机调门控制汽水分离器压力，保持汽泵连续可调运 行，由汽泵完成停机过程。机组调停每次停机少运行电泵4小时，节约厂用电约 1. 37万kWh;机组计划检修滑参数停机少运行电泵10小时，节约厂用电约3. 43万 kWh。3.5启动过程，及时投用疏水回收系统。每次机组启停过程中的疏水回收率低，造成除盐

11、水的浪费。利用机组检修机 会，在启动疏水回收系统接入临时管，利用机组启动时的疏水对管路进行冲洗和对 系统内的变频器、水泵、阀门等设备进行调试，确保在每次机组启动过程中当疏水 水质合格后可投用启动疏水回收系统，将锅炉疏水回收至凝汽器利用，减少除盐水 用量，减缓海淡制水的压力。经过试验，每次启动或停运平均节水2000吨。3.6合理安排，提高等离子系统投用率。原启动方式，利用油枪点火，油枪投运时间大于7小时，机组启动消耗燃油量 大于80吨。通过提前合理安排，实现无油启动或少油启动。每次停机前将A原煤 仓烧空或置换煤种为适用煤种;机组停运时检查等离子系统可靠备用，点火前更换 运行时间较长的阴极头，合理

12、调整火检冷却风压、载体风压和冷却水压力;投入暖 风器，启动磨煤机暖磨吹扫，当磨煤机出口温度达到一定数值后，启动给煤机，保 持较低给煤量运行，调节磨煤机热风旁路门开度确保磨煤机出口温度在合格范圉， 调节A磨煤机入口一次风量维持磨煤机出口一次风管风速合格，观察等离子燃烧器 的燃二次风、等离子发生器电流进行调整；当A磨各燃烧器稳定燃烧烧情况;根据火 焰燃烧情况对一 /10分钟后，可适当增加A磨煤机出力，使燃烧状况达到最佳;在等离子方式时 对A磨煤机煤量最高限进行严格控制，若要再增加机组燃料量需启动笫二套制粉系 统。通过以上方法能保证和提高等离子系统投用率，每次启动平均可节约燃油70 吨。3.7锅炉起

13、压后，及时投入#2高加系统提高锅炉补给水温度。原启动方式，#2高加均在机组负荷大于150MW时投运，锅炉补给水仅通过除氧 器加热，辅汽消耗量大且锅炉补给水温度低，锅炉补给水温度与炉水循环泵出口温 差大，燃料消耗多。锅炉起压高旁开度大于5%,冷再有蒸汽后，及时投入#2高 加，不仅可以降低除氧器加热压力和辅汽消耗，而且能提高锅炉补给水温度，减少 旁路向凝汽器排放的蒸汽量，减少热量损失，进而减少锅炉启动过程燃料消耗，加 快锅炉升温升压速率。经试验统计，采用此方式可缩短锅炉升温升压时间30min, 按冷态启动燃料量控制在50,65 t/h计算，可节约标煤30吨，；提前并网30分 钟，多发电量35万kW

14、h。3.8维持汽水分离器低水位运行，实现WDC阀零排放或少排放。原启动方式，机组启动初期，锅炉汽水分离器水位山于燃烧、机组负荷的频繁 扰动而波动，WDC阀常常处于排放状态，对主汽压力扰动较大，造成锅炉减温水流 量波动较大，而且热量外排造成燃料消耗增多，运行人员调节强度大。严格控制给 水流量在规定范围内，当蒸发量大于5%时，依靠炉水泵进行炉水循环，完全可以实现WDC阀零排阀放，锅炉热量得以完全 利用。采用WDC阀零排放或少排放后，主汽压力扰动减少，主汽温度稳定，燃料量 减少，运行人员调节强度减小;主汽压力波动减小后，乂有利于锅炉给水、分离器 水位的调节。经试验采用此方式，启动过程减温水可以投入自

15、动运行，调停后启动 每次节约标煤约15吨，计划检修后启动每次节约原煤约120吨。3.9停机过程中，合理提前停运辅机。在停机过程中，采用逆向思维的方式，研究合理提前停运机组各个辅机的可行 性，并加以讨论和实践。负荷在500MW以下运行时，从机组真空方面入手，考虑到 影响机组真空的主要因素为循环水系统和真空系统，而这两个系统中，主要辅机为 循泵和真空泵，在确保机组安全稳定运行的前提下，根据机组真空情况，及时调整 循泵以及真空泵运行方式:保留一台循泵运行，停运一台循泵，调停每次可节省厂 用电1. 6万kWh,计划检修前滑参数停运每次可节约厂用电4. 8万kWh;保留一台真 空泵运行，停运一台真空泵，

16、调停每次可节省厂用电0.02万kWh,计划检修前滑 参数;负荷在450MW以下运行时，从制粉系统和风烟系统出发，及停运每次可节约 厂用电0.06万kWh时投入A磨煤机等离子助燃，取代投入油枪参与燃烧调整的运行方式，同时停 运一侧送、引风机运行，调停每次可节省厂用电2. 5万kWh,讣划检修滑参数停运 每次可节约厂用电7. 5万kWh;而在滑参数方式停机过程中，剩余两套制粉系统运 行时，停运一台一次风机，每次停机可节省厂用电0.3万kWh。在停机的整个过程 中，利用科学的管理方法，对逐个系统，逐个设备的停运加以分析和论证，挖掘节 约厂用电的潜力。3.10机停运后，山邻机供开冷水，提前停运循泵。机

17、组正常运行时，开冷水通过闭式热交换器冷却闭冷水，而山于机组处于停运 状态，闭冷水用户相应减少，因此对于开冷水的要求也有所降低（包括温度和流 量），完全具备节能的潜力，可以通过保持机组间循环水联络门小开度开启，山邻 机循环水供开冷水，实现提前停运循泵。通过周全考虑，机组在真空系统、轴封系 统停运，低压缸排汽温度小于一定数值后，将停运机组侧循环水联络门保持全开， 运行机组侧阀门关至小开度，全停停运机组的循泵，并立即将停运机组的凝汽器循 环水进出口门关闭，用运行机组的循环水来供停运机组的开冷水系统，同时注意加 强对停运机组闭冷器冷却水母管压力的监视。釆用此种运行方式，早停运循环水泵 运行一天，就可以

18、节约厂用电11万kWh。3.11机组停运后，充分发挥凝泵变频的节能作用。玉环电厂凝结水泵为一台工频，一台变频，机组正常运行时，为了达到节电的 目的，采取变频运行，工频备用的方式。机组停运后，凝泵仍处于运行状态，凝泵 是6kY的大功率辅机，如何尽早停运凝泵，或减少凝泵运行的耗电量，是实现停机 后节能的关键。首先从凝结水的用户入手，停机后凝泵除了给除氧器上水外，还要 满足凝杂水的各个用户要求（主要是凝结水管路的压力），所以在满足除氧器上水、 高压疏水扩容器喷水、低压缸喷水、旁路减温水、给水泵密封水等用户要求的基础 上，及时降低凝泵变频器输出，降低凝泵出口压力，从而达到降低凝泵电流，充分 发挥变频器

19、的节能作用。每次停机，汽机打闸后就将凝泵出口压力控制切手动方 式，突破自动方式下最低压力限制，将压力降至更低，使凝泵电流由73A降至 43A, 一般停机后15小时内，需凝泵运行，采用这种方式后，节电约0.5万kWh。3. 12机组停运后，山凝输泵供凝杂水，提询停运凝泵。真空系统、轴封系统、给水系统停运，除氧器水温降至一定程度后，确认凝杂 水用户中对凝水压力要求较高的用户都已停运，这时停运凝泵，关闭凝泵再循环 门，开启凝疏泵至凝结水管道上水门，山凝输泵供凝杂水用户（如高压疏水扩容器 减温水、高低压疏水立管减温水等），实现提前停运凝泵，每次停机可节约厂用电 1 万 kWh。4 1000 MW启停节

20、能创新管理的实施效果。4. 1经济效益显著。通过运行方式优化，在无任何技改项訂的情况下，启停机过程节能效果明显， 经济效益见表1。表1:经济效益统计表运行方式优化项LI经济效益 合理安排启动过程，缩短启动时间多发电量210 万kWh启动初期单侧风机运行方式调停启动每次可节约厂用电1. 79万kWh;计划检修后启动每次可节约厂用电10. 07万kWh启动过程汽泵向锅炉上水，大幅 减少电泵运行调停启动每次可节约厂用电5. 46万kWh;计时间划检修后启动每次 可节约厂用电18. 09万kWh停机过程控制汽水分离器压力，实现不启动电调停停 机每次可节约厂用电1. 37万kWh;计泵 划检修停机每次可

21、节约厂用电18. 09万kWh 启动过程及时投用疏水回收系统 每次启动或停运平均节水2000吨合理安排，提高等离子系统投用率每次启动平均可节约燃油70吨锅炉起压 后，及时投入#2高加系统提高锅炉节约标煤30吨，多发电量35万kWh补给水温 度启动过程维持汽水分离器低水位运行，实现调停后启动每次节约标煤约15吨； 计划检修WDC阀零排放或少排放后启动每次节约标煤约120吨 停机过程中，合理 提前停运辅机调停每次节约厂用电4. 42万kWh;计划检修滑参数停运每次节约厂用电12. 66万kWh机组停运后，山邻机供开冷水，提前 停运循泵早停运循泵一天，节约厂用电11万kWh机组停运后，充分发挥凝泵变 频的节能作用，每次停机可节约厂用电0.5万kWh由凝输泵供凝杂水，实现提前 停运凝泵 每次停机可节约厂用电1万kWh通过表一可以看出，每次调停后启动可节约厂用电7. 25万kWh、燃油70吨、 除盐水2000吨、标煤45吨，多发电量210万kWh;每次计划检修后启动可节约厂 用电28. 16万kWh、燃油70吨、除盐水2000吨、标煤150吨，多发电量210万 kWh;每次调停停机可节约厂用电18. 29万千瓦时、除盐水2000吨;每次计划检修前 滑参数停机可节约厂用电43.25