600MW 超临界机组启停过程采用汽动给水泵上水

600MW超临界机组启停过程采用汽动给水泵上水
经济性分析
李鑫禄 李洪庆 李勤刚
（国投钦州发电有限公司 广西钦州 535008）
摘 要：在600MW超临界机组启、停过程中，通常都是使用电动给水泵给锅炉供水，我公司在机组投运初期就从设备系统、运行方式调整上不断进行摸索尝试，并成功实现了600MW超临界机组启、停全过程使用汽动给水泵给锅炉供水，通过这种机组启停上水方式的优化运行，极为有效地节省了大量电量，提高了机组运行经济性。

关键词：启、停过程 汽动给水泵 供水 优化运行
1、前言
国投钦州发电有限公司一期工程(2×600MW)汽轮机为东方汽轮机厂生产的N600-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。

锅炉是东方锅炉股份有限公司生产的DG1900/25.4-Ⅱ2型超临界参数变压直流炉，一次再热、单炉膛、尾部双烟道、采用挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型超临界本生直流锅炉。

锅炉给水系统为两台50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动调速给水泵，每台泵均配有同容量的前置泵。

机组启动阶段需要的辅助蒸汽（包括汽动给水泵启动汽源）来自电厂的启动锅炉或邻机供汽，正常工作汽源来自四段抽汽或再热蒸汽冷段。

600MW超临界机组锅炉的启停，通常都是用电动给水泵给锅炉供水，一般待机组负荷达到180MW后才启动汽动给水泵并入系统向锅炉供水。

我公司两台600MW机组汽动给水泵均采用杭州汽轮机厂生产的NK63/71/0型，单轴单缸单流纯凝汽反动式汽轮机，工作汽源为四段抽汽、辅汽、冷再汽源，给水泵为14×14×16A-5stgHDB5型泵，汽泵前置泵为QG400/300C型，水平单级轴向分开式离心泵，前置泵电动机功率560 KW。

电动给水泵为8×10×14 HDB-5型，电泵电动机功率8200KW。

2、优化供水方式
我公司1号机组于2007年07月05日投产，2号机组于2007年11月02日投产，
原来机组在正常启、停过程中采用电动给水泵给锅炉上水，负荷到300MW后才完全切换为汽动给水泵给锅炉上水，由于电动给水泵电机功率容量较大达8200kW，启动电泵运行时消耗大量电量，使机组启停过程成本较高。

经过各技术人员讨论，运行人员调整摸索，在机组启、停全过程中采用汽动给水泵向锅炉供水，电动给水泵处于紧急备用状态，大量节省了厂用电，减少了机组启动、停运成本，特别在电动给水泵故障失去备用作用时，机组顺利启动有了可靠保证，但由于汽动给水泵基本出力较大，对于处于无汽压或较低汽压以及给水切为主路运行时直流炉给水流量的控制显得难度很大，容易引起水量、汽温、汽压大幅的波动，给机组运行带来一定的影响，在运行操作过程中要注意加强监控调整。

3、试验过程
3.1 机组正常运行负荷大于330MW以上时，A、B汽动给水泵各带50%负荷，A、B 小汽轮机汽源均为四段抽汽汽源供，自辅助蒸汽联箱来汽并入系统热备用状态，辅助蒸汽联箱由冷段再热汽供汽。

四段抽汽至小汽机汽源电动阀和辅汽至小汽机电动阀保持开启位，当机组负荷降低四抽汽源压力低于辅汽压力后，小汽轮机汽源将自动逐渐切至辅汽汽源带，四段抽汽至小汽机汽源逆止阀将自动关闭，冷再汽源供汽高压调阀只有在小汽机低压调阀开度大于70%以上时才会逐渐自动开启供汽，均能实现汽源无扰动切换。

3.2 机组停运全过程采用汽动给水泵给锅炉供水。

（1）2007年11月利用2号机组一次滑参数停运机会，我们进行了停机全过程采用汽动给水泵给锅炉供水试验并获得了成功。

当时负荷由600MW，A、B汽动给水泵各带50%负荷，A、B小汽轮机汽源均为四段抽汽汽源供，辅助蒸汽热备用状态，辅助蒸汽由冷再汽源供汽。

在负荷由600MW滑至330MW时，逐渐将B汽动给水泵所带负荷出力全部转移到A汽动给水泵，并减负荷至300MW。

（2）稳定运行十分钟左右，观察B汽动给水泵所带负荷出力确已全部转移到A 汽动给水泵，A汽动给水泵运行无异常，给水流量稳定， B汽动给水泵最小流量再循环阀已全开，将B汽动给水泵转速降低，维持出口压力比A汽动给水泵出口压力低约1.5～2.0MPa作为A汽动给水泵故障跳闸后的紧急备用上水。

（3）逐渐降负荷，相应的调整A、B汽动给水泵转速，当负荷降至200MW后，将锅炉上水由主路切至旁路供水，通过上水旁路调节阀控制锅炉调整给水流量，保持锅炉最低启动流量直致锅炉磨煤机吹空后停运。

（4）由于小汽机汽源在四抽汽源压力低于辅汽压力后自动切至辅汽汽源带，而在低负荷时由于辅汽汽源压力较高会导致两台小汽机转速偏低或调整转速时给水流量波动较大，因此，在满足辅汽其他用户汽压要求的基础上尽量降低辅汽联箱蒸汽参
数（约0.7MPa、270℃），特别在150MW负荷以下时以防汽泵转速过低不好控制。

3.3 机组启动全过程采用汽动给水泵给锅炉供水。

（1）经过机组停运全过程采用汽动给水泵给锅炉供水运行成功后，在随后机组冷
态启动过程中我们就进行启动全过程采用汽动给水泵给锅炉供水试验也获得了成功。

（2）锅炉上水之前，我们利用1号机供辅汽汽源冲转A、B小机，利用A汽动给
水泵和锅炉上水旁路调节阀控制上水流量给锅炉上水，B汽动给水泵上水结束后维持
给水流量450t/h进行冷态清洗，合格后进行锅炉点火、热态清洗、升温升压、汽机
冲转、机组并网直致机组负荷达180MW时将锅炉上水由旁路切至主路，开主路电动截
阀时，根据给水流量的增大情况，提前将A汽动给水泵转速降低，可结合降低辅汽压
力或切至MEH来适当降低汽动给水泵转速（大于2600rpm）来控制给水流量。

（3）在A汽动给水泵出力逐渐增大时，B汽动给水泵的转速也相应的提升，但保
持不上水状态，当机组负荷大于300MW以上时，逐渐将B汽动给水泵并入系统接带负
荷。

（4）启动过程中，当四抽汽源压力较低时，要注意确认逆止阀严密可靠后才可
以开启四抽汽源电动阀，以防小机进汽汽源压力突降引起转速和给水流量突降。

3.4随后在1、2号机组冷、热态启动及停运过程中，我们均全过程采用汽动给
水泵给锅炉上水，电动给水泵只作为紧急备用，取得了很好得经济效益，特别是在2
号机组电泵故障返厂维修期间机组启停只能使用汽动给水泵上水启动，为我们赢得了
宝贵的时间和主动权，更坚定了我们全采用汽动给水泵进行机组启停的信心。

4、经济性分析
目前600MW超临界机组启动、停运过程一般使用电动给水泵向锅炉供水，在180MW
以上负荷才切换为汽动给水泵供水，甚至电泵在300MW后才停运投备用。

电动给水泵
运行期间消耗电量很大，另外机组启、停过程都是耗电量均为外购电量，电费较高。

经过运行探讨摸索和调整总结，在机组启、停过程中采用邻机提供的辅助汽源冲转小
机，使用汽动给水泵向锅炉供水，电动给水泵处于备用状态，从而达到节约厂用电，
降低机组启、停成本的目的，在多次操作证明，公司两台机组采用这一给水泵运行方
式有明显的节能效果。

经济比较分析如下表1：
表1：机组冷态、热态启动及滑参数停运给水泵运行成本分析表
项目冷态启动热态启动滑参数停机启或停电泵负荷（MW）300 300 300 电泵需运行时间（h）12 4 3 电泵运行平均功率（Kw）6000 6000 6000 电泵平均耗电量（Kw.h）72000 24000 18000 外购电电价（元/Kw.h）0.6 0.6 0.6
电泵耗电电费（元）43200 14400 10800 汽动给水泵平均耗汽量（t/h）16 16 16 汽动给水泵耗汽量（t）192 64 48 产生每吨蒸汽需要的原煤量（t）0.1401 0.1401 0.1401 启停过程汽泵蒸汽用煤量（t）26.9 8.97 6.72 原煤价格（元/吨）600 600 600 产汽耗原煤计算费用（元）16140 5382 4032 汽泵前置泵运行平均功率（Kw）300 300 300 汽泵前置泵耗电量（Kw.h）3600 1200 900 汽泵前置泵耗电电费（元）2160 720 540 启动或停运一次节省成本（元）24900 8298 6228 一年两台机组启或停次数（次） 6 6 6 一年启或停可节约的成本（元）149400 49788 37368 全年两台机组可节省启停成本（元）236556
说明：
1）小汽轮机用汽蒸汽参数：0.7MPa、270℃、焓值h为2980kj/kg,根据锅炉效率
93.46%、蒸汽管道损失1.5%，原煤低位发热量23100 kj/kg，因此每吨0.7MPa、270
℃的蒸汽所消耗的原煤约为2980kj/kg÷〔23100kj/kg×93.46%×（1－1.5%）〕＝
0.1401t。

2）机组一次启动或停运将节省费用为：电泵耗电电费－产汽耗原煤计算费用－
汽泵前置泵耗电电费（元）。

3）机组启动升负荷达到300MW时，电动给水泵停运备用，机组滑停降负荷到300MW
时，电动给水泵启动并入系统接带部分负荷。

5、结论
综上所述，公司两台机组在冷、热态启动及滑参数停机过程中，采用汽动给水泵
给锅炉供水比用电动给水泵供水每年可以降低机组启、停成本约24万元。

经过运行不断摸索和调整总结，现已在两台机组启、停过程中全采用汽动给水泵
向锅炉供水，电动给水泵处于停运备用状态，达到了降低机组启、停成本的目的，有
效提高了机组经济运行水平，且对加强和提高运行生产员工节能意识起到很大的促进
作用。

参考文献
[1] 国投钦州发电有限公司《600MW超临界机组运行规程》
[2] 杭州汽轮机厂《汽轮机产品使用说明书》
[3] 沈阳水泵厂《电动给水泵产品使用说明书》。