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【摘 要】近几年来，随着燃油、煤炭等原材料价格及环保成本的提高，如何进一步提高机组运行的经济性和安全可靠性显得尤为重要。本文分别阐述了辅机系统和主机系统启动优化的方式、效果和优缺点，以期减少启动准备时间，达到节能目的。
【关键词】辅机系统启动优化;主机系统启动优化
0.引言
胜利发电厂二期3、4号机组均为300MW燃煤机组，分别于2003年和2004年试运投产，根据生产计划，在一般情况下燃煤发电机组每年都有1-3次启停。对于辅机系统，如何在主机启动前减少高功率转机的能耗并保证启动准备工作的连续性；对于主机系统，如何有效地缩短机组启动时间并减少启动对机组寿命的影响，显然这些都是非常值得研究的课题。基于此，我们在充分利用现有设备并尽量减少系统改造的前提下，胜利发电厂二期运行部对4号机组的启动过程进行了一系列的优化，并取得了良好的效果。
1.辅机系统的启动优化
经过对系统设备的分析，我们认为：凝结水输送泵和汽动给水泵前置泵可以分别在机组启动准备过程中代替凝结水泵和电动给水泵为除氧器和锅炉上水，以降低电能消耗。同时，在冷态启动过程中合理组织各系统的启动，也可以节约启动准备时间，达到节能的目的。
1.1除氧器无凝结泵上水
胜利发电厂二期4号机组凝结水系统配备两台NLT350-400型凝结水泵（电机为YLKK500-4型，额定功率1000KW）和一台 6NB-6型凝结水输送泵（电机为Y 200L2-2型，额定功率37KW）。传统的除氧器上水方式为单台凝结水泵上水。
优化方式：凝结水输送泵扬程为88m，由凝输泵出口至凝结水泵出口管道有凝结水系统注水管道及阀门，除氧器水箱标高为26m，经过对系统和设备的分析发现，凝结水输送泵完全具备向除氧器上水的条件。
优化效果：从凝结水系统注水到除氧器上水，直至汽轮机挂闸冲转前，与传统方法相比,利用凝结水输送泵代替一台凝结水泵完成供水任务,节省了凝结水泵的耗电量（以上水过程6小时计算，采用凝结水泵需耗电2880Kwh，而采用凝输泵上水仅耗电150Kwh）。采用凝输泵上水还避免了启停凝结水泵对厂用电系统造成的冲击,并减少了凝结水泵低负荷运行时间,延长了水泵寿命。另外该上水方式充分利用了现有设备, 不需要任何系统改动和投资。
存在的问题及解决方案：在多次优化实践操作中曾经出现了一些问题，例如：在采用凝输泵向除氧器上水的过程中，由于系统阻力较大，出现了流量较低的现象。经过对系统的分析，在上水过程中，各低压加热器水侧走旁路，可以大大降低工质的流动阻力，从而有效的解决这个问题。
1.2锅炉无电泵上水
胜利发电厂二期4号机组给水系统配备一台CHTC５／６型电动给水泵（电机为Y900-2-4型，额定功率5500kW），两台汽动给水泵，其前置泵为Ynkn300-200YJ200型（电机额定功率110kW）。传统的启动过程中，由电动给水泵向锅炉上水。
优化方式：胜利发电厂二期4号机组锅炉汽包标高为65m，除氧器标高26m，汽泵前置泵扬程为48.5m。由此不难看出：由汽泵前置泵向汽包上水是可行的。机组冷态启动锅炉上水时不再启动电动给水泵，而是启动汽泵前置泵，由其提供压头向锅炉上水至汽包。由于汽动泵前置泵的扬程较低,当锅炉点火后，汽包起压时,前置升压泵无法进一步满足锅炉给水压力的需要，此时再启动电动给水泵上水。
优化效果：从锅炉开始上水至锅炉点火后汽包起压这个阶段,与传统方法相比,利用除氧器压力或用一台前置泵代替一台电动给水泵完成了锅炉上水任务,可以节省大量厂用电。并可充分利用现有设备, 不需要任何改動和投资。电动给水泵低负荷下功率范围为3000Kw,汽泵前置泵功率为110Kw，冷态启动时从锅炉上水至锅炉点火给水泵需运行4～5 h，经过简单估算，采用汽泵前置泵上水方法机组一次冷态启动可节约厂用电约为11500-14400Kwh，并且该上水方式避免了频繁启停给水泵对厂用电系统造成的冲击，同时避免了给水泵长期处于低负荷运行,延长了给水泵寿命。
存在的问题及解决方案：在采用汽泵前置泵上水的实际操作中，也出现了流量不足的情况。通过下列方法可有效提高上水流量：（a）高加水侧走旁路，减小沿程阻力（b）通过适当提高除氧器压力来提高前置泵出口压力（c）采用双前置泵运行，提高流量及扬程。
2.主机系统的启动优化（中压缸启动）
胜利发电厂4号机组汽轮机是东方汽轮机厂C300/237-16.7/0.392/537/537型汽轮机，以往的启动一直采用高中压缸联合启动方式，启动过程中耗时长，对汽轮机寿命损耗较大，而中压缸启动能较好的解决这些问题。
优化原理：中压缸启动是指采用再热蒸汽进入汽轮机中压缸后，将汽轮机冲转的启动方式。其冷态启动过程如下：汽轮机进行盘车，开启高压缸排汽逆止阀的旁通阀，关闭高压缸通冷凝器的真空阀，开启高低压旁路阀，开启汽机疏水；锅炉点火，升压升温，凝汽器抽真空，蒸汽通过高压缸排汽逆止阀旁通阀倒流入高压缸进行暖缸；再热蒸汽达到冲转参数后，开启中压进汽阀，汽机转速冲到1000r/min，高压进汽阀关闭，进行高压缸暖缸；高压缸暖缸结束后，关闭高压排汽逆止阀的旁通阀，开启抽真空阀，高压缸处于真空运行直至3000r/min；机组并网，开大中压进汽阀增加功率；满足切换高压缸进汽条件后，高压进汽阀自动开启，高压旁路阀自动将部份或全部蒸汽切换到高压缸，同时高压缸抽真空阀自动关闭，高压排汽逆止阀开启，高压缸进入正常运行。
中压缸启动方式的效果及优点：中压缸启动方式是对再热式超高压（亚临界）机组在冲动前预暖高压缸，启动时高压缸部进汽而由中压缸进汽冲转，至汽轮机定速前或并网接带一定负荷后再切换到常规高中压联合启动进汽的机组启动方式。与高中压联合启动方式相比有下列优势：（a）缩短机组启动时间，减少了燃油投入时间 （b）减少机组寿命损耗，易于实现蒸汽参数与金属温度的匹配 （c）保护锅炉再热器，防止启动初期再热蒸汽流量过低造成的干烧 （d）保护汽轮机高压缸。减少对高压缸的第一级热冲击，避免高压缸在低流量下运行，因而避免了高压缸排汽口的超温问题 （e）热态或极热态启动（事故情况下）防止高压缸过大的交变热应力。
3.启动优化课题的深化
通过上述优化措施的实施，尽管二者均取得了良好的安全和经济效益，但这些措施仍有进一步提升的潜力。例如锅炉上水过程在前置泵上水之前可采用静压上水及除氧器加压的方式，以进一步节省启动费用；主机的启动可采用临机汽源，以减少燃油消耗等等。这都有待于我们进一步的研究与实践。
【参考文献】
［１］张灿勇.火电厂热力系统.中国电力出版社,2007,8.
［２］邓庆松,周世平.300MW火电机组调试技术.中国电力出版社,2009.
［３］徐大同.德州电厂300MW机组运行情况浅析.中国电力,1994,(8).
【关键词】辅机系统启动优化;主机系统启动优化
0.引言
胜利发电厂二期3、4号机组均为300MW燃煤机组，分别于2003年和2004年试运投产，根据生产计划，在一般情况下燃煤发电机组每年都有1-3次启停。对于辅机系统，如何在主机启动前减少高功率转机的能耗并保证启动准备工作的连续性；对于主机系统，如何有效地缩短机组启动时间并减少启动对机组寿命的影响，显然这些都是非常值得研究的课题。基于此，我们在充分利用现有设备并尽量减少系统改造的前提下，胜利发电厂二期运行部对4号机组的启动过程进行了一系列的优化，并取得了良好的效果。
1.辅机系统的启动优化
经过对系统设备的分析，我们认为：凝结水输送泵和汽动给水泵前置泵可以分别在机组启动准备过程中代替凝结水泵和电动给水泵为除氧器和锅炉上水，以降低电能消耗。同时，在冷态启动过程中合理组织各系统的启动，也可以节约启动准备时间，达到节能的目的。
1.1除氧器无凝结泵上水
胜利发电厂二期4号机组凝结水系统配备两台NLT350-400型凝结水泵（电机为YLKK500-4型，额定功率1000KW）和一台 6NB-6型凝结水输送泵（电机为Y 200L2-2型，额定功率37KW）。传统的除氧器上水方式为单台凝结水泵上水。
优化方式：凝结水输送泵扬程为88m，由凝输泵出口至凝结水泵出口管道有凝结水系统注水管道及阀门，除氧器水箱标高为26m，经过对系统和设备的分析发现，凝结水输送泵完全具备向除氧器上水的条件。
优化效果：从凝结水系统注水到除氧器上水，直至汽轮机挂闸冲转前，与传统方法相比,利用凝结水输送泵代替一台凝结水泵完成供水任务,节省了凝结水泵的耗电量（以上水过程6小时计算，采用凝结水泵需耗电2880Kwh，而采用凝输泵上水仅耗电150Kwh）。采用凝输泵上水还避免了启停凝结水泵对厂用电系统造成的冲击,并减少了凝结水泵低负荷运行时间,延长了水泵寿命。另外该上水方式充分利用了现有设备, 不需要任何系统改动和投资。
存在的问题及解决方案：在多次优化实践操作中曾经出现了一些问题，例如：在采用凝输泵向除氧器上水的过程中，由于系统阻力较大，出现了流量较低的现象。经过对系统的分析，在上水过程中，各低压加热器水侧走旁路，可以大大降低工质的流动阻力，从而有效的解决这个问题。
1.2锅炉无电泵上水
胜利发电厂二期4号机组给水系统配备一台CHTC５／６型电动给水泵（电机为Y900-2-4型，额定功率5500kW），两台汽动给水泵，其前置泵为Ynkn300-200YJ200型（电机额定功率110kW）。传统的启动过程中，由电动给水泵向锅炉上水。
优化方式：胜利发电厂二期4号机组锅炉汽包标高为65m，除氧器标高26m，汽泵前置泵扬程为48.5m。由此不难看出：由汽泵前置泵向汽包上水是可行的。机组冷态启动锅炉上水时不再启动电动给水泵，而是启动汽泵前置泵，由其提供压头向锅炉上水至汽包。由于汽动泵前置泵的扬程较低,当锅炉点火后，汽包起压时,前置升压泵无法进一步满足锅炉给水压力的需要，此时再启动电动给水泵上水。
优化效果：从锅炉开始上水至锅炉点火后汽包起压这个阶段,与传统方法相比,利用除氧器压力或用一台前置泵代替一台电动给水泵完成了锅炉上水任务,可以节省大量厂用电。并可充分利用现有设备, 不需要任何改動和投资。电动给水泵低负荷下功率范围为3000Kw,汽泵前置泵功率为110Kw，冷态启动时从锅炉上水至锅炉点火给水泵需运行4～5 h，经过简单估算，采用汽泵前置泵上水方法机组一次冷态启动可节约厂用电约为11500-14400Kwh，并且该上水方式避免了频繁启停给水泵对厂用电系统造成的冲击，同时避免了给水泵长期处于低负荷运行,延长了给水泵寿命。
存在的问题及解决方案：在采用汽泵前置泵上水的实际操作中，也出现了流量不足的情况。通过下列方法可有效提高上水流量：（a）高加水侧走旁路，减小沿程阻力（b）通过适当提高除氧器压力来提高前置泵出口压力（c）采用双前置泵运行，提高流量及扬程。
2.主机系统的启动优化（中压缸启动）
胜利发电厂4号机组汽轮机是东方汽轮机厂C300/237-16.7/0.392/537/537型汽轮机，以往的启动一直采用高中压缸联合启动方式，启动过程中耗时长，对汽轮机寿命损耗较大，而中压缸启动能较好的解决这些问题。
优化原理：中压缸启动是指采用再热蒸汽进入汽轮机中压缸后，将汽轮机冲转的启动方式。其冷态启动过程如下：汽轮机进行盘车，开启高压缸排汽逆止阀的旁通阀，关闭高压缸通冷凝器的真空阀，开启高低压旁路阀，开启汽机疏水；锅炉点火，升压升温，凝汽器抽真空，蒸汽通过高压缸排汽逆止阀旁通阀倒流入高压缸进行暖缸；再热蒸汽达到冲转参数后，开启中压进汽阀，汽机转速冲到1000r/min，高压进汽阀关闭，进行高压缸暖缸；高压缸暖缸结束后，关闭高压排汽逆止阀的旁通阀，开启抽真空阀，高压缸处于真空运行直至3000r/min；机组并网，开大中压进汽阀增加功率；满足切换高压缸进汽条件后，高压进汽阀自动开启，高压旁路阀自动将部份或全部蒸汽切换到高压缸，同时高压缸抽真空阀自动关闭，高压排汽逆止阀开启，高压缸进入正常运行。
中压缸启动方式的效果及优点：中压缸启动方式是对再热式超高压（亚临界）机组在冲动前预暖高压缸，启动时高压缸部进汽而由中压缸进汽冲转，至汽轮机定速前或并网接带一定负荷后再切换到常规高中压联合启动进汽的机组启动方式。与高中压联合启动方式相比有下列优势：（a）缩短机组启动时间，减少了燃油投入时间 （b）减少机组寿命损耗，易于实现蒸汽参数与金属温度的匹配 （c）保护锅炉再热器，防止启动初期再热蒸汽流量过低造成的干烧 （d）保护汽轮机高压缸。减少对高压缸的第一级热冲击，避免高压缸在低流量下运行，因而避免了高压缸排汽口的超温问题 （e）热态或极热态启动（事故情况下）防止高压缸过大的交变热应力。
3.启动优化课题的深化
通过上述优化措施的实施，尽管二者均取得了良好的安全和经济效益，但这些措施仍有进一步提升的潜力。例如锅炉上水过程在前置泵上水之前可采用静压上水及除氧器加压的方式，以进一步节省启动费用；主机的启动可采用临机汽源，以减少燃油消耗等等。这都有待于我们进一步的研究与实践。
【参考文献】
［１］张灿勇.火电厂热力系统.中国电力出版社,2007,8.
［２］邓庆松,周世平.300MW火电机组调试技术.中国电力出版社,2009.
［３］徐大同.德州电厂300MW机组运行情况浅析.中国电力,1994,(8).