在联合循环机组启停过程中如何缩短燃气启动炉运行时间

在联合循环机组启停过程中如何缩短燃气启动炉运行时间

林茂庭

（浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂311251）

摘要：某厂9F级西门子燃气－蒸汽联合循环发电机组在启停过程中均需要对汽轮机的轴封汽系统进行投撤操作，而机组的轴封汽的汽源主要来至于燃气启动锅炉，对频繁二班制运行的大型燃气联合循环机组而言如何减少启动炉的运行时间，减少燃气消耗，具有现实的意义，本文从燃气启动炉的启动保温保压、热备方式、控制启停方式减少启动时间达到节能效果。

关键词：轴封汽；燃气启动炉；减少；运行时间

一、前言

某厂现有三台9F级西门子燃气－蒸汽联合循环发电机组。启动时因机组轴封汽汽源需要外接辅助蒸汽，汽源的需求来源原为老厂煤机稳定供应，随着煤机的拆除，由新增的二台燃气启动炉或邻机中压、低压主蒸汽，现燃机的利用小时下降，临机供汽机会很少，基本需要由燃气启动锅炉供汽。

在机组正常运行中轴封蒸汽汽源可切换至本机中压或低压主蒸汽供。目前燃机机组主要采用两班制运行方式，启停频繁，随三台机组的交替启停，燃气启动炉投撤频繁，运行时间较长，故做好燃气启动锅炉的节能工作，缩短启动炉的运行时间具有较好的经济性。

二、原因分析

对影响燃气启动炉运行时间的因素，进行讨论分类，从人员、环境、方法、设备四大因素进行分析，并绘制了分析图。

燃气启动炉运行时间长影响因素因果图

1.该厂燃气启动炉在2016年8月正式移交，随着运行时间的增加，运行的节能措施逐步摸索过程，运行经验经积累，在启动炉的最优投入与退出时间，以及与预热锅炉中压辅汽自供的配合上进一步提高。其中燃气启动锅炉投运后，何时将联合循环机组的轴封汽供应由外供切自供，存在一个时机，联合循环机组过早切自供会影响机组的安全，过迟切自供又增加了燃气启动炉的投运时间，存在运行优化的空间。

2.启动的的保温保压措施的执行，影响到二次启动的速率，对各疏水阀门内漏，运行人员进行检查测温，对过热器疏水、出口辅汽的电动阀内漏进行重新调整。

3.燃气启动炉的保养的备用方式，运行部进行了优化，对二次启动以及主要参数的平稳控制有较大的作用。

4.燃气启动炉的启动速率，运行部在保证主参数安全的前提下，根据机组不同的启动要求进行优化。

三、减少启动炉运行时间的具体措施分析

1.减少启动锅炉时间，分析认为从较少启动炉供汽疏水至作为轴封汽可用时间，以及机组轴封汽可自供时间两方面入手。燃气机组启动前，运行除利用启动炉对辅汽管路疏水外，及时利用余热锅炉中压还较低参数的蒸汽对中压供辅助蒸汽供汽管道进行暖管备用，待机组负荷60MW左右，中压主汽压力及温度符合轴封蒸汽供汽要求，及时将轴封蒸汽由启动锅炉切至本机自供；停机时，辅助蒸汽由本机中、低压主汽联供。机组正常运行中，辅助蒸汽母管温度正常，尽量关小各辅助蒸汽管道的疏水。

2.在燃机二班制开机启动前30～40分钟，启动燃气启动炉，同时做好沿路的疏水，并尽可能疏水至供汽方末端，对#3机组需用汽时管路较长，利用中央空调这一较好的辅汽管路，进行预先进汽疏水，解决辅汽管道升温较慢的缺陷，压缩启动炉供汽至轴封汽可用的时间。这一条措施还需根据辅汽管道的温降，冬季还是夏季进行调整，前提是确保轴封汽的参数合格。

3.针对启动炉的退出时间，中压辅汽管路的预先疏水，密切关注中压蒸汽的实际起压、升温，待参数合格，即进行自供，切换时间的掌握，可有效减少启动炉运行时间。

4.启动炉二班制期间的热备保压，可以同样有效节约启动时间。

四、减少燃气启动炉运行时间分析及效果验收

1、经济效益分析

1.1燃气启动炉热态启动，联合循环机组两班制运行时平均投运时间可从原来的100min缩短至60min，按设定压力0.6MPa对应天然气量200Nm3/h计算，按全年启动150次计算，二台燃气启动炉年可节约天然气：

（100－60）&pide;60×200×150＝20000Nm3

按每方气3.0元算，可节约：

20000×3.0＝60000元

1.2燃气启动炉投运时不仅要消耗天然气，同时运行的风机、给泵等辅机还要消耗电量，按每小时（55+30）kW计算，60%额定功率算可节约电量：

85×60%×（40/60）*100＝3400kW•h

电价：3400×0.52＝1768元

1.3除了天然气和电量损耗，还要一定量的工业水和除盐水，但大部分已可经回收利用。

2、后续调整工作

2.1继续加强对值班员燃气启动炉节能意识教育和技能培训，但是必须做好供汽品质的保证前提下开展。

2.2继续做好辅汽供汽的优化，优化燃气启动炉的操作步骤，同时对辅汽管路的疏水（包括合理设置疏水器），；利用一期辅汽管路的改造进行进一步优化。