CN112343678B - 一种火电机组的启动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种火电机组的启动控制方法，属于火力发电技术领域。它解决了现有火电机组启动时热量和工质损失较大的问题。本火电机组的启动控制方法，包括暖机：启动引风机小机进行暖机，确认凝汽器处于真空状态；抽真空：引风机小机排汽电动蝶阀保持关闭的情况下，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器电动门和气动调节阀；暖管：开启引风机小机排汽电动蝶阀，逐渐缓慢的关闭引风机小机排汽PCV阀；排汽回收：开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，逐渐提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值；回收：启动低加疏水泵，将六号低压加热器的疏水回水至凝结水。本火电机组启动时能够减少热量和工质损失。

Description

一种火电机组的启动控制方法
技术领域
本发明属于火力发电技术领域，涉及一种火电机组的启动控制方法。
背景技术
火电机组通过锅炉产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸进行做功发电，汽轮机的排汽进入凝汽器凝结，凝结水依次经过多个低压加热器进行加热，如凝结水进入六号低压加热器的水侧，而汽轮机低压缸的抽汽进入六号低压加热器的汽侧，对水侧的凝结水进行加热，加热后的凝结水则进入五号低压加热器的水侧进一步加热，再经除氧器，由给水泵加压、高压加热器继续加热后送到锅炉各受热面加热。其中火电机组启动，锅炉点火到并网后接带40％以下负荷过程中，由于汽轮机中低压缸进汽量较少，五号低压加热器和六号低压加热器汽侧抽汽量较小，为防止六号低压加热器液位过低造成低加疏水泵汽蚀，此时低加疏水泵不启动，低加疏水通过危机疏水阀排至凝汽器，一般需等到机组负荷上升至40％左右才投入低加疏水泵运行，将疏水回收至凝结水系统，而疏水直接排至凝汽器造成热量损失。同时引风机小机启动时排汽通过PCV阀向大气排放，机组负荷40％以后才切换至正常运行方式，即将引风机小机排汽排入六号低压加热器汽侧，且在切换之前需要相邻机组提供的辅助蒸汽对排汽母管进行暖管，避免引风机小机排汽母管温度低或内存冷水，高温蒸汽大量进入造成汽水两相，振动增大，甚至管道损坏的风险，而引风机小机排汽通过PCV阀排至大气产生噪音污染，又造成工质和热量的损失，机组接带40％以上负荷时对引风机小机排汽进行切换，容易造成机组漏真空的风险，对机组安全性有一定的威胁。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种火电机组的启动控制方法，用以解决现有火电机组启动时热量和工质损失较大的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种火电机组的启动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、暖机：启动引风机小机进行暖机，确认凝汽器处于真空状态；
步骤S2、抽真空：引风机小机排汽电动蝶阀保持关闭的情况下，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器电动门和气动调节阀，在抽真空设定时间后将气动调节阀设置成在压力设定值下自动开启的自动模式；
步骤S3、暖管：开启引风机小机排汽电动蝶阀，逐渐缓慢的关闭引风机小机排汽PCV阀，检查确认引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动缓慢开启；
步骤S4、排汽回收：开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，逐渐提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值；
步骤S5、回收：启动低加疏水泵，将六号低压加热器的疏水回水至凝结水。
每台机组设置两台引风机小机，正常运行时，两台引风机小机排汽通过排汽电动蝶阀合成一路排汽母管后排入六号低压加热器汽侧，低压加热器解列退出运行时，引风机小机排汽通过电动门和气动调节阀至高压疏水扩容器，高压疏水扩容器与主机凝汽器直接相连；小机超压事故工况下或启动时，排汽通过PCV阀排向大气。火电机组启动时通过相邻机组提供的蒸汽推动引风机小机运转进行暖机，并确认凝汽器处于真空状态，即确认了高压疏水扩容器处于真空状态，在保持引风机小机排汽电动蝶阀关闭的情况下，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器电动门和气动调节阀，利用高压疏水扩容器的真空负压对排汽母管进行抽真空，排除排汽母管内的积水，这些积水将进入高压疏水扩容器内，在抽真空完成后将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀设置成自动模式，即在排汽母管内的压力达到压力设定值时能够自动开启，然后开启引风机小机排汽电动蝶阀，逐渐缓慢的关闭引风机小机排汽PCV阀，因此引风机小机的排汽会进入到排汽母管并逐渐增加，对排汽母管进行暖管和充压，在此过程中随着排汽母管内压力升高并达到引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀的压力设定值时，引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀缓慢开启，使得暖管过程中排汽凝结产生的疏水进入到高压疏水扩容器内，避免排汽母管积水，随着引风机小机排汽PCV阀的逐渐关闭，进入排汽母管排汽量逐渐增大，使得排汽母管的温度逐渐上升，直到引风机小机排汽PCV阀完全关闭，而在排汽母管的温度上升至一定值时开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，并提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值，使得引风机小机排汽通过排汽母管进入到六号低压加热器的汽侧，引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀随着压力设定值的提高逐渐关闭至零，实现由引风机小机排汽从PCV阀排向大气到由排汽母管排向六号低压加热器汽侧的切换，随着六号低压加热器汽侧进汽量的增加，产生的疏水流量逐渐增大，开启低加疏水泵，将六号低压加热器汽侧产生的疏水回收至水侧的凝结水内，提高凝结水的温度，其中，由于排汽母管通过引风机小机的排汽进行暖管，并且在暖管过程中逐渐实现由引风机小机排汽PCV阀排向大气到由排汽母管排向六号低压加热器汽侧的切换，因此无需火电机组负荷达到40％以上才对引风机小机排汽进行切换，避免了排汽母管超压、火电机组漏真空等风险，同时在启动过程中提前将引风机小机的排汽回收至六号低压加热器的汽侧，既能够减少对大气的排汽量，回收了工质和热量，又能够减小排向大气产生的噪音污染，同时六号低压加热器汽侧进汽量的增加能够增加疏水流量，进而提早启动低加疏水泵，将温度更高的疏水回水至凝结水，提高凝结水温度，减少除氧器的辅助蒸汽用汽量，减少因为将疏水引流至凝汽器而导致的热量损失。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S1中，冲转引风机小机的转速达到1000r/min～1800r/min，确认凝汽器的真空压力值处于-90kPa～-96kPa之间。即确认高压疏水扩容器也处于合适的真空状态，使得对排汽母管的抽真空效果更好。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S2中，在抽真空过程中开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀。使得排汽母管与六号低压加热器的汽侧连通，进而对六号低压加热器的汽侧进行抽真空，排除六号低压加热器的汽侧内的积水。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S2中，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀的开度为10％～20％，抽真空的时间为15min～30min。通过气动调节阀合适的开度，来维持足够时间的抽真空，进而保证抽真空的效果。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S2中，在完成抽真空后将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值设定为0.05MPa。在完成抽真空后需要对排汽母管充压暖管，为此对引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀设置自动开启的压力设定值，逐渐缓慢的关闭引风机小机排汽PCV阀，排汽母管压力缓慢上升，当排汽母管内的气压达到该压力设定值时需要自动开启，使得排汽母管与高压疏水扩容器连通，来排除排汽母管内凝结产生的疏水。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S3中，在开启引风机小机排汽电动蝶阀时关闭引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀。在暖管初期需要保证排汽母管的压力，因此先关闭引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，避免排汽直接进入六号低压加热器的汽侧而导致排汽母管压力过低，机组漏真空的风险。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S3中，在逐渐缓慢关闭引风机小机排汽PCV阀过程中，检查引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀是否自动开启，若未自动开启则手动开启。在PCV阀逐渐关闭过程中，进入排汽母管的排汽逐渐增多，凝结产生的疏水也逐渐变多，因此需要引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀开启，若未能够自动开启则需要手动进行开启，保证排汽母管内的疏水及时排出。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S4中，逐渐提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值至0.05MPa～0.08MPa。当排汽母管内的压力大于该压力设定值时会导致引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀开启，进而将排汽泄入高压疏水扩容器内，因此随着压力设定值的提高，意味着排汽母管内的压力也逐渐增大，进入六号低压加热器汽侧的排汽流量逐渐变大，即通过控制压力设定值，能够控制进入六号低压加热器汽侧的排汽流量，进而控制六号低压加热器的温升。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S5中，随着火电机组负载的提高以及凝结水流量的增加，在引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀全关后，将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值升高至0.2MPa。由于火电机组的负载上升，且凝结水流量增大，需要的热量加大，因此将压力设定值升高至0.2MPa，增加排汽母管内的压力，增加引风机小机排汽进入到六号低压加热器汽侧的进汽量。
在上述的火电机组的启动控制方法中，在上述步骤S5中，随着火电机组负载的提高，将五号低压加热器的疏水回收至六号低压加热器。六号低压加热器汽侧的抽汽来自汽轮机的低压缸，五号低压加热器汽侧的抽汽来自汽轮机的中压缸，因此五号低压加热器汽侧的抽汽温度高于六号低压加热器汽侧的抽汽温度，即使是热交换后产生的疏水，五号低压加热器的疏水温度也高于六号低压加热器的疏水温度，因此将五号低压加热器的疏水回收至六号低压加热器，能够进一步利用其热量，减少热量损失。
与现有技术相比，本火电机组的启动控制方法具有以下优点：
1、由于在启动过程中暖管时就提前将引风机小机的排汽回收至六号低压加热器的汽侧，既能够减少对大气的排汽量，回收了工质和热量，又能够减小排向大气产生的噪音污染。
2、由于提前将引风机小机的排汽回收至六号低压加热器的汽侧，六号低压加热器汽侧进汽量的增加能够增加疏水流量，进而提早启动低加疏水泵，将温度更高的疏水回水至凝结水，提高凝结水温度，减少因为将疏水引流至高压疏水扩容器而导致的热量损失。
3、由于排汽母管通过引风机小机的排汽进行暖管，并且在暖管过程中逐渐实现由排汽PCV阀排向大气到由排汽母管排向六号低压加热器汽侧的切换，因此无需火电机组负荷达到40％以上才对引风机小机排汽进行切换，避免了排汽母管超压、火电机组漏真空等风险。
附图说明
图1是火电机组的结构示意图。
图2是火电机组启动时的流程控制示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1所示，一种火电机组的启动控制方法，火电机组包括锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、八号低压加热器、七号低压加热器、六号低压加热器、五号低压加热器、除氧器等，锅炉为汽轮机提供蒸汽，蒸汽通过汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸做功发电后排汽至凝汽器，凝结水经凝结水泵后依次经过八号低压加热器、七号低压加热器、六号低压加热器、五号低压加热器加热，经除氧器，后由给水泵加压、高压加热器继续加热后送到锅炉各受热面加热，其中还包括引风机小机，引风机小机通过一排汽管排向大气，该排汽管通过排汽PCV阀控制启闭，引风机小机还通过另一排汽管合并至排汽母管，该排汽管通过引风机小机排汽电动蝶阀控制启闭，排汽母管一方面连接高压疏水扩容器，两一方面还通过管路与六号低压加热器的汽侧连接，在排汽母管靠近高压疏水扩容器端通过电动门和气动调节阀控制通断和开度，连接至六号低压加热器的管路通过电动总阀控制通断，火电机组的启动控制方法如图2所述，包括以下步骤：
步骤S1、暖机：通过相邻机组蒸汽冲转引风机小机，使得引风机小机的转速达到1500r/min进行暖机，确认汽轮机和高压疏水扩容器的真空压力值处于-93kPa。
步骤S2、抽真空：保持引风机小机排汽电动蝶阀关闭状态，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器电动门和气动调节阀的开度为15％，开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，抽真空的时间为20min，从而将排汽母管及六号低压加热器汽侧的积水抽至高压疏水扩容器内，在抽真空完成后将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀设置成自动模式，且自动开启的压力设定值设定为0.05MPa，为暖管时自动开启排水做准备。
步骤S3、暖管：开启引风机小机排汽电动蝶阀，关闭引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，逐渐缓慢的关闭引风机小机排汽PCV阀，使得排汽总管内充压，随着排汽总管内的压力变大并达到压力设定值，引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动缓慢开启，同时也需要进行检查确认，若未自动开启则手动开启，保证排汽母管内的疏水及时排出。
步骤S4、排汽回收：在暖管过程中逐渐开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，逐渐提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值，且压力设定值设定为0.06MPa，使得引风机小机的排汽进入六号低压加热器的汽侧，通过控制压力设定值，能够控制进入六号低压加热器汽侧的排汽量，进而控制六号低压加热器的温升，配合辅助蒸汽维持除氧器水温在108℃。
步骤S5、回收：启动低加疏水泵，将六号低压加热器汽侧的疏水回收至水侧的凝结水，随着火电机组负载的提高以及凝结水流量的增加，在引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀全关后，将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值升高至0.2MPa，将五号低压加热器的疏水回收至六号低压加热器。
实施例二：
该火电机组的启动控制方法与实施例一基本相同，不同点在于步骤S1中引风机小机的转速达到1000r/min进行暖机，确认汽轮机和高压疏水扩容器的真空压力值处于-90kPa，在步骤S2中，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀的开度为20％，抽真空的时间为30min，在步骤S4中，引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀再次自动开启的压力设定值为0.05MPa。
实施例三：
该火电机组的启动控制方法与实施例一基本相同，不同点在于步骤S1中引风机小机的转速达到1800r/min进行暖机，确认汽轮机和高压疏水扩容器的真空压力值处于-96kPa，在步骤S2中，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀的开度为10％，抽真空的时间为15min，在步骤S4中，引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀再次自动开启的压力设定值为0.08MPa。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了引风机小机、高压疏水扩容器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种火电机组的启动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、暖机：启动引风机小机进行暖机，确认凝汽器处于真空状态；
步骤S2、抽真空：引风机小机排汽电动蝶阀保持关闭的情况下，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器电动门和气动调节阀，凝汽器通过高压疏水扩容器对排汽母管抽真空，在抽真空设定时间后将气动调节阀设置成在压力设定值下自动开启的自动模式；
步骤S3、暖管：开启引风机小机排汽电动蝶阀，逐渐缓慢的关闭引风机小机排汽PCV阀，检查确认引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动缓慢开启；
步骤S4、排汽回收：开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀，逐渐提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值；
步骤S5、回收：启动低加疏水泵，将六号低压加热器的疏水回收至凝结水。
2.根据权利要求1所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S1中，冲转引风机小机的转速达到1000r/min～1800r/min，确认凝汽器的真空压力值处于-90kPa～-96kPa之间。
3.根据权利要求2所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S2中，在抽真空过程中开启引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀。
4.根据权利要求3所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S2中，开启引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀的开度为10％～20％，抽真空的时间为15min～30min。
5.根据权利要求4所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S2中，在完成抽真空后将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值设定为0.05MPa。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S3中，在开启引风机小机排汽电动蝶阀时，关闭引风机小机排汽至六号低压加热器管路电动总阀。
7.根据权利要求6所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S3中，在逐渐缓慢关闭引风机小机排汽PCV阀过程中，检查引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀是否自动开启，若未自动开启则手动开启。
8.根据权利要求1～5中任意一项所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S4中，逐渐提高引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值至0.05MPa～0.08MPa。
9.根据权利要求8所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S5中，随着火电机组负载的提高以及凝结水流量的增加，在引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀全关后，将引风机小机排汽至高压疏水扩容器气动调节阀自动开启的压力设定值升高至0.2MPa。
10.根据权利要求1～5中任意一项所述的火电机组的启动控制方法，其特征在于，在上述步骤S5中，随着火电机组负载的提高，将五号低压加热器的疏水回收至六号低压加热器后启动低加疏水泵，将低加疏水回收至凝结水系统。
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