CN114543073A - 一种火力发电机组无电泵启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于火力发电技术领域,公开了一种火力发电机组无电泵启动方法,所述火力发电机组包括:除氧器、供水系统、给水平台、锅炉和自动控制系统;启动方法包括:根据锅炉内的压力和蒸发量先启动第一汽动给水泵组,并逐步进行提速;根据发电机组的负荷状态启动第二汽动给水泵组,根据给水旁路的供水状态和发电机组的负荷状态进行并泵操作。本发明的启动方法不使用电泵,大幅节约启动所需的电力;且现有技术需要两次并泵操作,第一次为汽动给水泵组并入系统电泵所在的给水系统;当负荷进一步升高,第二台汽泵运行后仍然需要再并一次泵。直接使用汽泵进行启动,可以省略汽泵并电泵这个步骤,不但提高了系统稳定性,还减少了一次操作。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域,特别是涉及一种火力发电机组无电泵启动方法。
背景技术
现有的火力发电厂给水系统设置一般采用为2台50%汽动给水泵+一台30%电动给水泵配置。正常运行中采用两台汽动给水泵运行,采用调节小汽轮机转速的方式调整给水流量,以满足运行需要;将电动给水泵投入联锁备用。在机组启动过程,由于初始启动负荷很低,给水需求量低;通常采用电动给水泵向锅炉送水,电泵的调整性能优异、响应快速、驼峰曲线性能稳定,所以绝大多数电厂在机组启动过程中都使用电泵。
但是电泵启动有两个显著缺点,其一为:发电机组启动时间长,所需功率高,消耗大量的电力;其二为:电动给水泵容量小,机组启动过程中给水需求较小,所以在给水平台处设置一给水主路及给水旁路,给水旁路约只有30%B-MCR通流流量。机组正常运行时,给水主路全开,给水旁路关闭,给水流量采用给水泵组转速调整;机组启动过程中,机组负荷在30%B-MCR以下时,采用旁路电动门全开,主路关闭,调整旁路调整门开度及电泵转速。由于电动给水泵最大出力只有30%B-MCR给水流量,在给水流量即将达到30%B-MCR时,为满足运行需求,必须将至少要将一台汽动给水泵组并入给水系统,然后才能逐渐退出电泵;在并列过程中,不但操作繁复,给水流量对系统会冲击较大,严重威胁汽包水位安全。
发明内容
本发明的目的是:提供一种不需要使用电泵组进行火力发电机组启动的方法,避免启动过程中逐步退出电泵转换为汽泵的繁复操作以及对汽包水位的影响;同时降低发电机组启动所需的电力消耗。
为了实现上述目的,本发明提供了一种火力发电机组无电泵启动方法,所述火力发电机组包括:除氧器、供水系统、给水平台、锅炉和自动控制系统;火力发电机组启动过程中,供水系统将除氧器的水通过给水平台输送到锅炉中;所述供水系统设置有第一汽泵组和第二汽泵组,所述第一汽泵组包括依次连接的第一阀门、第一前置泵、第一汽动给水泵组和第二阀门;所述第二汽泵组包括依次连接的第三阀门、第二前置泵、第二汽动给水泵组和第四阀门;所述第一阀门和除氧器连接,所述第二阀门和给水平台连接,所述第三阀门和除氧器连接,所述第四阀门和给水平台连接;所述给水平台包括给水主路和给水旁路,所述给水主路设置有第五阀门,所述给水旁路设置有依次连接的给水旁路调整门前电动门、给水旁路调整门和给水旁路调整门后电动门;所述锅炉内设置有汽包;所述自动控制系统用于当第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组到达稳定运行状态后根据预设的控制命令控制第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组的运行;所述给水旁路调整门用于调节给水旁路的给水流量;
锅炉点火后,判断汽包压力是否达到第一阈值,若汽包压力达到第一阈值则提高第一汽动给水泵组的转速到第一转速;
根据锅炉的压力和蒸发量变化逐步提高第一汽动给水泵组的转速;将第一汽动给水泵组的转速调整到第二转速,并通过给水旁路调整门调节汽包的水位以使给水旁路调整门前后的压差为第一压力差;
调整第一汽动给水泵组的转速从第二转速到达第三转速,监测第一汽动给水泵组的出口压力,并根据第一汽动给水泵组的出口压力与汽包水位调整给水旁路调整门的给水流量;
主机并列后,保持第一汽动给水泵组的转速大于第三转速并将第一汽动给水泵组接入自动控制系统;
判断发电机组的负荷是否达到第一负荷,若达到第一负荷则对第二汽动给水泵组进行暖机冲转;根据操作要求逐步提升第二汽动给水泵组的转速至第三转速;
判断给水流量是否已达到给水旁路通流上限,若达到给水旁路的供水上限,则将给水旁路供水切换为给水主路供水,通过调节第一汽动给水泵组的转速进行给水量控制;
当发电机组的负荷达到第二负荷时,根据给水流量和锅炉压力,调整第一汽动给水泵组和第二汽泵的出口压力,将第二汽泵并入自动控制系统,完成无电泵启动。
进一步的,启动方法还包括:
判断锅炉是否完成锅炉点火的准备工作,若已完成锅炉点火的准备工作,则进行锅炉点火。
进一步的,所述准备工作包括:
除氧器进行投加热,由第一前置泵通过给水旁路向锅炉上水和冲洗;
主机通过邻机辅助汽源送轴封,主机建立真空环境后,对小汽轮机进行抽真空和送轴封;通过邻机来辅汽对第一汽动给水泵组进行暖机冲转;
锅炉点火后第二汽动给水泵组并入自动控制系统前屏蔽锅炉MFT联跳汽动给水泵联锁;在给水流量小于第一流量前,屏蔽第一前置泵出口压力低低联跳汽泵联锁。
进一步的,所述供水系统还包括电泵组,所述电泵组包括依次连接的第七阀门、电动给水泵和第八阀门;所述电泵组保持备用联锁。
进一步的,所述电动给水泵设置为联锁备用状态,电动给水泵的勺管初期开度置于50%以下,并根据给水流量负荷情况进行调整,当完成无电泵启动后,电动给水泵的勺管开度为设置在70%。
进一步的,所述电动给水泵的勺管初期开度置于50%以下,并根据发电机组的负荷情况进行调整,电动给水泵的勺管的最大开度为70%。
进一步的,所述第一转速为800r/min;所述第二转速为1800r/min;所述第三转速为3000r/min;所述第四转速为3000r/min。
进一步的,所述第一阈值为0.5Mpa。
进一步的,所述第一压力差为1Mpa。
进一步的,所述第一负荷为60MW,所述第二负荷为120MW。
进一步的,所述给水旁路的供水上限为30%B-MCR。
本发明实施例一种火力发电机组无电泵启动方法与现有技术相比,其有益效果在于:本发明的启动方法不使用电泵,大幅节约启动所需的电力:减少并泵操作,提高可靠性。使用电动给水泵组为锅炉供水时,首次并泵是要将汽动给水泵组并入系统电泵所在的给水系统;电泵的容量小,汽泵的容量大,等于将大泵并入小系统中,并泵难度较大,容易对系统形成冲击;当负荷进一步升高,第二台汽泵运行后仍然需要再并一次泵,操作量多了一倍。直接使用汽泵,可以省略汽泵并电泵这个步骤,不但提高了系统稳定性,还减少了一次操作。
附图说明
图1是本发明火力发电机组的第一机构示意图;
图2是本发明火力发电机组的第二结构示意图;
图3是本发明火力发电机组的再循环门的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明中,现有技术存在的缺点包括:
1、厂用电率高。电动给水泵电机为6Kv设备,额定功率超过3700KW;机组冷态启动时,从锅炉开始上水至电泵退出运行,电动给水泵需要连续运行超过20h,需要要消耗大量的厂用电。
2、并泵繁复、威胁安全。由于电动给水泵最大出力只有30%B-MCR给水流量,在给水流量即将达到30%B-MCR时,为满足运行需求,必须将至少要将一台汽动给水泵组并入给水系统,然后才能逐渐退出电泵;在并列过程中,不但操作繁复,给水流量对系统会冲击较大,严重威胁汽包水位安全。
3、由于主机启动过程需要启动的设备多,操作繁复,不稳定因素多,时间难控;而汽动给水泵组的启动程序同样也较复杂、启动操作内容多;而且冷态启动时小机需要暖机,暖机时间也比较长;造成小机不能按主机需求顺利并列,出现大机等小机等现象,最终导致机组不能按照预定负荷曲线向上升,造成少发电和受到电网考核。
4、能源浪费。机组启动过程中,采用电动给水泵运行同时,为满足机组启动时的给水流量快速增长,必须得同时对汽动给水泵组进行冲转,并需达到旋转备用水平;也就造成电动给水泵和汽动给水泵组同时运行,造成较大的浪费;而点火初期,锅炉上水为周期性上水,两台泵组同时运行造成更大浪费。
5、运行可靠性低。在汽动给水泵组未并入给水系统前,锅炉给水只有唯一的电动给水泵运行,若电动给水泵组发生故障跳闸,锅炉给水必定中断,汽包水位低MFT保护将被触发,使机组启动被迫中止。
造成上述问题的核心原因在于使用电泵组进行启动,因此要克服上述的诸多问题需要从从根本上改变现有的启动方法。
如图1、图2和图3,所示,本发明公开了一种火力发电机组无电泵启动方法,为了方便公众较好的理解本发明的技术方案,首先:对火力发电机组给水方式做基本介绍。所述火力发电机组包括:除氧器、供水系统、给水平台、锅炉和自动控制系统;火力发电机组启动过程中,供水系统将除氧器的水通过给水平台输送到锅炉中;所述供水系统设置有第一汽泵组和第二汽泵组,所述第一汽泵组包括依次连接的第一阀门、第一前置泵、第一汽动给水泵组和第二阀门;所述第二汽泵组包括依次连接的第三阀门、第二前置泵、第二汽动给水泵组和第四阀门;所述第一阀门和除氧器连接,所述第二阀门和给水平台连接,所述第三阀门和除氧器连接,所述第四阀门和给水平台连接;所述给水平台包括给水主路和给水旁路,所述给水主路设置有第五阀门,所述给水旁路设置有依次连接的给水旁路调整门前电动门、给水旁路调整门和给水旁路调整门后电动门;所述锅炉内设置有汽包;所述自动控制系统用于当第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组到达稳定运行状态后根据预设的控制命令控制第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组的运行;所述给水旁路调整门用于调节给水旁路的给水流量。
在本实施例中,所述除氧器是一个巨大的容器,(接收从凝结水泵送来的水和接收其他疏水,并在内部加热,除去水中的氧汽分子,并保持一定水位),除氧器接收凝结水后,并保持一定的水位;然后将水分配给各给水泵。由于启动过程中不必考虑除氧器是如何获取水以及如何进行加热的,因此除氧器仅做如上的介绍。一般情况下除氧器连接三个并列的水泵组,分别为:第一汽泵组、第二汽泵组和电泵组,但是由于改进了启动方法,电泵组不再是必要的启动结构,因此不必出现在权利要求1中。仅仅依靠第一汽泵组和第二汽泵组实现启动过程中的供水。
在本实施例中,所述第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组均包括一个小汽轮机和一个泵。小汽轮机是动力装置,为驱动设备,用蒸汽推动,将蒸汽的内能转变为旋转机械能;泵--单指泵体,为从动设备,接收小汽轮机的旋转机械能,然后将动力传递给泵叶轮,然后传递给流体,转变为流体(水)的内能和势能。第一汽动给水泵组或第二汽动给水泵组工作后会将水通过管道输送到锅炉。
在本实施例中,第一汽动给水泵组前设置有第一前置泵、第二汽动给水泵组前设置有第二前置泵。第一前置泵或第二前置泵是说明:第一或第二前置泵用380v电机驱动,第一前置泵的泵和第一汽动给水泵组的泵串联,第二前置泵的泵和第二汽动给水泵组的泵串联;第一前置泵和第二前置泵的作用是提高第一或第二汽动给水泵的进口压力,防止汽泵入口工质压力太低,产生汽化将汽泵汽蚀,从而保护汽泵。因为其串联布置的特性,所以其水路相通,在不启动第一或第二汽动给水泵组的情况下,单启动第一或第二前置泵运行,只要第一或第二前置泵的前后管路满足通路要求,水可以直接通过第一或汽动给水泵组的泵体,此时可以仅仅将汽动给水泵组的泵看成一条管路即可。
在本实施例中,所述电动给水泵也设置有前置泵,一般和电动给水泵做成一体,为同轴驱动。即电动给水泵马达同轴驱动给水泵和前置泵,所以不必另行布置一台380v的电机单独驱动前置泵。
在本实施例中,给水平台包括即给水主路、给水旁路;给水主路设有一个电动门,正常运行工况时全开;给水流量小于30%B-MCR,在给水系统采用旁路调整时,该门关闭。由于该门不做截流、不做调整使用,仅使用连通和截止功能,给水通流面积为管路流量100%,所以在给水旁路流量即将超限时,需要将旁路转换主路;给水主路运行时的给水流量调节用给水泵转速进行调节,给水主路运行期间,旁路关闭;给水旁路由给水旁路调整门及其前后电动门串联组成,前后电动门作为保护调门及解列旁路调整门之用;给水旁路只有30%容量(锅炉最大连续蒸发量的30%,即:30%B-MCR),用于机组启、停使用,给水旁路使用期间,主路关闭;旁路使用期间,可采用两种调整方式,第一是采用调节电动给水泵勺管开度,从而调整电泵转速;另一种采用将电泵定速,采用旁路调整门进行调整。
在本实施例中,第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、给水旁路调整门均为电动阀门,可以通过系统进行控制。本领域技术人员知晓当使用某个管路进行供水时应当打开相应管路上的阀门使其形成通路,而不使用的管路则应当使阀门闭合。
在本实施例中,第一汽泵组和第二汽泵组是完全相同的,本领域技术人员可以选取任意一个泵组进行发电机组的汽动。为了方便说明选取第一汽泵组对汽动过程进行说明,本领域技术人员可以等效替换为第二汽泵组,也在本阀门的保护范围之内。
由于发电机组的启动是一个复杂的过程,因此需要进行较多的准备工作。
在本实施例中,启动方法包括:判断锅炉是否完成锅炉点火的准备工作,若已完成锅炉点火的准备工作,则进行锅炉点火。
本领域技术人员知晓锅炉点火前应当进行的准备工作包括:
除氧器进行投加热,由第一前置泵通过给水旁路向锅炉上水和冲洗;
主机通过邻机辅助汽源送轴封,主机建立真空环境后,对小汽轮机进行抽真空和送轴封;通过邻机来辅汽对第一汽动给水泵组进行暖机冲转。
汽轮发电机组启动前的准备包括相关辅助设备的启动、逻辑试验合格以及各相关辅助设备的油、液质量检测合格等。这些操作可以起到保护锅炉、主机、小汽轮机的作用。
但是由于本发明的技术方案改进了机组启动过程中给水系统的控制启动方法,没有使用电泵组,因此还需要额外进行一些准备工作,这些准备工作是本领域技术人员在正常使用电泵组进行启动时所不必要的。
由于改进启动方法所新增加的准备工作包括:设置锅炉点火后第二汽动给水泵组并入自动控制系统前屏蔽锅炉MFT联跳汽动给水泵联锁,使汽泵不因锅炉意外MFT导致汽动给水泵组跳闸,导致给水中断;在给水流量小于第一流量前,屏蔽第一前置泵出口压力低低联跳汽泵联锁。保证汽泵不因前置泵流量低低保护动作导致汽动给水泵组跳闸;为保证汽动给水泵组安全,全程全开汽动给水泵再循环门,保证任何情况下汽泵入口流量≥汽泵最小流量。所述第一流量和汽泵最小流量可以根据实际的汽泵规格来确定。本领域技术人员可以根据本发明公开的技术方案进行有限次的实验得到。
现有技术进行启动时,汽泵设定冲转后最低的待机转速为3000r/min;但是汽泵3000r/min的最初转速压力和流量显然已经超过了此时锅炉启动初期的要求。汽泵3000r/min时进行并泵由于流量和压力很大,因此并泵操作繁复困难,对锅炉的正常运行具有较大的影响。在本发明的技术方案中,根据锅炉的需求的提升逐步提升转速。
当完成准备工作后,可以进行锅炉点火。本发明改进的启动方法只需要使用两个启动给水泵组进行启动。
锅炉点火后,判断汽包压力是否达到第一阈值,若汽包压力达到第一阈值则提高第一汽动给水泵组的转速到第一转速。在本实施例中,第一阈值为第一前置泵无法满足锅炉供水需求时测得的汽包压力,根据锅炉的不同数值会发送变化。在汽泵内压力达到第一阈值前可以利用给水旁路调整门调节给水流量满足供水需求。
根据锅炉的压力和蒸发量变化逐步提高第一汽动给水泵组的转速;将第一汽动给水泵组的转速调整到第二转速,并通过给水旁路调整门调节汽包的水位以使给水旁路调整门前后的压差为第一压力差。在本实施例中,满足第一压力差时为了保持给水旁路调整门的稳定性。
调整第一汽动给水泵组的转速从第二转速到达第三转速,监测第一汽动给水泵组的出口压力,并根据第一汽动给水泵组的出口压力调整给水旁路调整门的给水流量。
主机并列后,保持第一汽动给水泵组的转速大于第三转速并将第一汽动给水泵组接入自动控制系统。
判断发电机组的负荷是否达到第一负荷,若达到第一负荷则对第二汽动给水泵组进行暖机冲转;根据操作要求逐步提升第二汽动给水泵组的转速至第三转速。
判断给水流量是否已达到给水旁路通流上限,若达到给水旁路的供水上限,则将给水旁路供水切换为给水主路供水,通过调节第一汽动给水泵组的转速进行给水量控制。
当发电机组的负荷达到第二负荷时,调整第二汽泵的转速为第四转速,并根据给水流量和锅炉压力,调整第一汽动给水泵组和第二汽泵的出口压力,将第二汽泵并入自动控制系统,完成无电泵启动。
在本实施例中,所述供水系统还包括电泵组,所述电泵组包括依次连接的第七阀门、电动给水泵和第八阀门;所述电泵组和第一汽动给水泵组、第二汽动给水泵组联锁备用。
在本实施例中,所述电动给水泵设置为联锁备用状态,电动给水泵的勺管初期开度置于50%以下,并根据给水流量负荷情况进行调整,当完成无电泵启动后,电动给水泵的勺管开度为设置在70%。
在本实施例中,所述主机为启动的这台汽轮发电机组的带动发电机的汽轮机,这里说的主机是专指用来发电的这台汽轮机,电厂三大主机之一,称之为主机;两台汽动给水泵的驱动用汽轮机体积小,一般称小机,主机小机工作原理是一样的。若电厂有两台汽轮发电机组,命名为#1机组、#2机组;则称#2机组是#1机组的邻居机组,或#1是#2机组的邻居机组,互相称邻机。
为了更好的说明本发明的技术方案以330MW火力发电机组的启动进行说明。
330MW火力发电机组中设置有2台50%汽动给水泵+一台30%电动给水泵。
首先进行过滤启动前的准备工作包括:
常规准备工作包括:点火前锅炉冲洗及上水,以及除氧器投加热等,此时只采用汽动给水泵组前置泵,用给水旁路调节门进行调节给水流量,根据规程要求控制上水速度。
主机利用邻机辅助汽源送轴封,并建立凝汽器真空至>-85kpa;主机建立真空后对小汽轮机进行抽真空、送轴封,利用邻机来辅汽对第一台给水泵组进行暖机冲转。
特殊准备工作包括:
(1)锅炉点火后至第二台给水泵组并泵前,屏蔽锅炉MFT联跳汽动给水泵联锁,使汽泵不因锅炉意外MFT导致汽动给水泵组跳闸,导致给水中断。
(2)在给水流量<350t/h前,屏蔽前置泵出口压力低低联跳汽泵联锁,保证汽泵不因前置泵流量低低保护动作导致汽动给水泵组跳闸;为保证汽动给水泵组安全,全程全开汽动给水泵再循环门,保证任何情况下汽泵入口流量≥最低流量(143.3t/h,可根据泵的实际型号调整)。
(3)为保证给水安全,将电动给水泵投入联锁备用状态;为保证电动给水泵组启动瞬间流量突增对系统冲击,可以将电动给水泵勺管初期开度置于50%以下,并根据机组负荷情况做调整递增,最终置于70%开度(正常运行联锁备用状态)。
锅炉点火后,随着汽包压力逐渐升高,当汽包压力达到0.5MPa,单靠汽泵前置泵出力已不能满足锅炉供水要求,将汽泵转速升至高至800r/min暖机,此时汽泵出口约1.9MPa,同时继续利用给水旁路调整门调节给水流量,以满足给水需求。
随着锅炉燃烧加强,锅炉压力和蒸发量增加,给水流量提升,提升给水泵转速至1800r/min,此时给水泵出库压力约4.2MPa,继续调整给水旁路调整门的方式对实现对汽包水位的调整,维持给水旁路调整门前后压差>1MPa,保持给水旁路调整门的稳定性。
当该汽泵转速从1800r/min向上升至3000r/min过程中,要注意小机临界转速区间的(2620r/min)快速通过,不可在临界转速附近保持转速;当汽泵转速快速提升过程中,汽泵出口压力上升较快,利用给水旁路调整门对给水流量快速调整。
主机并列后,给水量需求增加较快。当第一台汽动给水泵组的转速>3000r/min,投入CCS遥控,将小机控制权交由DCS系统控制。在本实施例中,汽动给水泵一旦转速达到3000r/min,规程规定汽动给水泵启动阶段完成,可以将汽动给水泵控制权从MEH系统(汽动给水泵单机控制系统)控制交由DCS(机组集散控制系统)系统控制,也可以投入给水自动。
当机组负荷达到60MW,可以利用本机抽汽对第二台汽动给水泵组进行冲转暖机。在本实施例中,发电机组的额定负荷为330MW,30%容量即99MW,所以单台汽动给水泵的容量可以满足负荷达到165MW以上;60MW时选择冲转第二台汽动给水泵,距离50%容量即165MW还有一定时间和距离,此时冲转第二台汽动给水泵可以利用这个时间差。
当给水流量达到30%B-MCR,对给水旁路和主路进行切换,切换后直接采用调整给水泵组转速的方式控制给水流量,投入给水自动。
当主机负荷超过120MW,将第二台汽动给水泵组转速提升至3000r/min,然后根据给水流量及系统压力,调整两台汽泵出口压力,将第二台汽动给水泵组并入系统,并投入自动控制,完成无电泵机组启动。
在本实施例中,可知自动控制系统为DCS系统控制,本领域技术人员可以根据火力发电厂所使用的控制系统进行替换。
根据上述的说明,可知在本实施例中,所述第一转速为800r/min;所述第二转速为1800r/min;所述第三转速为3000r/min。
在本实施例中,所述第一阈值为0.5Mpa。
在本实施例中,所述第一压力差为1Mpa。
在本实施例中,所述第一负荷为60MW,所述第二负荷为120MW。
在本实施例中,所述给水旁路的供水上限为30%B-MCR。
在本实施例中,在不同环境的阀门工作状态如下:
在本实施例中,参照图2和图3,第一阀门为第一汽动给水泵入口电动门;第二阀门为第一汽动给水泵出口电动门;第三阀门为第二汽动给水泵入口电动门,第四阀门为第二汽动给水泵出口电动门;
锅炉上水工况开门情况:第一阀门→第一前置泵(启动)→第二阀门→(给水平台)给水旁路调整门前电动门→给水旁路调整门→给水旁路调整门后电动门;第一汽动给水泵再循环调整门&第一汽泵再循环门前后手动门开启;
单台前置泵(以第一前置泵启动时则为第一前置泵)不能满足上水要求时开门及设备运行情况(直到第二台汽动给水泵并列前工况):第一阀门→第一前置泵(启动)→第一汽动给水泵组(启动)→第二阀门→(给水平台)给水旁路调整门前电动门→给水旁路调整门→给水旁路调整门后电动门;
机组负荷60MW后,第二汽动给水泵组开始冲转,此时系统其他工况如上不变化,以下门设备开启:第三阀门→第二前置泵(启动)→第二汽动给水泵组(冲转,直到第二汽动给水泵组3000r/min)→第二汽动给水泵组再循环调整门&第二汽泵再循环调整门前、后手动门;
负荷超过30%BMCR工况开门情况:(此时第二汽动给水泵组启动过程中,直到第二汽动给水泵组并列前工况):第一阀门→第一前置泵(启动)→第一汽动给水泵组(启动)→第二阀门→(给水平台)给水主路;注:负荷在向上接近30%BMCR工况前,进行给水旁路与主路的切换;
第二汽泵并泵时,如下门开启:第一阀门→第一前置泵(启动)→第一汽动给水泵组(启动)→第二阀门;
第三阀门→第二前置泵(启动)→第二汽动给水泵组(启动)→
第四阀门→然后汇入给水母管→(给水平台)给水主路→锅炉。
并泵是一个过程,并泵完成后,调节两台汽动给水泵组相互平衡,共同向锅炉供水;此时两台汽动给水泵组的再循环管路调整门会视其泵流量的大小会自动关闭,但再循环调整门前后手动门皆为开启状态。(再循环调整门前、后手动门在汽动给水泵启动时及运行过程中都保持全开,当锅炉用水大于给水泵最低流量后,可将再循环门投入自动)。
第二汽动给水泵组并入后,即第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组并列运行,同时向锅炉供水,第二汽动给水泵组并入系统后,可以宣告此操作完全完成。
综上,本发明实施例提供一种火力发电机组无电泵启动方法,有益效果在于:
1、节约电能。原始方法从锅炉上水冲洗开始,至汽动给水泵与电动给水泵切换完毕,大概需要20h甚至更长时间,电动给水泵为6Kv设备,功率为3700KW,额定电流为408A,平均运行电流>260A,cosθ取0.92,根据电能计算公式:E=UI*COSθ*1.732*t/1000计算可知,“0”电泵约节省电量49715kwh。整个启动过程中,能节省近5万度厂用电。
2、蒸汽替代电能,能源利用率提高,效率增加。从能源的转换角度看,汽泵的的能量传递过程为:化石燃料化学能→蒸汽热能→蒸汽内能→小汽轮机机械能→泵组;电泵的能量传播过程为:化石燃料化学能→蒸汽热能→蒸汽内能→汽轮发电机机械能→电能→电动给水泵机械能→泵组,能源转换过程减少,能源损失减少,效率增加。
3、增加启动过程中给水系统安全性。用汽动给水泵组直接为锅炉供水,相当于已经多了一台泵运行,电动给水泵全程可以联锁备用。即使汽动给水泵组因故障跳停,电动给水泵组完全可以即刻启动,为锅炉供水,相当于多了一层保障,不会再因为单电泵跳闸导致给水中断,导致机组启动过程中断。
4、减少并泵操作,提高可靠性。使用电动给水泵组为锅炉供水时,首次并泵是要将汽动给水泵组并入系统电泵所在的给水系统;电泵的容量小,汽泵的容量大,等于将大泵并入小系统中,并泵难度较大,容易对系统形成冲击;当负荷进一步升高,第二台汽泵运行后仍然需要再并一次泵,操作量多了一倍。直接使用汽泵,可以省略汽泵并电泵这个步骤,不但提高了系统稳定性,还减少了一次操作。
5、提高机组启动效率,不再发生大机等小机现象。
实际开机过程中,启动汽动给水泵操作比较多,且暖机时间长,时间上和主机启动经常不能顺利衔接,大机等待小机暖机和并泵的过程很突出;在机组启动时直接采用汽动给水泵组启动,不但可以有效利用小机的出力,并实现暖机和供水同时进行;有效提高了蒸汽的利用,也不再等待时间,大机可以连续升负荷,电负荷提升不受给水流量限制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述火力发电机组包括:除氧器、供水系统、给水平台、锅炉和自动控制系统;火力发电机组启动过程中,供水系统将除氧器的水通过给水平台输送到锅炉中;所述供水系统设置有第一汽泵组和第二汽泵组,所述第一汽泵组包括依次连接的第一阀门、第一前置泵、第一汽动给水泵组和第二阀门;所述第二汽泵组包括依次连接的第三阀门、第二前置泵、第二汽动给水泵组和第四阀门;所述第一阀门和除氧器连接,所述第二阀门和给水平台连接,所述第三阀门和除氧器连接,所述第四阀门和给水平台连接;所述给水平台包括给水主路和给水旁路,所述给水主路设置有第五阀门,所述给水旁路设置有依次连接的给水旁路调整门前电动门、给水旁路调整门和给水旁路调整门后电动门;所述锅炉内设置有汽包;所述自动控制系统用于当第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组到达稳定运行状态后根据预设的控制命令控制第一汽动给水泵组和第二汽动给水泵组的运行;所述给水旁路调整门用于调节给水旁路的给水流量;
锅炉点火后,判断汽包压力是否达到第一阈值,若汽包压力达到第一阈值则提高第一汽动给水泵组的转速到第一转速;
根据锅炉的压力和蒸发量变化逐步提高第一汽动给水泵组的转速;将第一汽动给水泵组的转速调整到第二转速,并通过给水旁路调整门调节汽包的水位以使给水旁路调整门前后的压差为第一压力差;
调整第一汽动给水泵组的转速从第二转速到达第三转速,监测第一汽动给水泵组的出口压力,并根据第一汽动给水泵组的出口压力与汽包水位调整给水旁路调整门的给水流量;
主机并列后,保持第一汽动给水泵组的转速大于第三转速并将第一汽动给水泵组接入自动控制系统;
判断发电机组的负荷是否达到第一负荷,若达到第一负荷则对第二汽动给水泵组进行暖机冲转;根据操作要求逐步提升第二汽动给水泵组的转速至第三转速;
判断给水流量是否已达到给水旁路通流上限,若达到给水旁路的供水上限,则将给水旁路供水切换为给水主路供水,通过调节第一汽动给水泵组的转速进行给水量控制;
当发电机组的负荷达到第二负荷时,根据给水流量和锅炉压力,调整第一汽动给水泵组和第二汽泵的出口压力,将第二汽泵并入自动控制系统,完成无电泵启动。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,启动方法还包括:
判断锅炉是否完成锅炉点火的准备工作,若已完成锅炉点火的准备工作,则进行锅炉点火。
3.根据权利要求2所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述准备工作包括:
除氧器进行投加热,由第一前置泵通过给水旁路向锅炉上水和冲洗;
主机通过邻机辅助汽源送轴封,主机建立真空环境后,对小汽轮机进行抽真空和送轴封;通过邻机来辅汽对第一汽动给水泵组进行暖机冲转;
锅炉点火后第二汽动给水泵组并入自动控制系统前屏蔽锅炉MFT联跳汽动给水泵联锁;在给水流量小于第一流量前,屏蔽第一前置泵出口压力低低联跳汽泵联锁。
4.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述供水系统还包括电泵组,所述电泵组包括依次连接的第七阀门、电动给水泵和第八阀门;所述电泵组保持备用联锁。
5.根据权利要求4所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述电动给水泵设置为联锁备用状态,电动给水泵的勺管初期开度置于50%以下,并根据给水流量负荷情况进行调整,当完成无电泵启动后,电动给水泵的勺管开度为设置在70%。
6.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述第一转速为800r/min;所述第二转速为1800r/min;所述第三转速为3000r/min。
7.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述第一阈值为0.5Mpa。
8.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述第一压力差为1Mpa。
9.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述第一负荷为60MW,所述第二负荷为120MW。
10.根据权利要求1所述的一种火力发电机组无电泵启动方法,其特征在于,所述给水旁路的供水上限为30%B-MCR。
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