1、300mw級機組無啟動旁路探尋 【摘 要】本文對無旁路啟動系統做了簡單介紹，并對其進行了綜合技術經濟分析。從簡化系統、節約初投資考慮，推薦本工程采用無旁路啟動系統。與采用高低壓兩級串連旁路系統相比，單臺機組可節省初投資約488萬元。 【關鍵詞】啟動；無旁路啟動；高低壓兩級串連旁路；經濟技術分析 1.前言 汽機旁路系統主要作用是協調鍋爐和汽機用汽量之間的不平衡。在機組啟動期間，對過熱器和再熱器系統進行預熱、加快機組啟動速度。在機組甩負荷時，將鍋爐剩余蒸汽通過旁路系統，使鍋爐瞬變過渡工況運行穩定，達到改善啟動和帶負荷特性，減少機組的壽命消耗，提高運行的安全性和經濟性。 2.無旁路啟動系統介紹 目前

2、300mw級機組大部分設置汽機旁路系統。一般說來，要求旁路功能越全、越多，旁路容量也越大，相應造成投資增加。旁路系統的型式和容量還要結合機組特性及其在電網中的地位和任務以及汽機的啟動型式、鍋爐布置型式、啟動系統要求等來綜合確定。目前旁路系統的設置趨向簡化，主要具有啟動功能。 在300mw引進型機組中，也有不少機組不設置旁路而實現成功啟動。 不帶旁路的啟動方式主要用于承擔電網基本負荷或承擔城市基本熱負荷的大型再熱機組。如果對主機及輔機的設計和運行控制方式采取一定措施，可以不設置旁路系統，它具有系統簡單、費用低、運行操作簡便等特點，曾一度在美國廣為采用。 3.無旁路啟動可行性分析 國內一些電廠運行

3、實踐表明，機組在無旁路系統的情況下能夠實現正常啟動，汽輪機差脹、振動及轉子應力和壽命損耗均在允許范圍內。鍋爐島5%啟動疏水旁路能夠起到加快啟動速度和適應機、爐特性差異的作用，能夠滿足鍋爐啟動的要求。無旁路機組系統比較簡單，投資較省。在啟動過程中，由于高壓缸排汽壓力比帶旁路系統的機組低，鼓風損失小，不用擔心高壓缸排汽溫度的升高，因此不需配置高排通風閥。 無旁路啟動過程中，主蒸汽溫度和壓力的調節難度有所增加，而且汽輪機沖轉前，再熱器完全干燒，汽機沖轉之后，鍋爐再熱器流量來自高壓缸排汽，在啟動初期流量較小，再熱器也基本處于干燒狀態。需要控制鍋爐升溫升壓速率來保證再熱器的安全運行。由于無旁路啟動過程中

4、通過再熱器的流量只有高排流量，相比兩級串聯旁路流量較小，再熱系統管道的暖管升溫時間較長，對于機組熱態啟動不利；因此不設旁路的機組在鍋爐點火及啟動時必需嚴格控制鍋爐的燃燒率。同時，由于機組啟停或降負荷時，鍋爐旁路疏水及對空排汽會造成大量工質損失，增加電廠成本。 美國300mw機組大多采用無旁路啟動方式。國內也有部分電廠不設旁路裝置，如廣東沙角c廠3660mw亞臨界機組、大港電廠2330mw機組（意大利）、湖南益陽電廠一期工程2300mw機組等，均不帶旁路啟動。因此，不帶旁路啟動是一種比較成熟、普遍的啟動方式。 4.無旁路啟動經濟性分析 4.1 初投資分析 無旁路啟動的機組與高低壓兩級串連旁路啟動

5、的機組相比，節省的初投資主要包括：旁路設備、與旁路設備相連的管道及其支吊架、配套的電氣及控制系統、安裝費用等； 計算條件： 1）旁路系統按高低壓兩級串聯旁路考慮，旁路容量按35%計算。 2）旁路閥按采用國內產品計算，價格含控制系統。 3）不考慮在旁路閥前增設關斷閥。 根據計算結果可以看出，與采用高低壓兩級串連旁路啟動機組相比，無旁路啟動每臺機組可節省初投資488萬元。 4.2 啟動費用分析 與帶旁路啟動相比，為了保護再熱器無旁路啟動需要控制鍋爐的升溫升壓速率，啟動時間變長。 本期工程推薦采用等離子點火技術，鍋爐能夠完全做到無油點火和穩燃，因此無旁路啟動不會因為啟動時間的延長而過多地增加機組的啟

6、動成本。 隨著電網容量的擴大，裝機容量已經明顯大于供電需求，特別是在用電低峰期，許多發電機組只能降負荷運行，部分機組甚至僅維持在低負荷工況下運行，與無旁路啟動相比，帶旁路啟動雖然能夠迅速升至滿負荷，但受到每年發電指標數量的影響，機組不會因為能夠早發電而增加發電效益。 因此，無旁路啟動機組在啟動費用方面與帶旁路啟動機組相差不大。 5.取消旁路系統后爐側采取的措施 當機組不設汽機旁路系統時，在電廠熱力系統上就須另外設置通道來處理汽機暫不能接納的蒸汽。鍋爐需采取如下措施： 5.1 保留5%mcr容量的鍋爐疏水旁路 鍋爐保留5%mcr容量疏水旁路來滿足機組啟停的需要，該旁路也被稱之為“大型疏水設備的小

7、型旁路”。即從鍋爐后豎井環型集箱引出6路608疏水管（前后墻各2路，兩側各1路），各配備dn50的電動截止閥，機組啟停時可將5%容量的蒸汽排往疏水擴容器，或經減溫減壓送至汽機冷凝器。利用這一旁路可以迅速提高升溫升壓速度。使鍋爐在允許的煙氣溫度下達到額定的過熱蒸汽溫度。國外許多大型電站鍋爐即是采用這種系統，其運行結果表明可完全滿足機組快速啟停的要求。 5.2 在過熱器和再熱器出口設置對空排汽 在過、再熱器系統出口管段上各設有一個對空排汽門，為人工電動控制，在機組啟停階段可將不符合汽機要求的蒸汽或多余的產汽快速排放，以加快機組的啟停和降負荷速度。其中過熱器對空排汽可達20%容量，再熱器對空排汽可達10%容量。 5.3 運行人員精心組織與熟練操作 在鍋爐采取上述措施后，通過運行人員良好地調整汽溫，使蒸汽溫度與金屬溫度相匹配，能夠使鍋爐滿足汽機啟停的要求。 6.結論 根據以上分析，對于高壓缸啟動的機組，無旁路啟動在技術上是完全可行的，與高低壓串聯兩級旁路系統相比，無旁路