确保辅助蒸汽系统正常运行的措施

焦开明

(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古 托克托 010206)

1 问题的提出

辅助蒸汽系统作为单元制机组重要的公用系统，主要用于机组启动及正常运行时辅助用汽。厂用辅助蒸汽分别供应除氧器用汽、小机启动用汽、主机和小机的轴封用汽、采暖用汽、锅炉暖风器及其他用汽等，而电厂锅炉是辅助蒸汽的主要来源。因此，如何合理安排锅炉的运行和启动是保证全厂辅助蒸汽系统的重要手段，特别是发生电网故障时全厂部分机组停运或全部机组停运时，保证辅助蒸汽供汽是恢复机组正常运行的首要任务。

2 辅助蒸汽系统的实际情况

托电公司机组多，输出功率大，500kV出线线路多且输电线路长，线路安全运行受环境影响较大，一旦出现2条或多条线路跳闸，必然会导致多台机组跳闸或被迫停运，此时保证全厂辅助蒸汽系统正常运行显得尤为重要。特别是在冬季采暖及暖风器系统投运期间，辅助蒸汽需求量较大，确保全厂辅助蒸汽系统稳定运行具有重要意义。

托电公司#1～#8机组分为4个单元，为单元制结构，辅助蒸汽系统汽源来自冷段再热蒸汽和四段抽汽，各机组辅助蒸汽联箱相互串联，#4，#5机组辅助蒸汽联络管中间引出管与呼热公司单元辅助蒸汽系统相连，互为备用汽源。管路连接复杂，辅助蒸汽系统容量大，供汽方式灵活，单台或2台机组故障停运时，辅助蒸汽系统运行不会受到任何影响。若发生多台机组停运或机组全停，则全厂辅助蒸汽系统的需求量会很大，仅靠呼热公司1台300 MW机组的供汽量远远不能满足需求，主要原因是机组容量有限、供汽管路较长、管径较小且系统阻力大。冬季机组正常运行时，各机组辅助蒸汽供汽量见表1。

表1 托电公司各机组辅助蒸汽供汽量统计 t/h

辅助蒸汽系统需求总量约318 t/h，至少需要3台机组运行才能满足要求。2012－11－05，托电公司输电线路因雨雪天气跳闸，仅保留#4机组和#8机组运行，辅助蒸汽系统压力降至0.20 MPa，#4锅炉供辅助蒸汽128 t/h，#8锅炉供辅助蒸汽125 t/h，因当时电网要求机组仅维持300 MW负荷，辅助蒸汽供汽量已达到最大，此时仅2台机组运行不能满足辅助蒸汽系统的需求。

3 多台机组停运保证辅助蒸汽系统正常运行

2012－11－05，托电公司输电线路源霸Ⅰ线、Ⅱ线，源安Ⅱ线相继跳闸，托电公司#1，#2，#3，#5机组被迫停运，仅保留#4，#8机组运行，辅助蒸汽联箱压力快速下降。针对这一问题，托电公司采取以下2个措施，既有效解决了辅助蒸汽不足的问题，又为机组再次启动赢得了宝贵时间。

(1)#3锅炉灭火后，立即采取极热态启动，开启高压旁路及低压旁路，通过冷段再热器向辅助蒸汽联箱供汽，磨煤机等离子系统运行，锅炉无油点火，维持汽轮机冲转参数，便于机组快速启动带负荷。

(2)#5锅炉采用了快速降负荷、机组打闸锅炉不灭火措施，停机后立即开启高压旁路及低压旁路，通过冷段再热蒸汽向辅助蒸汽联箱供汽。

采用以上2个措施以后，#3机组供辅助蒸汽量增加70 t/h，#5机组增加72 t/h，辅助蒸汽联箱压力很快由0.21 MPa上升至0.40 MPa，满足了当时辅助蒸汽系统的需求，同时也为其他机组启动提供了可靠保障。辅助蒸汽压力变化趋势如图1所示。

图1 辅助蒸汽系统压力变化趋势

4 全部机组停运保证辅助蒸汽系统正常运行

若源安另外1条线路也跳闸，托电公司如果不能实现单台机组带厂用电，那么机组会全部停运。要及时解决辅助蒸汽供汽问题，只能通过及时启动锅炉保证辅助蒸汽供汽，具体措施如下。

(1)全部机组停运后，厂区500 kV升压站停电，联络变压器失电，启动备用变压器失电，厂用电失去，辅机无法启动。该问题有2个解决方法:

1)线路试送电，恢复500 kV升压站供电。

2)通过呼热、托电公司联络段(以下简称呼托段)向托电公司#5机组反送电，#5机组锅炉启动单侧风机运行，锅炉点火带辅助蒸汽。

(2)呼托段在启动#5机组锅炉过程中，应尽快恢复500 kV升压站送电，否则其他锅炉不能启动，不能满足全厂辅助蒸汽的需求。

(3)机组停运后，各机组供辅助蒸汽系统压力无法维持，辅助蒸汽仅靠呼热公司单元提供，其系统大、供汽量小，远远不能满足需求。解决该问题的有效途径是尽快隔离辅助蒸汽联箱，仅保持呼热公司辅助蒸汽与#5机组辅助蒸汽联箱相连，#5机组锅炉点火后，通过冷段再热蒸汽向辅助蒸汽联箱供汽，然后逐步启动其他锅炉，恢复全厂辅助蒸汽系统正常运行。

(4)辅助蒸汽系统压力不足，热态锅炉可通过开启旁路系统向锅炉泄压并通过冷段再热蒸汽向辅助蒸汽系统供汽，同时关闭厂区次要辅助蒸汽用户，以保证主要用户正常运行。

(5)如果呼热公司辅助蒸汽供汽量不能满足#5机组锅炉启动需求，可采取以下措施启动#5机组锅炉运行。

1)停运机组开启高压旁路，利用锅炉余热通过冷段再热蒸汽管路向辅助蒸汽联箱供汽，该方法受到锅炉泄压速度限制和锅炉蓄热量的影响，不能保证辅助蒸汽系统长时间稳定运行，仍需尽快启动锅炉。

2)锅炉无辅助蒸汽热态启动，通过主蒸汽向轴封供汽，锅炉启动后投入高、低压旁路系统，通过冷段再热蒸汽管路恢复机组辅助蒸汽系统正常运行。

3)#5机组锅炉启动后仍然不能满足全厂辅助蒸汽需求，需要尽快启动#8机组锅炉，#8机组锅炉启动A，C磨煤机等离子系统，2台磨煤机运行，可提供较大的蒸汽量。

5 保证辅助蒸汽系统正常运行对锅炉的要求

要保证全厂辅助蒸汽系统正常运行，首先必须保证锅炉启、停操作能够顺利进行，既要有效合理利用锅炉蓄热量，还要考虑锅炉的节能运行，因此，对锅炉的要求有以下几个方面。

(1)磨煤机配煤合理，磨煤机等离子系统配发热量大于18765 kJ的煤种，这样可保证单台磨煤机稳定运行，实现锅炉无油点火。

(2)高、低压旁路开关灵活，无卡涩现象，特别是在停机不灭火过程中，必须保证高压旁路能及时开启，防止锅炉超压。

(3)各辅助蒸汽联箱联络门开关灵活且关闭严密，以保证辅助蒸汽联络系统倒换灵活。

(4)详细了解各机组辅助蒸汽用户，在辅助蒸汽压力低时，便于切断次要用户阀供汽，保证主要用户供汽不受影响。

(5)在操作过程中，凡涉及主再热蒸汽温度及压力的控制、汽包水位的控制以及辅机启、停的合理控制，特别是采用呼托段反供电时，锅炉启动必须考虑负荷容量的问题，否则，一旦呼热公司启动备用变压器跳闸，锅炉启动将更加困难。锅炉在通过呼托段反送电启动时，其负荷可按以下方案分配:

1)呼热公司启动备用变压器参数。额定容量，40/25～25MV·A;额定电流，100/2291～2291A。

2)#5机组锅炉启动采用单侧风机运行，相关6 kV设备有引风机、送风机、一次风机、电动给水泵、循环水泵、凝结水泵、磨煤机和空气压缩机等，相关380V设备有闭式水泵、辅机油泵等，合计6kV电压对应电流800～1000 A。

3)化学制水车间(在保证制水及供水能力的前提下)必须启动的设备有生水泵(2台)、除盐水泵(1台)、反渗透水泵(2台)、除碳水泵(1台)、提升水泵(2台)，折算为6 kV电流约40 A，这些设备最终由呼热公司6 kV公用A段带负荷。

4)在保证1000 t/h流量的情况下，水源变压器折算至6 kV电流约260 A。

5)在保证托电公司油泵及三期输煤系统1条皮带运行的条件下，折算至6 kV电流约300A，这些设备可最终调整由呼热公司6 kV公用B段带负荷，以防呼热公司6 kV公用A段进线电源开关过负荷。

6)每台机组保安段所需的容量，折算至6 kV电流约40A。这部分负荷最终平分至呼热公司6kV公用A/B段。

7)通过上述计算，呼热公司6 kV公用A段所带托电公司的厂用电约1200 A，再加上自身所带负荷，呼热公司6 kV公用A段电源进线开关有过负荷的可能。呼热公司6 kV公用B段所带托电公司的厂用电约720 A。两段之和为1920 A，大致容量为30 MV·A，呼热公司启动备用变压器容量应能满足要求。

8)呼热公司6 kV公用A段电流=#5机组锅炉启动(1000 A)+化学制水4台机组保安负荷(40×4=160 A)=1160(A)。

9)呼热公司6 kV公用B段电流=水源变(260 A)+输煤(300 A)+4台机保安负荷(40×4=160 A)=720(A)。

6 结论

辅助蒸汽系统作为火电厂重要的公用系统之一，在电厂运行过程中有举足轻重的作用。如何保证辅助蒸汽供汽需求，如何合理有效地利用辅助蒸汽系统，如何有效、灵活地利用锅炉运行方式，保证辅助蒸汽系统正常运行至关重要。特别是在托电公司采用大容量机组集中供电模式的条件下，辅助蒸汽系统复杂，影响范围大，事故发生后如何恢复辅助蒸汽正常运行，需要不断进行分析和总结。

［1］张学军.300 MW机组无辅汽孤立方式热态启动分析［J］.黑龙江电力，2010(5):370 －372.