0、引言
    某廠600 MW超臨界機組鍋爐給水系統選用2臺50% BMCR容量的汽動給水泵和l臺30% BMCR容量的電動調速給水泵，每臺泵均配有同容量的前置泵。機組啟動階段需要的輔助蒸汽（包括汽動給水泵啟動汽源）來自電廠的啟動鍋爐或鄰機，正常工作汽源來自四段抽汽或再熱蒸汽冷段。
    在600 MW超臨界機組鍋爐的啟、停過程中，通常都是用電動給水泵向鍋爐供水，一般待機組負荷達到180 MW后才啟動汽動給水泵并入系統向鍋爐供水。該廠2臺600 MW機組汽動給水泵采用杭州汽輪機廠生產的NK63/71/0型，單軸單缸單流純凝汽反動式汽輪機，工作汽源為四段抽汽、輔汽、冷再汽源，給水泵型號為14×14×16A - 5stgHDB5，汽動給水額定人口流量1092 t/h，出口流量l024 t/h，前置泵為QC400/300C型，水平單級軸向分開式離心泵，前置泵電動機功率560 kW。電動給水泵型號為8 x10 x14HDB -5．額定入口流量682.3 Uh，出口流量613.7t/h，電動給水泵電動機功率8200 kW。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    機組正常運行負荷大于330 MW以上時，A，B汽動給水泵各帶50%負荷，A，B小汽輪機汽源均為四段抽汽汽源供，自輔助蒸汽聯箱來汽并入系統熱備用狀態，輔助蒸汽聯箱由冷段再熱汽供汽。四段抽汽至小汽機汽源電動閥和輔汽至小汽機電動閥保持開啟位，當機組負荷降低四抽汽源壓力低于輔汽壓力后，小汽輪機汽源將自動逐漸切至輔汽汽源帶，四段抽汽至小汽機汽源逆止閥將自動關閉，冷段再熱器汽源供汽高壓調閥只有在小汽機低壓調閥開度大于70%以上時才會逐漸自動開啟供汽，均能實現汽源無擾動切換。
1、優化方案
    機組在正常啟、停過程中，原采用電動給水泵為鍋爐上水，負荷到300 MW后才完全切換為汽動給水泵為鍋爐上水，由于電動給水泵電動機功率容量很大（達8 200 kW），啟動電動給水泵運行時消耗大量電能，使機組啟、停過程成本較高。經過分析比較，在機組啟、停全過程中，采用汽動給水泵向鍋爐供水，電動給水泵處于緊急備用狀態，可以大量節省廠用電，減少了機組啟動、停運成本，特別在電動給水泵故障失去備用作用時，機組順利啟動能有可靠保證。由于汽動給水泵基本出力較大，汽動給水泵處于無汽壓或較低汽壓以及給水切為主路運行時，直流爐給水流量的控制難度很大，容易引起水量、汽溫、汽壓大幅的波動，給機組運行帶來一定的影響，因此，在試驗過程中，一定要注意在上述情況下的運行調整并做出相應的預案。
2、試驗過程
    (1)在機組停運全過程中，采用汽動給水泵向鍋爐供水。該廠利用機組一次滑參數停運機會，在停機全過程中，采用汽動給水泵向鍋爐供水試驗并獲得了成功。
    具體操作過程：當時負荷為600 MW，A，B汽動給水泵各帶50%負荷，A，B小汽輪機汽源均為四段抽汽汽源供汽，輔助蒸汽熱備用狀態，輔助蒸汽由冷段再熱器汽源供汽。在負荷由600 MW滑至330 MW時，逐漸將B汽動給水泵所帶負荷出力全部轉移到A汽動給水泵并減負荷至300 MW。穩定運行10min左右，觀察B汽動給水泵所帶負荷出力確已全部轉移到A汽動給水泵，A汽動給水泵運行無異常，給水流量穩定，B汽動給水泵最小流量再循環閥已全開，將B汽動給水泵轉速降低，維持出口壓力比A汽動給水泵出口壓力低1.5~2.0 MPa作為A汽動給水泵故障跳閘后的緊急備用上水。逐漸降負荷，相應調整A，B汽動給水泵轉速，當負荷降至200 MW后，將鍋爐上水由主路切至旁路供水，通過上水旁路調節閥控制鍋爐調整給水流量，保持鍋爐最低啟動流量直致鍋爐磨煤機吹空后停運。
    由于小汽機汽源在四抽汽源壓力低于輔汽壓力后自動切至輔汽汽源帶，而在低負荷時由于輔汽汽源壓力較高會導致2臺小汽機轉速偏低或調整轉速時給水流量波動較大，因此，在滿足輔汽其他用戶汽壓要求的基礎上，盡量降低輔汽聯箱蒸汽參數(約0.7 MPa、270℃)，特別在150 MW負荷以下時以防汽動給水泵轉速過低不好控制。
    (2)在機組啟動全過程中，采用汽動給水泵向鍋爐供水。在機組停運全過程中，采用汽動給水泵向鍋爐供水運行成功后，在隨后機組冷態啟動過程中，進行啟動全過程采用汽動給水泵向鍋爐供水試驗并獲得成功。
    具體操作過程：鍋爐上水之前，利用鄰機供輔汽汽源沖轉A，B小機，利用A汽動給水泵和鍋爐上水旁路調節閥控制上水流量給鍋爐上水，B汽動給水泵上水結束后維持給水流量450 t/h進行冷態清洗，合格后進行鍋爐點火、熱態清洗、升溫升壓、汽機沖轉、機組并網直至機組負荷達180 MW時將鍋爐上水由旁路切至主路，開主路電動截閥時，根據給水流量的增大情況，提前將A汽動給水泵轉速降低，可結合降低輔汽壓力或切至MEH來適當降低汽動給水泵轉速（大于2 600 r/min）來控制給水流量。在A汽動給水泵出力逐漸增大時，B汽動給水泵的轉速也相應提升，但保持不上水狀態，當機組負荷大于300 MW以上時，逐漸將B汽動給水泵并入系統接帶負荷。在啟動過程中，當四抽汽源壓力較低時，要注意確認逆止閥嚴密可靠后才可以開啟四抽汽源電動閥，以防小機進汽汽源壓力突降引起轉速和給水流量突降。
    (3)隨后在熱態啟動及停運過程中，全過程均采用汽動給水泵向鍋爐上水，電動給水泵只作為緊急備用，其運行方式證明采用汽泵進行熱態啟停是完全可行的。
3、經濟性分析
    目前，600 MW超臨界機組啟動、停運過程一般使用電動給水泵向鍋爐上水，在180 MW以上負荷才切換為汽動給水泵供水，甚至電動給水泵在300MW后才停運投備用。電動給水泵運行期間消耗電量很大，機組啟、停過程的耗電量均為外購電量，電費較高。經過運行分析，在機組啟、停過程中，采用鄰機提供的輔助汽源沖轉小機，使用汽動給水泵向鍋爐供水，電動給水泵處于備用狀態，從而達到節約廠用電，降低機組啟、停成本的目的，多次操作實踐證明，該廠2臺機組采用了汽動給水泵運行方式有明顯的節能效果。
3.1冷態啟動
    600 MW超臨界機組從鍋爐上水、冷態沖洗、冷態啟動到機組帶180 MW負荷，約需12 h。
    (1)在機組冷態啟動過程中，電動給水泵平均耗電量約12 x6000 =72000 (kW．h)，外購電電價按0. 60元／(kW．h)計算，則電動給水泵耗費成本約72 000×0.60= 43 200（元）。
    (2)在機組啟動過程中，汽動給水泵耗汽量12 x16—192 (t)蒸汽參數：0.7 MPa，270℃，焓值^為2 980 kj/kg，根據鍋爐效率93. 46%、蒸汽管道損失1.5%、原煤低位發熱量23 100 U/kg計算，每噸0.7 MPa、270℃的蒸汽所消耗的原煤約為2 980÷[23 100×93. 46%×(1-1.5%)]=0.1401(t)．啟動過程耗汽所耗原煤量192×0.1401= 26.9(t)，按原煤到廠價600元／t計算，折合費用為16 140（元）。
    (3)汽動給水泵前置泵耗電量約12×300=3600 (kW．h)，外購電電價按0.60元／(kW．h)計算，則電動給水泵耗費成本約3 600 x0.60 =2160(元)。
    因此，機組一次冷態啟動將節省費用43 200 -16140 -2 160= 24 900（元）。以裝機容量為2臺600 MW機組冷態啟動次數各按3次計算，則該廠全年冷態啟動采用汽動給水泵替代電動給水泵向鍋爐上水，可節約24 900×3×2=149 400（元）。
3.2熱態啟動
    600 MW超臨界機組熱態啟動到機組帶180 MW負荷，約需4h。
    (l)在機組熱態啟動過程中，電動給水泵平均耗電量約4×6 000= 24 000( kW·h)，外購電電價按0. 60元／(kW．h)計算，則電動給水泵耗費成本約24 000×0.60 =14 400（元）。
    (2)在機組熱態啟動過程中，汽動給水泵耗汽量4 x16 =64 (t)，蒸汽參數：0.7 MPa、270℃’、焓值h為2 980kj/kg，根據鍋爐效率93.46%、蒸汽管道損失1.5%、原煤低位發熱量23 100 kj/kg計算，每噸0.7 MPa、270℃的蒸汽所消耗的原煤約為2 980÷[23100×93.46%×(1-1. 5%)]=0.140 l(t)，啟動過程耗汽所耗原煤量64×0.1401=8.97(t)，按每噸原煤到廠價600元計算，折合費用為5 382元。
    (3)汽動給水泵前置泵耗電量約4×300 =1200(kW·h)，外購電電價按0. 60元／(kW．h)計算，則電動給水泵耗費成本約1200×0.60= 720（元）。
    因此，機組一次冷態啟動將節省費用14 400 -5 382 - 720=8 298（元）。以裝機容量為2臺600MW機組熱態啟動次數各按6次計算，則該廠全年冷態啟動采用汽動給水泵替代電動給水泵向鍋爐上水，可節約8298 x6 x2 =99567（元）。
3.3滑參數停機
    600 MW超臨界機組滑參數停機（180 MW負荷以下啟電動給水泵）約需3h。
    (1)在機組滑停過程中，電動給水泵平均耗電量約3×6 000 =18 000( kW．h)，外購電電價按0.60元／(kW“)計算，則電動給水泵耗費成本約18000 x0.60 =10800（元）。
    (2)在機組滑停過程中，汽動給水泵耗汽量3×16 =48 t蒸汽參數：0.7 MPa、270℃、焓值h為2980kj/kg，根據鍋爐效率93.46%、蒸汽管道損失1.5%、原煤低位發熱量23 100 kj/kg計算，每噸0.7 MPa、270℃的蒸汽所消耗的原煤約為2 980÷[23 100×93,46%×（1-1. 5%）]=0, 140 l (t)，啟動過程耗汽所耗原煤量48 x0.1401t =6.72 (t)，按原煤到廠價600元／t計算，折合費用為4032元。
    (3)汽動給水泵前置泵耗電量約3×300= 900(kW·h)，外購電電價按0,60元／(kW．h)計算，則電動給水泵耗費成本約900×0.60= 540（元）。
    因此，機組一次滑參數停機將節省費用10 800 -4 032 - 540=6228（元）。以裝機容量為2臺600 MW機組滑參數停機次數各按9次計算，則公司全年滑參數停機采用汽動給水泵替代電動給水泵向鍋爐上水可節約6228 x9 x2=112104（元）。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
4、結論
    綜上所述，該廠2臺機組在冷、熱態啟動及滑參數停機過程中，采用汽動給水泵向鍋爐上水比用電動給水泵向鍋爐上水每年（按單機3次冷態啟、停和6次熱態啟、停計算）可以降低機組啟、停成本約36.1萬元，
    通過不斷摸索和調整總結，該廠已在2臺機組啟、停過程中全部采用汽動給水泵向鍋爐供水，電動給水泵處于停運備用狀態，達到了降低機組啟、停成本的目的，有效地提高了機組經濟運行水平。若該種運行方式能加以總結推廣，各個電廠成本的累積效應是相當顯著的，這也是在國家節能減排的大趨勢下各個電廠應在生產管理環節上積極思考的問題，這種上水方式在取得較好的經濟效益的同時，也有較好的社會效益。