[发明专利]一种燃气锅炉汽机发电快速启动节能装置及方法

说明书

一种燃气锅炉汽机发电快速启动节能装置及方法，属于燃煤气锅炉汽机发电设备及方法技术领域，用于燃气锅炉汽机发电进行快速启动。其技术方案是：本发明增加了快速启动锅炉低部加热装置，在启动过程中采用了大气式除氧器低压循环加热、高压式除氧器低压循环加热、外部蒸汽锅炉底部直接加热、汽机低压滑参数启动等步骤，锅炉从点火生压、主蒸汽暖管、汽机滑参数启动并网代负荷共9小时。本发明大大缩短了燃煤气锅炉汽机发电机组的启动时间，降低了锅炉启动过程中的大量放散蒸汽，降低了机组启动成本，完善了燃气锅炉和汽机快速启动的安全问题，杜绝了机组并网前的蒸汽噪音对周边居民的的污染，减少了钢铁企业煤气明火放散的现象。

技术领域

本发明涉及一种对钢铁企业燃气锅炉汽机发电进行快速启动并节能的装置及方法，属于钢铁企业燃煤气锅炉汽机发电设备及方法技术领域。

背景技术

目前，钢铁企业煤气的发生和使用具有波动性，如高炉休风或发生待料时、热风炉在使用煤气消耗量波动、设备检修、产品要求改变时造成煤气消耗量的波动等，波动系数一般为15%～20%，平衡这种煤气波动的措施是进行大量明火放散。为了合理利用煤气能源，绝大数钢铁企业采用锅炉燃烧高炉煤气汽机发电，利用大量低热值高炉煤气进行发电是一项新技术，在不影响锅炉安全运行的情况下，可通过调整发电负荷来增减高炉煤气的使用量，既有效地利用了高炉煤气资源，作为缓冲用户又能及时地调整煤气管网的压力波动，也存在轧钢加热炉等设备定修时，或热轧热送时，煤气富裕，需启动发电备用机组用于消耗煤气杜绝放散。

目前的锅炉汽机发电启动并网要经历以下几个过程：

首先，锅炉上水上入冷态锅炉的水必须是除过氧的除盐水，其温度≥150℃，为了控制汽包壁温差应不大于50℃，减小金属热应力，严格控制上水时间和速度，一般上水时间≥3小时。

其次，进行锅炉点煤气升压升温。锅炉在升压过程中，应控制锅筒内饱和温度的上升速率不大于1.75℃/分，开启锅炉对空排汽阀门进行放散，放散期间伴随噪音污染。尤其在0.01MPa～0.49MPa期间对应饱和温度146℃，温升速度快；随着压力升高其温度变化不大，但为锅炉膨胀均匀，需大量放散蒸汽，随着压力升高，噪音污染分贝越大。锅炉升至汽机主蒸汽压力8.83Mpa，主蒸汽535℃温度，需要4个小时。

再有，锅炉向汽轮机供汽前，应对蒸汽管道进行暖管，需要4小时。当汽机主蒸汽压力8.83Mpa左右，主蒸汽535℃温度左右，汽轮机暖机冲转升速并网需要4个小时，期间根据蒸汽压力关闭锅炉对空排汽消除噪音污染和能源浪费。

综上所述，正常的锅炉上水启动，直到汽机暖机升速并网带至负荷的全程最少需要15小时，且启动噪音大，严重影响周边居民的的生活，更严重的是在启动期间由于机组负荷无法并网，煤气明火需放散，在锅炉启动大量放散蒸汽和消耗煤气。

随着生产的发展，目前的锅炉汽机发电启动带来的启动并网时间长、启动噪音大、大量放散蒸汽和煤气等缺点已经远远不能适应生产需要，也不符合节能减排、避免污染环境的社会要求，亟待加以改进。

技术人员通过研究机组启动过程中的加热方式和热力特性发现，机组的合理启动方式、方法应该是在启动过程中，使机组各部件得到均匀加热，使各部温差、胀差、热应力和热变形等均在允许范围内变化，尽可能地缩短机组总的启动时间，并兼顾机组启动的安全性与经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种燃煤气锅炉汽机发电快速启动节能装置及方法，这种装置及方法不但可以有效地解决钢铁企业燃煤气锅炉汽机发电机组启动期间温差大、启动时间过长、煤气放散的问题，又可杜绝锅炉和汽机启动期间的能源浪费和噪音污染的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：