浅谈国产超临界锅炉启动系统优化分析

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1、任丘热电生产技术专题浅谈国产超临界直流锅炉启动系统优化设计分析批准：王禄伟编制：李功强河北建投任丘热电有限责任公司发电分公司二O—三年十月二十日浅谈国产超临界直流锅炉启动系统优化设计分析一、刖吕我国目前火力发电机组止向着高参数大容量、环保指标近零排放的方向快速发展，大批的百万T•瓦机组基本都是超超临界参数，超临界机组的技术也H新月异，给我国超临界机组的制造、安装、调试、运行带来了巨大的挑战，面对新技术、新材料、新工艺也存在一些认识不足的地方，需要我们花时间在工作中摸索经验更好地接受新生事物。对于超临界或超超临界机组而言考验最大的仍然是锅炉，首先从锅炉的工艺要求和控制方式上

2、与亚临界机组都冇质的不同，最大的区别一是启动方式上因无汽包，对水质要求极高。二是由于高参数汽温在600°C左右对锅炉管材耐温要求很高。三是控制方式上如煤水比或过热度或恰值等，要求给煤量的称量精度较高，以上这些都比亚临界机组复朵的多。下面针对国内超临界机组及任丘热电超临界供热机组的技术特点谈一些认识。二、启动系统的主要作用由于超临界直流锅炉没有汽包无法形成自然循坏的特点，运行中必须考虑水冷壁流动的稳定性和保证水冷琏管琏温度低于允许值，因此超临界锅炉规定一个最小启动流量。一般超临界直流锅炉的最小启动流量为BMCR的25〜35%Z间，但在锅炉的启停期间产汽量低于炉膛所需的最小流

3、量负荷区间运行时，多余的工质（指汽水混合物屮未汽化的水）又不能进入过热器系统，此吋就需要在进过热器前设置一个启动旁路系统来将多余的工质（未汽化的水）排掉，因此启动系统便成了超临界机组不可缺少的一个系统，它是保证机组安全、经济启停、低负荷运行及妥善进行事故处理的重要系统。其作用叙述如下：1.建立启动压力和启动流量，保证给水连续地通过省煤器和水冷壁，尤其是保证水冷壁有足够的冷却和水动力的稳定性。2.回收锅炉启动初期排出的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以及过热度不足的过热蒸汽，实现工质和热量回收。3.在机组启动过程中起到固定蒸发受热面终点，实现汽水分离，保证给水、汽温、燃烧调节相对

4、独立，互不干扰，便于启动参数控制。4.由于超临界直流锅炉受热面的内径很小，若水质控制不严格将会造成受热而管子内表而结垢，造成管道阻力增加，严重时则会引起超温爆管，因此超临界直流锅炉对给水品质有严格的要求，在锅炉点火时，给水品质必须满足要求。为了保证锅炉水质，超临界直流锅炉启动吋必须进行冷态冲洗和热态冲洗，启动系统在锅炉冷态清洗和热态清洗时为清洗水返冋给水系统提供了一个流通通道。锅炉启动系统可分为分置式和外置式启动系统，外置启动系统结构比较复杂目前国内超临界机组较少采用，下面重点介绍内置式启动系统的几种类型。三、内置式启动系统主要类型内置式启动系统是指在机组启动、正常运行、

5、停运过程屮，启动分离器均投入运行，在锅炉启停及低负荷运行期间，启动分离器处于湿态运行，分离器如同汽包一样，起汽水分离作用；而在锅炉止常运行期间，启动分离器处于干态运行,从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器，进入过热器，此时分离器仅起一连接通道作用。内置式的启动系统可分为大气扩容式、启动疏水至除氧器式和带循环泵式三种。目前国内主耍采用大气扩容式和带循环泵式启动系统两种，极少采用启动疏水至除氧器式。我公司组织锅炉专业、河北电力设计院、北京巴威锅炉厂的设计人员共同对国华沧东电厂启动疏水至除氧器方式进行了调研，经锅炉制造厂论证后对此方式进行了改造，增设一条分离器至除氧器的管路即34

6、1-3管线（并设有电动调阀、电动截止阀、逆止阀），下而对这几种方式的特点进行分析讨论。1.带循环泵式启动系统1.1主要流程带循环泵式启动系统主要流程见图1水冷壁省煤器分离器金过热储水箱循环泵水位调"糾2馀水氟山口*髙加图1-带循环泵式启动系统主要流程由图1可以看出，带循环泵式启动系统锅炉启动时，给水经省煤器、水冷壁加热蒸发后的汽水混合物曲汽水分离器分离，分离下來的水进入储水箱，储水箱里的水经循环泵与高加的来水一同汇入省煤器，从而形成炉水循环。带循环锅炉泵式启动系统锅炉进入省煤器的给水流量由高加出口流量和循环泵出口至省煤器的两个流量之和，一般來说启动初期吋给水泵向炉膛的给水

7、流量较小（约7%BMCR左右），而锅炉启动最小流量所必须的其余部分流量则由循环泵提供，湿态运行时类似于强制循环汽包炉。1・2特点a・该启动系统的炉水一直在炉内循环，仅小部分工质通过水位控制阀（简称“341阀”）排至疏水箱，锅炉的热量基本完全产生蒸汽，因此热量损失很小，热量和工质的回收性能较好。b.该启动系统的炉膵给水为循环泵出口流量和高加出口流量之和，炉膛给水流量可以通过循环泵的流量进行调整，保证了较大的炉膛给水流量，冇利于水冷壁的足够冷却和水动力的稳定性，从而确保水冷壁的安全。c.该启动系统便于锅炉冷、热态冲洗。冷、热态冲洗