600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制研究

600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制研究
发表时间：2018-05-11T16:12:47.447Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：令狐绍伟
[导读] 摘要：文章基于600MW超临界机组介绍其汽包锅炉与直流锅炉启动系统的特点，并重点分析锅炉启动前的水冲洗阶段、碱洗和酸洗阶段、热态冲洗和吹管阶段以及干湿态转换阶段的运行控制措施。

（贵州兴义电力发展有限公司贵州省兴义市 562400）
摘要：文章基于600MW超临界机组介绍其汽包锅炉与直流锅炉启动系统的特点，并重点分析锅炉启动前的水冲洗阶段、碱洗和酸洗阶段、热态冲洗和吹管阶段以及干湿态转换阶段的运行控制措施。

关键词：600MW超临界机组；锅炉；启动系统
1引言
随着我国国民经济的发展，人们对于电力能源的需求量不断增加，而且随着能源紧缺和环境恶化问题的不断加剧，我国针对电力行业也加速了能源结构调整和电力企业改革。

对于燃煤火电厂来说，目前主要的发展方向就是发展大容量的超临界以及超超临界机组，其较强的负荷适应性和较高的经济性，符合我国建设资源节约型和环境友好型社会的要求。

超临界直流炉和汽包炉在结构、运行特性和控制方式上有着较大的不同，需要对600MW超临界机组锅炉启动系统特点和运行控制进行研究和讨论。

2 600MW超临界机组锅炉启动系统特点
直流锅炉的构造与汽包锅炉不同，其构造中没有汽包的存在，其炉内工质的流动主要依靠水泵的压力作用，由于没有汽包的存在，炉内的水、汽水混合物以及蒸汽会在此压力作用下一次性全部通过受热面。

所以在直流锅炉点火启动时，为了确保启动安全，必须要保证炉膛水冷壁管内的流量应大于最小流量值，从而确保流动的稳定性和确保水冷壁管壁温度在允许的范围之内。

此外，一旦锅炉在启动过程中，以及运行中的产汽量低于最小流量值时，为了防止多余的水进入过热器系统中，还需要在过热器之前增加一个启动旁路系统中将多余的水排掉。

综上所述，对于直流锅炉来说，其启动系统的主要作用就是在锅炉启停以及低负荷的运行过程中，为了确保炉膛内的流量并对水冷壁管进行保护，同时还需要满足机组启停以及低负荷运行时对蒸汽流量的要求。

3 600MW超临界机组锅炉启动系统运行控制措施
3.1锅炉启动前的水冲洗阶段
在此阶段对启动系统的要求是要保持清洁，除了锅炉内循环水的水质有着严格的要求之外，还要在启动之前对启动系统进行碱洗或酸洗以及大量的水冲洗，冲洗的要求是炉水中的铁离子含量低于50μg/l。

冲洗的部位主要包括主给水管道、省煤器系统管道、水冷壁系统管道、启动分离器和储水箱、炉水循环泵系统管道以及阀管线等。

且冲洗过程分为开式冲洗和闭式冲洗两部分。

其中开式冲洗的主要流程为：除氧器→电动给水泵→高压给水系统→省煤器→下部炉膛水冷壁→中间水冷壁混合集箱→上部炉膛会冷壁→分离器→贮水箱→阀管线→疏水扩容器→疏水箱→排放。

而闭式冲洗回路1的主要流程为：除氧器→电动给水泵→高压给水系统→省煤器→下部炉膛水冷壁→中间水冷壁混合集箱→上部炉膛水冷壁→分离器→贮水箱→阀管线→疏水扩容器→疏水箱→疏水泵→凝汽器→除氧器。

回路2的主要流程为：炉水循环泵→省煤器→下部炉膛水冷壁→中间水冷壁混合集箱→上部炉膛水冷壁→分离器→储水箱→炉水循环泵。

3.2锅炉的碱洗和酸洗阶段
在此阶段中，由于汽机盘车不能使用，所以为了维持碱洗系统的循环，需要由辅汽联箱对碱洗液温度进行严格控制和维持。

碱洗流程为：除氧器→前置泵→高压给水系统→省煤器→水冷壁→分离器→贮水箱→阀管线→临时管短接至凝结水系统→除氧器。

碱洗过程中前置泵提供循环动力，且为了保证碱洗回路的流量，需将前置泵的电流控制在额定电流，并要确保储水箱中水位的稳定，避免碱洗液进入过热器系统中。

酸洗阶段的流程与碱洗阶段相同，而且这两个阶段中都需要在疏水扩容器下部安装疏水泵将废水从机组排水槽引至废水处理池中进行处理后排放。

3.3锅炉热态冲洗和吹管阶段
锅炉进行点火启动的过程中，前期水质较差需要将其通过阀排进入疏水扩容器进入循环水中进行循环清洗，当水质达到规定要求时再通过阀排进入扩容器并进如凝结水系统中。

此阶段锅炉的热负荷较高，所以锅炉内的最小循环流量规定也较高，并通过对燃油量和溢流阀开度的控制将水冷壁出口温度控制为170℃～190℃的范围内，且热态冲洗后分离器储水箱中水质的含铁量也要求较高，要求不应高于50μg/l，然后再升温升压进入吹管阶段。

吹管阶段采用的方式为降压吹管的方式，并对其吹管的时间间隔和蒸汽温度有严格的规定，且需通过阀排来对水位和升压速度进行控制。

此阶段控制的难点是对储水箱水位的控制，其控制的方式主要是通过定速泵出口门以及给水调门和相应阀门的调节进行控制的。

由于电泵的容量只有30%，所以应在临控门开启时就开始补水，且应加大电泵的出口调门确保临控门开启后的补水量大于600t/h，并保证在临控门关闭之后的4min中储水箱的水位不会下降。

当超过4min其水位开始下降时，需要将相应的阀口减小确保其出口流量低于100t/h，当水位回升时再将此阀口开大。

在整个过程中还需进行大流量的补水，确保省煤器入口流量高于保护定值。

3.4锅炉的干湿态转换阶段
当锅炉带负荷运行至300MW左右时，对于直流锅炉来说需要进行干湿态的转换，且在转换过程中由于分离器分离出的水逐渐减少使得储水箱中的水位降低，所以在此过程中应逐渐减小调节门的开度来对储水箱中的水位进行控制。

在干湿态转换完成之后停止炉水循环泵，投入炉水泵和相应阀的暖管管线确保启动系统安全退出。

4结语
600MW超临界机组的汽包锅炉和直流锅炉的启动系统具有不同的特点，在锅炉启动前的水冲洗阶段、碱洗和酸洗阶段、热态冲洗和吹管阶段以及干湿态转换阶段，需要通过相应的控制措施来确保启动系统的安全运行。

参考文献：
[1] 刘熙.1000MW超超临界机组锅炉启动特性分析[J].现代制造，2015（6）：38-39.
[2] 徐慕虎.600MW超临界直流锅炉特点分析与运行控制[J].工程技术：全文版，2016（8）：00178-00178.。