600MW超临界直流锅炉启动系统运行特性探讨

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600mw超临界直流锅炉调节特性分析

600M W超临界直流锅炉调节特陛分析冯学军(广东省潮州市大唐国际潮州发电有限责任公司，广东潮州515723)应用科技哺要]大唐潮州发电厂一期工程1、2号锅炉是引进技术进行设计、制造，锅妒为单炉膛、一次中间再热、平衡通硪．、超临界压力、变压运行、带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，型号为H G一1900／25．4-Y M4。

本文根据大唐湖州电厂2x600M W超临界机细的运行栉睦瓦在运行中出现的一些问题，特别是机组直流运行方式的动态特性以及从循环运行方式向直流运行方式转变。

进行分析探讨和经验总结，为大型超临界机纽的安全、稳定运行提供借鉴。

供键词】超临界直流锅炉；直滴运行；湿态运行大唐潮州电厂2x600M W超临界机组于2006年下半年投产，经过三年的运行，各项指标达到设计要求，满足南方电网大幅调峰的要求。

但是在运行的过程中也出现了一些问题难于掌握，如大幅调峰时锅炉运行的动态特性，从循环运行向直流方式转变，煤种变化导致燃烧不稳定，燃烧偏斜导致左右侧主再热汽温偏差大、水冷壁、过热器壁温超温以及结焦等。

本文从超临界直流锅炉调节特性与汽包炉的区别入手，通过以下几个方面的分析和探讨，对600M W超临界锅炉的调节特性进行总结经验，为以后大型超l I缶界机组的安全、经济、稳定运行提供借鉴。

1汽温的调整1．1循环方式的主汽温调节循环方式的主汽温主要从两个方面调整：一是通过投运不同高度的燃烧器来调整炉膛火焰中心，如果燃烧调整不好，燃烧中心上移时，不仅造成过热器、再热器壁温超温，还造成减温水需求量大：二是通过改变氧量调整过剩空气系数，因为过剩空气系数偏大或偏小，将造成对流换熟和辐射传热的L-t：侈|J变化。

12直流运行方式下主汽温调节直流运行方式下主汽温主要靠调整给水量、燃料量、中间点温度、减温水、给水温度、协调控制等，表l介绍了哈尔滨锅炉厂设计的600 M W超临界机组调整情况。

煤水比失调会引起主汽温度偏离设计值，因此要根据煤质情况确定合理的表1哈锅设计的600M W趣I缶界机组的调节参数t日岫o1R L．75％T}仉50％B M C冉310％撙既&圭芦勘(M pa)p25．●o25．2＆20．14016．07．a9．5舡主汹【柏l—19S岳t1362，12雏‘973“S37。

浅谈600MW超临界直流炉启动过程中的运行调节

４５０ｔ／ｈ左右），在炉膛有限的热负荷下尽可能增大产汽量，增加通流
量，避免屏过管壁超温，防止高温氧化皮脱落。同时在热态清洗阶段还可减少给水在分离器的工质排放，减少了启动疏水热损失．加
快启动速度。
（６）燃料量的增加应平缓，尤其是增投制粉系统或油枪时，应根据情况适当降低其它运行制粉系统的出力，并及时监视螺旋管圈水冷壁金属温度的上升情况，严防炉内热量上升过快造成超温。（７）锅炉低负荷期间由于存在水动力不稳定的可能性，应经常查看各受热面壁温画面，不仅要确认各点壁温值在正常范围内，还要掌握各点壁温值的变化趋势、变化速度及引起变化的原因，及时调整。加强对水冷壁金属温度的监视，如出现水动力破坏的现象时，应立即增加给水量。（８）严格控制受热面蒸汽温度和金属温度，在任何情况下严禁锅炉超温运行，对主／再汽金属温度按下列要求进行控制：高温过热器受热面金属温度不得超过６００＂Ｃ；屏式过热器受热面金属温度不超过５７６ ℃；高温再热器受热面金属温度不超过６００ ℃；汽温要求服从金属温度要求。（９）加强受热面的热偏差监视和调整，防止受热面局部长期超温运行。分隔屏出口汽温偏差控制在１０ ℃ 以内，过热器出口蒸汽温
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浅谈６００ＭＷ超临界直流炉启动过程中的运行调节
王保皴
（淮南淮沪煤电有限公司田集发电厂。安徽淮南２３２００１）
【摘
要】田集电厂一期工程２Ｘ６３０ＭＷ机组，通过现场运行

600MW超临界机组超临界锅炉启动系统

学习改变命运,知识创造未来
600MW超临界机组超临界锅炉启动系统
• 分离器尺寸规格为Ф900×110，直段高度 2.890m，材质SA-387Gr11C12数量为两个。经水冷壁加热以后的工质分别由6根连接管沿切向逆时针向下倾斜15°进入两分离器，分离出的水通过连接管进入
分离器下方的贮水罐。分离器内设有阻水装置和消旋器。
识创造未来
600MW超临界机组超临界锅炉启动系统
；
学习改变命运,知识创造未来
7) 锅炉升温加压 ① 当分离器中产生蒸汽时，汽机旁路阀③、④应处在自动操作状态； ② 燃料量调节阀控制燃料量提升锅炉温度； ③ 开启启动分离器贮水罐溢流调节阀②，维持启动分离器贮水罐水位
④ 主蒸汽压力达到最低要求压力时，600高M压W超汽临机界旁机组路超阀临③界锅控炉制启主动系蒸统汽压
② 启动锅炉给水泵（BFP）；
③ 维持锅炉给水流量高于25%B-MCR流量并重置锅炉主燃料（MFT）；
④ 当省煤器入口水质条件达到下列要求时，燃烧器点火；
µs/cm ≤1
Fe ≤ 100 pb
PH 9.3～9.5
⑤ 当因炉水量的增加导致分离器水位变高时，打开汽水分离器贮水罐溢流调节
学习改变命运,知阀，维持分离器贮水罐水位。
10)并网
①
提高汽机转速；
②
同步调节汽机转速至6003M0W0超0临r界p机m组，超然临界后锅给炉启汽动机系统带初负荷
③
增加燃油量；
④ 启动一次风机和开始加热磨煤
机；
学习改变命运,知识创造未来
600MW超临界机组超临界锅炉启动系统
学习改变命运,知识创造未来
11)
升负荷
① 启动磨煤机供应煤粉；

600MW级超临界直流锅炉启动过程中压力与温度控制探讨_郑国宽

第31卷第2期东北电力大学学报Vo.l 31,No .22011年4月JournalO f N ortheast D ianli UniversityApr .,2011收稿日期:2011-01-12作者简介:郑国宽(1983-),男,中国神华胜利能源分公司助理工程师,工学硕士,现从事超临界直流锅炉机组集控运行及检修工作.文章编号:1005-2992(2011)02-0018-04600MW 级超临界直流锅炉启动过程中压力与温度控制探讨郑国宽1,袁春江1,文岩2(1.中国神华胜利能源分公司,内蒙古锡林浩特026015;2.国电电力发展股份有限公司大连开发区热电厂,辽宁大连116600)摘要:随着国民经济的发展和技术的进步,国产600MW 级超临界火力发电机组已经成为各大电网的主力机型。

直流锅炉启停过程中存在干湿态过程转换,两种运行状态的控制方式不同,哈锅生产的600MW 级超临界对冲燃烧方式锅炉的在启动及运行过程中,采用投油方式升温升压与提前启磨升温升压两种控制方式对温度与压力的调节特性做出探讨研究,并对正常运行过程中压力与温度的控制做出研究。

关键词:直流锅炉;温度;压力;中间点温度中图分类号:TK 229.2 文献标识码:A1 超临界锅炉启动初期3种不同启动方法介绍1.1 锅炉升温升压过程中只投油燃烧器某台由哈锅制造的超临界直流锅炉,燃烧方式为锅炉燃烧方式为前后墙对冲燃烧,前后墙各布置3层三井巴布科克公司生产的低NOX 轴向旋流燃烧器(LNASB),每层各有5只,共30只。

在最上层煤粉燃烧器上方,前后墙各布置1层燃尽风口,每层布置5只,共10只燃尽风口。

每只燃烧器配有一只油枪,用于锅炉点火和低负荷时稳燃。

锅炉燃油为#0轻柴油,其主要特性见表一。

从暖炉开始投油枪,点火后先点下层5支油枪,燃油出力为4~6t/h 暖炉半小时后逐渐增加燃油出力,每隔5m i n 点燃一支中层油枪,采用先点中间油枪后点两侧的方式相继点燃中层10支油枪,此时的燃油量为16.6t/h ,燃油压力为3.0~3.5M Pa 。

600MW级超临界直流锅炉启动过程中压力与温度控制探讨

不再增加，主蒸汽压力主要由汽轮机高压旁路糯
来调节。
在升温升压过程中，为达到汽轮机冲车的条件，必须有一定的主蒸汽流量，防止蒸汽带
图２锅升升过主温压对关系炉温压程中蒸汽度与力应
水，主蒸汽温度也要求有一定的过热度… 。为防止主蒸汽及再热蒸汽超温，的开度，旁路及开启的时间尤为重要。当蒸汽达到冲车要求的时，主蒸汽压力不要太高，这就要求高压旁路开度要大，这样能保证定的蒸汽流量，主蒸汽不易超温。高压旁路开度一般为４％左右，５主蒸汽压力设定为７ＭａＰ。
力为３０～．ａ．３５ＭＰ。
表１点火及助燃油特性分析
气轮机要求的冲转参数为：主蒸汽压力５Ｍａ８９Ｍａ主蒸汽温度３０ｏ４０ｏ再热蒸汽压Ｐ～．Ｐ，７Ｃ一２Ｃ，力０６Ｐ～．Ｐ，．ａ０８ａ再热蒸汽温度３０Ｃ～７ ℃ ，ＭＭ２３０主蒸汽过热度大于５ｏ６℃。在锅炉压力为０２Ｐ．ａＭ时开启高低旁路，此后到锅炉冲转期间主再热蒸汽压力由高低旁路控制，主蒸汽压力与旁路开度关系见图１。由图１可知主蒸汽压力在９Ｐ之前与高压旁路开度基本成线形关系。当主蒸汽压力达９ＰａＭａＭ定压时，高低旁路控制方式均为自动方式下，此时主蒸汽流量为１５６／，９．ｈ主蒸汽温度为３７Ｃ，ｔ９再热ｏ蒸汽也达到气轮机冲转要求。
６０ＭＷ级超临界直流锅炉启动过程中０压力与温度控制探讨
郑国宽，春江，袁文岩２

600MW超临界直流锅炉运行的可靠性分析与探讨

600MW超临界直流锅炉运行的可靠性分析与探讨【摘要】超临界直流锅炉由于各种原因，运行中受热面经常出现超温、爆管、经济性达不到设计要求、可靠性低等问题。

本文以目前国产大容量的2145T/H 直流锅炉为例，介绍其结构、设计参数、燃料特性，着重阐述了影响超临界直流锅炉安全运行的因素，以及从设计、制造、安装、运行等方面分析了提高直流锅炉可靠性的方法和思路。

【关键词】直流锅炉可靠性探讨近几年来，我国电力工业得到突飞猛进的发展，火力发电机组正朝着超临界、超超临界的600MW、1000MW等级发展。

2004年以来国产600MW级亚临界、超临界、超超临界机组相继投产上百台，标志着600MW机组即将成为我国的主力机组。

但从目前运行情况来看，其运行状况却不容乐观，新机组因设计、制造、安装、调试、运行、检修中存在着诸多因素，造成机组连续运行天数，安全可靠性不高。

660MW超临界直流锅炉特点1.1技术特点1）具有较好的变压、备用和再启动性能锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈（Φ38×7.3mm），在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用四只启动分离器和一只贮水箱，壁厚较薄（Φ610×75mm），温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽轮机的寿命。

2）采用墙式燃烧系统，使锅炉燃烧稳定、温度场更加均匀墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大（每层相隔5.5米左右），相邻的燃烧器之间不需要相互支持；墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，因而在炉膛上部及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀，有效抑制了结渣。

3）经济、高效的低NOX轴向旋流燃烧器旋流燃烧器不仅能够高效、稳定地燃烧多种燃煤，而且可满足降低NOX排放的需要。

2影响超临界直流锅炉安全运行的因素2.1设计、制造方面1）锅炉燃烧系统设计不够完善通常600MW级超临界直流锅炉燃烧器多采用前后墙对冲布置或单炉膛双切圆布置，采用前后墙布置的燃烧器，有的设计为前墙4层后墙3层方式，有的设计为前墙3层后墙3层方式，这种设计方法在运行中存在有一层燃烧器不是对冲运行的情况，致使前后墙水冷壁存在热负荷不均现象。

600MW超临界机组直流炉启动中干湿态转换浅析

600MW超临界机组直流炉启动中干湿态转换浅析摘要：超临界机组在启动过程中，必须经过湿态与干态间的相互转换，如果调整不当，易造成壁温、汽温及主给水流量大幅波动，不仅可能引发锅炉灭火，甚至会造成汽轮机“水冲击”等严重事故，造成极其恶劣的影响，本文结合大唐三门峡发电有限责任公司生产现场实际情况，对干湿态转换中的细节展开详细讨论，将对整个干湿转换过程中的安全、平稳起到一定的控制作用。

关键词：600MW超临界机组；直流炉；干湿态转换1超临界机组的发展随着电力工业的迅速发展及电力结构的调整，600MW超临界机组由于其更低的供电煤耗、热耗、运营成本及更高的锅炉效率和经济效益，使得此类型的机组在电力市场中更具有竞争性，因此已成为我国电力发展的主力机组。

超临界机组是指主蒸汽压力高于临界压力（22.12MPa）的发电机组。

超由于参数本身的特点决定了其采用直流锅炉，炉内随着压力的升高，水的饱和温度也随之升高，汽化潜热减少，水和汽的密度差也随之减少。

当压力提高到临界压力时，汽化潜热为0，汽和水的密度差也等于零，水在该压力下加热到临界温度（374.15℃）时即全部汽化成蒸汽。

超临界直流炉由水变成过热蒸汽经历了吸热和过热两阶段，超临界压力不存在汽水两相区，因此没有明显的汽水分界线。

直流炉点火时，为减少流动的不稳定性及保持水冷壁壁温低于规定值，必须保证水冷壁管中的流量不低于最小流量值，湿态工况下分离出的水经炉水循环泵打循环，高于正常水位后通过溢流调节阀排至疏水扩容器；相比传统的汽包炉，直流炉启、停炉时间大大缩短，负荷调节灵敏度更好，更适合变压运行；超临界直流锅炉启动变负荷速度可提高1倍左右。

2本单位机组概述我单位采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-1900/25.4-YM4型一次中间再热，超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，共四组汽水分离器和大小溢流阀两路溢流通道。

3启动中干湿转换a）节点控制：负荷210mw以下：直流炉中没有明显的汽水分界面，在低负荷时（35%以下），机组湿态运行，湿蒸汽进入汽水分离器，蒸汽进入过热器系统，饱和水进入储水箱系统，经炉水循环泵打循环后进入省煤器。

600MW超临界直流锅炉特点分析与运行控制

600MW超临界直流锅炉特点分析与运行控制作者：李伯伙发布时间：2011-04-18 来源：繁体版摘要：600MW超临界直流锅炉以其启停速度快、负荷变化快的特点已逐步成为调峰主力机组，所以有必要对该机型的运行特性进行更深入的了解。

文章对600MW超临界直流锅炉与汽包锅炉差异进行了比较分析，并提出了该系统的运行控制。

一、直流锅炉与汽包锅炉差异1.直流锅炉蒸发受热面内工质的流动不像汽包炉那样，依靠汽水的重度差而形成自然循环来推动。

而是与在省煤器、过热器中的工质流动一样，完全依靠给水泵产生的压头，工质在此压头的推动下顺次通过加热、蒸发、过热过程，水被逐渐加热、蒸发、过热，最后形成合格的过热蒸汽送往汽轮机。

2.锅炉在直流状态运行时，汽水通道中的加热区、蒸发区、过热区三部分之间并没有固定的界线(可以把水在沸腾之前的受热面称为加热区，水开始沸腾到全部变为干饱和蒸汽的受热面称为蒸发区，蒸汽开始过热到全部被加热至额定温度压力的过热蒸汽的受热面称为过热区)。

当给水量、空气量、燃料量和机组负荷有扰动时，此三个区段就会发生移动。

3.直流锅炉的另一个特点是蓄热能力小。

而汽包锅炉则相反，降压速度不能过快，因为压力减小的过快，可能会使下降管中工质发生汽化而破坏水循环。

由于直流锅炉的蓄热能力小，在受到外部扰动时，自行保持负荷及参数的能力就较差，对扰动较敏感，因此对调节系统提出更高的要求。

但是在主动调整锅炉负荷时，由于其蓄热能力小，且允许的压力降速度快，可以使其蒸汽参数迅速地跟上工况的需要，所以能较好的适应机组调峰的要求。

4.直流锅炉在纯直流状态下工作时，蒸发区的循环倍率等于1，而自然循环的汽包锅炉的循环倍率为3～5。

低倍率强制循环锅炉的循环倍率为1.5左右。

5.直流锅炉的金属消耗量小。

与同参数的汽包锅炉相比，直流锅炉可节约20%～30%的钢材。

6.直流锅炉的设计，不受工质压力的限制，可以做成亚临界，超临界，甚至是超临界。

因此制造、安装和运输方便。

超临界600MW机组直流锅炉动态特性研究

增加５、过热器减温喷水量阶跃变化、热器喷水量阶跃变化等各种扰动发生后锅炉再
动态响应的稳定性、应幅度以及扰动对锅炉的影响进行了分析。响
［关
键
词］超临界；流锅炉；态特性；学模型直动数
ｐｓａｉｐｓｔｕｐｄｐｒｍｅｅｍｏｅｏｅｓｅ— ｆｏｗａｅａｓｇｅｆｓｎｅ — ｐｓｈａｅｈｅｔｎｇｐｉｅ，ｈｅｌｍｅａａｔｒｄｌｆｐｒｓｕｒｌｒｔｐｓａｏｒｉｇｌｈａｅｈａｉｇｐｐｔｅｌｍｐｄｐｒｍｅｅｄｅｗｏ—ｐｈｓａｉｇｐｉｅｔｏｎｔｅｅｏｈｒｃｍｏｄｌｏｅｔｎｉｅ，ｈｕｅａａｔｒｍｏｌｔｏｆａｅｈｅｔｎｐｅｓｃｉｓ，ｈｘｔｅｍｉｅｆｆｕｅａｉｅ，ｈｅｍｏｄｌｏｐｒｙｄｓｐｒａｅａｈｅｍｏｌｏｔａｔｂｉｔ．Ｔｈｏｇｈｎｌｓｓｄｔｅｆｓａｅｕｅｈｅｔｒ，ｎｄｔｄｅｆｓｅｍｕｒｎｅｅｃ．ｒｕｕｍｅｉａｒｃｌ
集总参数模型、单相受热管压力一流量通道集总参数模型、两相受热管段集总参数模
型、气侧放热模型、水减温器模型等，烟喷以及汽轮机模型。通过数字仿真对该锅炉的
动态特性进行了研究，对如给水温度阶跃增加５、水流量阶跃增加５燃料量阶跃给％、

600MW锅炉冷态启动及正常运行调整-6页word资料

600MW锅炉冷态启动及正常运行调整一、超临界燃煤本生直流锅炉特点1.良好的变压、备用和再启动性能.锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用四只启动分离器，壁厚较薄，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。

2.燃烧稳定、温度场均匀的墙式燃烧系统.墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大，相邻的燃烧器之间不需要相互支持；墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，因而在上炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀，有效抑制结渣。

3.经济、高效的低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）.LNASB燃烧器适用多种燃煤煤种，而且已经作为一种经济实用的手段来满足日益严格的降低NOX排放的需要。

4.高可靠性的运行性能二、三井巴布科克低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）的特点我厂燃烧器为三井巴布科克开发的低NOX轴向旋流燃烧器LNASB，作为一种经济实用的手段来满足现有的及将来日益严格的降低NOX排放的要求。

燃烧器的设计，实质上都是由一些把燃烧空气分隔成若干独立通道的同心套管所组成。

燃烧器设计的关键是各种轴向旋流风的引入。

结构简单而又牢靠，避免与许多径向设计的旋流器之间采用大量的机械连接。

LNASB的设计准则如下：1增大燃料挥发份的释放速率，以获得最大的挥发物成生量。

2在燃烧的初始阶段形成一个缺氧的区域，最大限度地减少NOX的生成，但同时又提供适量的氧气以维持火焰的稳定。

3改善燃料富集区域的滞留时间和温度水平，以最大限度地减少NOX的生成。

4增加焦碳粒子在燃料富集区域的滞留时间，以降低焦碳粒子中氮氧化物形成的倾向。

5及时补充过剩空气以确保充分燃尽。

（一）LNASB的结构在LNASB中，燃烧的空气被分成三股，一次风、二次风和三次风。

超临界600MW锅炉系统及运行的介绍

锅炉设有膨胀中心，并在需监视膨胀的位置合理布置装设有膨胀指示器，膨胀指示器的装设方便运行工况巡视检查。膨胀指示器主要布置在水冷壁下集箱，省煤器下集箱、尾部包墙下集箱及集中下降管等需要对膨胀进行监视的部位，数量为30个。
锅炉下部水冷壁采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用4只启动分离器，壁厚较薄，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，具有良好的变压、调峰和启动性能，同时提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。
4.4 锅炉启动系统
锅炉启动系统配置带再循环泵的内置汽水分离器。系统主要由下列设备组成。 1) 四只汽水分离器及其引入与引出管系统； 2) 一只立式储水箱； 3) 与储水箱连接的管道、阀门及流量测量装置； 4) 通往扩容器的大、小溢流管及两只水位调节阀及截止阀； 5) 热备用管，装有流量测量装置； 6) 省煤器入口到循环泵入口管道的冷却管，流量约为泵的1-2%； 7) 扩容器；
4.2.2
煤粉旋流燃烧器(LNASB)
本锅炉配置三井巴布科克公司(Mitsui Babcock)的低 NOx轴向旋流煤粉燃烧器(Low NOx Axial Swirl Burner – LNASB)，结构见下图。燃烧方式采用前后墙对冲燃烧。前、后墙上各布置3层燃烧器，每层各有5只LNASB燃烧器，总共 30只。在最上层煤粉燃烧器上方，前后墙各布置1层燃尽风口，每层布置5只，共10只燃尽风口。一次风喷口采用了防止烧坏和磨损的合金材料SUS310或1Cr20Ni14Si2制造，燃烧器内部与煤粉接触部位都敷设了耐热的高铬耐磨材料。燃烧器间距为3622.5m，燃烧器与侧墙的距离为3848.5m。点火方式为二级点火，高能电火花点燃轻柴油，轻柴油火焰点燃煤粉。油枪采用简单机械雾化。

600MW超临界直流机组启动系统

600MW超临界直流机组启动系统摘要：超临界直流机组采用带有循环泵的启动系统,其主要特点是采用给水泵与循环泵并联运行的方式,提高了水冷壁在低负荷下运行的可靠性和经济性以及机组对负荷变化的跟踪性能。

对运行中出现的各种复杂过程控制较为灵活。

关键词：超临界直流启动系统HG-1900/25.4-YM3 型锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司利用英国三井巴布科克能源公司（MB）的技术支持，进行设计、制造的。

锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉。

启动系统中设置有循环泵,通过循环泵建立蒸发系统的工质循环,保证水冷壁在低负荷下有良好冷却效果所需的最小流量。

给水经省煤器和水冷壁加热后,形成汽水混合物,流入汽水分离器,经汽水分离后的热水被循环泵重新送入省煤器。

采用循环泵可减少工质流失及热量损失,提高机组的启动速度和对跟踪负荷变化的适应性能,节省启动燃料,提高电厂的经济性,同时可减少启动时对锅炉的热冲击。

一、启动系统的功能超临界直流锅炉设置启动系统的主要目的就是在锅炉启动、低负荷运行(蒸汽流量低于炉膛所需的最小流量时)及停炉过程中，通过启动系统建立并维持水冷壁内的最小流量，以保护炉膛水冷壁管，同时满足机组启、停及低负荷运行时对蒸汽流量的要求。

另外，由于蒸汽经过顶棚过热器出口至4个分离器汇合后再分配至后包墙，有利于顶棚过热器的左右温度偏差补偿，也有利于蒸汽的平衡分配，保证蒸汽流动的均衡。

超临界直流锅炉对给水品质有严格的要求，由于直流炉没有定排系统，水质必须在进入锅炉前达到要求，在锅炉点火前，给水品质必须达到标准。

因此启动系统的另一个作用就是在锅炉冷态洗时，将冲洗水通过扩容器疏水箱排人地沟，当水质符合要求后回收至凝汽器。

锅炉冷态启动时，先要进行系统注水、冷态清洗，清洗后的炉水通过大溢流阀排出系统外，水质合格后，关闭大溢流排污阀。

储水箱水位正常后，启动循环泵(首次启动要点动排气)，锅炉点火，进行热态清洗，通过炉水质量来确定是否升温升压。

600MW直流锅炉启动

92超临界及超超临界发电技术文集600M W机组超临界直流锅炉特点及启动试运贾金祥1，陶小东1，吕建志2，郭鲁阳2（1．内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020；2．山东电力研究院，山东济南250002）摘要：介绍了后石电厂600M W机组配套的超临界直流锅炉的特点，对启动调试中的吹管和带负荷试运进行了总结。

关键词：超临界；直流锅炉；吹管；启动试运福建漳州后石电厂由台朔美国公司独资兴建，由华阳电业有限公司建设和运行，设计总装机容量为6×600M W。

前4台机组的三大主机和D CS分散控制系统均为日本三菱重工产品，1号机组1997年1月30开工建设，1999年12月17结束试运行。

1锅炉系统及其特点该锅炉为变压运行、辐射、一次中间再热、全燃煤（或50％燃煤＋50％重油混燃）露天布置、平衡通风、固态排渣、室燃、超临界参数直流锅炉，整体呈П型布置，采用全钢架悬吊结构，炉膛由膜式水冷壁围成，呈长方形，尺寸为24252 m m×11970m m。

锅炉M C R蒸汽状态下设计参数：最大连续蒸发量1950t／h；过热蒸汽出口压力25．9M P a；过热蒸汽出口温度542℃；再热蒸汽出／入口压力4．32M P a／4．55M P a；再热蒸汽出／入口温度568℃／292℃；给水温度288℃；省煤器出口烟气含氧量3．3％；排烟温度（A H出口）135℃；原煤消耗量224．3t／h；锅炉效率（H H．V）89．78％。

锅炉配有66台吹灰器和1套A B B生产的干除灰系统。

1．1汽水系统的特点汽水系统以汽水分离器代替汽包，在炉膛35．95m以下采用了与水平方向倾角为30°的螺旋式水冷壁，螺旋管与上面的垂直管采用Y型连接，螺旋管数是垂直管数的1／2，其流量是垂直管的2倍，这样，确保了位于35．95m以下燃烧器火焰中心高温区水冷壁的安全，特别是避免了直流锅炉在低负荷时由于水冷壁内为汽液两相流，换热系数低、相对流量较小而造成的超温爆管。

600MW机组超临界直流锅炉的控制策略

600MW机组超临界直流锅炉的控制策略一、超临界直流锅炉的动态特性及其控制系统设计特点与亚临界机组相比，内置式分离器超临界直流锅炉采用联合变压运行方式，在机组的起停过程中(图1)或工况发生大范围变化时，水冷壁工质压力大幅度变化，导致工质的相变点、比容、温度、汽化潜热等都发生较大变化，被控对象的动态特性复杂，控制难度大。

对象动态特性的复杂性主要表现在以下几方面。

(1)超临界压力直流锅炉机组在起、停过程中要经历汽水分离器湿态-干态运行的转换和亚临界与超临界压力运行工况的转换，因此动态特性随负荷变化很大，在不同的运行工况下存在着根本性的差别，呈现出很强的非线性特性和变参数特性。

当汽水分离器湿态运行时，锅炉的动态特性类似于汽包锅炉，被控参数为分离器水位并维持启动给水流量，这时给水流量的变化主要影响的是汽水分离器水位，燃料量的变化主要影响汽水分离器出口蒸汽流量和压力。

当汽水分离器干态运行且系统处于亚临界压力工况时，锅炉的动态特性类似于亚临界直流锅炉，所要控制的量为蒸汽温度和给水流量，此时由于直流锅炉蒸发受热面的各个区段之间无固定分界线，各参数相互之间的耦合程度远大于汽包锅炉，任何扰动都将导致锅炉出口蒸汽温度、压力和流量同时变化，给水、燃烧和汽温控制之间密切相关，特别在煤水比失调时锅炉出口汽温的变化显著大于汽包锅炉。

当锅炉处于超临界压力工况时，锅炉汽水流程上的任何环节均为单相区段，此时其动态特性类似于过热器或省煤器。

在湿态-干态转换过程中蒸汽温度可能会发生较大变化，应特别注意操作控制。

在亚临界-超临界压力转变过程中，由于临界压力工况点附近存在着最大比热容区，工质定压比热容变得很大，工质温度随焓值的变化很不敏感，因此机组在亚临界压力向超临界压力区域转换过程中的动态特性差异非常显著。

(2)超临界直流锅炉蓄热能力小，惯性较小，对外界扰动的响应速度要快于亚临界机组，容易超温超压。

但在对电网调峰要求的适应能力、机组正常运行时的变负荷能力和快速起/停能力等方面超临界机组优于亚临界机组。

超临界机组给水和汽温控制

超临界机组给水和汽温控制摘要：600MW超临界直流锅炉采用带有循环泵的启动系统,其主要特点是采用给水泵与循环泵并联运行的方式,提高了水冷壁在低负荷下运行的可靠性和经济性以及机组对负荷变化的跟踪性能.可以对超临界直流锅炉启动过程中的循环流量调节,给水泵流量调节,储水箱水位调节,水冷壁由控制循环转为直流运行工况等复杂过程灵活控制.关键词：汽温；给水；调整；控制；水位1.超临界机组的给水控制系统直流锅炉是多变量系统，直流锅炉的控制任务与汽包锅炉有很大差别，对于直流锅炉不能象汽包炉那样，将燃料、给水、汽温简单地分为3个控制系统，而是将给水量与燃料量的控制与一次汽温控制紧密地联系在一起，这是直流锅炉控制最突出的特点。

2.汽水分离器水位控制我厂超临界机组采用内置式汽水分离器，锅炉启动点火前进行冷态冲洗，进入分离器的流量保持最低运行负荷50%MCR下的900t/h，冲洗排放经储水箱溢流阀排到疏水扩容器，然后排至锅炉排水管。

冷态冲洗合格后回收至凝汽器锅炉允许点火。

用炉水循环泵出口调门来控制省煤器入口保持30%BMCR流量，将锅炉上水旁路调门关回保持3-5%BMCR流量。

点火后随燃料量投入的增加，进入分离器的工质压力、温度和干度不断提高，汽水在分离器内实现分离。

蒸汽进入过热器系统，饱和水通过汽水分离器排入疏水扩容器实现工质回收。

随着压力上升，水冷壁汽水开始膨胀，分离器储水箱液位逐渐升高，这时可通过分离器储水箱小溢流阀排放控制水位，随着汽水膨胀的结束，分离器储水箱水位开始下降，分离器的正常水位由上水旁路调门、炉水循环泵出口调门和锅炉储水箱小溢流阀来控制，此时分离器为湿态运行，给水控制方式为分离器水位与最小给水流量控制。

当水冷壁出口（进入分离器）工质的干度提高到干饱和蒸汽后，汽水分离器已无疏水，转变成蒸汽联箱，锅炉切换到30%MCR下的干态运行（纯直流运行）。

锅炉在30%BMCR（本生负荷）以下为再循环运行方式。

随着负荷的提高，增加给水流量与负荷相适应，循环流量相应减少。

600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制

关键词：超临界直流锅炉；启动系统；运行控制
文章编号：１００８— ０８３Ｘ（２０１４）０５— ００７４— ０２中图分类号：ＴＫ２２文献标志码：Ｂ
１锅炉概况
兴义电厂２× ６００ＭＷ机组锅炉系北京Ｂ＆Ｗ公司生产的Ｂ＆ＷＢ一１９００／２５．４一Ｍ型超临界参数变
受热面分为蒸发受热面和过热受热面两部分。而直流
３直流锅炉启动系统及在调试各阶段的运行控制
３统主要功能为：建立冷、热态清洗循环，在低负荷下保证省煤器最低循环流量，保证水冷壁安全，最大限度的回收启动过程中的工质和热量，提高机组的经济性。兴义电厂的启动系统配有炉水循环泵，其系统的组成见图１。
循环加快。因此，启动过程水冷壁冷却充分，运行安
全。强制循环锅炉在锅炉上水后点火前，循环泵就开始工作，水冷壁系统建立了循环流动，从而保证了
水冷壁在启动过程中的安全。
压直流锅炉。锅炉为超临界参数、垂直炉膛、一次中
７４．
第５期
黄锡兵，等：６００ＭＷ超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制
（型锅炉，锅炉配有带循环泵的内置式启动系统。锅炉采用双进双出正压直吹制粉系统， “ ｗ” 火焰燃烧方式，配置２４只浓缩型Ｅｌ — ＸＣＬ低ＮＯｘ双调风旋流燃烧器，对称布置在锅炉的前后拱上，与之配套

600MW超临界锅炉给水控制系统分析

600MW超临界锅炉给水控制系统分析摘要随着我国电力市场的实际情况和国民经济发展的需要，电站项目朝着高参数、大容量的方向发展已成为大势所趋，近年来超临界发电机组在国内得到迅速发展和应用。

超临界直流炉的给水控制技术是目前国内热控领域一个重要的研究课题。

本文介绍了直流超临界机组的锅炉给水控制系统结构、控制特点，分析了在不同调节特性下的超临界直流锅炉给水控制系统的基本原理。

根据超临界直流炉给水控制系统的特点，分析了目前国内已经投产和将要投产的超临界机组给水自动控制系统常用的基于中间点温度校正和基于中间点焓值校正控制的优缺点；结合某电厂一期600MW超临界机组锅炉给水控制系统的设计，对采用中间点焓值校正的给水控制系统、焓值测量方法、焓值定值的产生及部分技术措施进行了分析。

关键词:超临界直流炉；给水控制系统；燃水比；中间点温度；中间点焓ANALYSIS OF 600MW SUPERCRITICAL BOILER FEEDWATER CONTROL SYSTEMAbstractIt becomes a trend that the power station projects go forward to high parameter and large capacity in consideration of china’s actual situation and the demand of the national economic development. In the past years the super-critical unit were applied and developed quickly.The feedwater control of super critical once through boiler is an important study subject in thermal field at present．Presents the operating principle under different seffings, the construction and characteristics of the water supply control system for the once-through boilers of supercritical generoctor set.According to the characteristics of the feedwater control system of the supercritical once-through boiler, the paper analyzes the two types of feedwater control systems: one is based on the intermediate point’s enthalpy adjust and the other one is based on the intermediate point’s temperature adjust, which are commonly used in the supercritical and ultra-supercritical power unit. And it compares the advantages and disadvantages between them. Regarding the design of the feedwater control system of the 2×600MW supercritical power unit, methods of enthalpy measured, production of definite valve of enthalpy, and some technical measures are introduced and analyzed, and these can provide a reference for design and operation of the feed water control system.Keywords: Supercritical once-through boiler; Feedwater control system; Coal to water ratio; Intermediate point’s enthalpy; Intermediate point’s temperature目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (3)1.1 论文研究的背景和意义 (3)1.2 国内外研究动态 (3)1.3 论文的主要工作 (4)1.4 本章小结 (4)第二章超临界直流锅炉概述 (5)2.1 超临界机组简介 (5)2.1.1 超临界机组定义 (5)2.1.2 超临界机组在国外的应用 (5)2.1.3 超临界机组在我国的应用 (6)2.2 超临界直流锅炉 (6)2.2.1 直流炉的工作原理 (6)2.2.2 超临界直流炉的静态特性 (8)2.2.3 超临界直流炉的动态特性 (9)2.3 超临界机组的控制特点 (10)2.3.1 汽包锅炉的控制特点 (10)2.3.2 超临界锅炉的控制特点 (11)2.3.3 超临界直流炉和汽包炉控制系统比较 (11)2.3.4 超临界锅炉的控制任务 (12)2.4 超临界锅炉的给水控制系统 (12)2.4.1 锅炉给水控制系统的主要任务 (13)2.4.2 锅炉给水系统的工艺流程 (13)2.4.3 锅炉给水系统的控制策略 (14)2.5 本章小结 (16)第三章 600MW超临界机组给水系统控制策略 (17)3.1 600MW超临界机组给水系统控制方案 (17)3.1.1 给水控制系统的指令 (17)3.1.2 给水系统控制方案 (18)3.1.3 工程应用效果 (21)3.2 超临界锅炉基于中间点焓校正的给水控制系统 (21)3.2.1 超临界直流锅炉燃水比控制 (22)3.2.2 中间点温度校正的给水控制系统简介 (23)3.2.3 中间点焓值校正的给水控制系统 (24)3.3 本章小结 (26)第四章费县600MW超临界机组锅炉给水控制系统分析 (27)4.1 费县电厂给水控制系统 (27)4.1.1 费县电厂一期2x600MW 机组概况 (27)4.1.2 费县电厂给水工艺流程 (27)4.2 给水流量控制回路分析 (28)4.2.1 费县锅炉给水流量指令形成回路分析 (28)4.2.2 给水泵控制回路分析 (31)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第一章绪论1.1 论文研究的背景和意义电力工业在我国国民经济中有着非常重要的作用。

超临界锅炉的启停的概述及特性

超临界锅炉的启停的概述及特性一. 单元机组锅炉启停概述锅炉由静止状态变成运行状态的过程称为启动。

停运是启动的反过程，即由负荷状态变成静止状态。

锅炉启停的实质就是冷热态的转变过程。

锅炉的启动分为冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动。

所谓冷态启动是指锅炉的初始状态为常温和无压的启动，这种启动通常是新锅炉、锅炉经过检修或者经过较长时间停炉备用后的启动。

温态启动、热态启动和极热态启动则是指锅炉还保持有一定的压力和温度，启动时的工作内容与冷态启动大致相同，它们是以冷态启动过程中的某一阶段作为启动的起始点，而启始点以前的某些工作内容在这里可以省略或简化，因而它们的启动时间可以较短。

对单元制机组而言，锅炉的启动时间是指从点火到机组带到额定负荷所花的全部时间。

锅炉的启动时间，除了与启动前锅炉的状态有关外，还与锅炉机组的型式、容量、结构、燃料种类、电厂热力系统的型式及气候条件等有关。

与国产600MW超临界机组配套的超临界直流锅炉，冷态启动时间为5~6h左右，温态启动时间为2～3h，热态启动时间为1~1.5h，极热态启动时间小于lh。

锅炉启动时间的长短，除了上面提到的条件之外，尚应考虑以下两个因素：1)使锅炉机组的各部件逐步和均匀的得到加热，使之不致产生过大的热应力而威胁设备的安全。

2)在保证设备安全的前提下，尽量缩短启动时间，减少启动过程的工质损失及能量损失。

锅炉的启动也可以根据机组中锅炉和汽轮机的启动顺序，或启动时的蒸汽参数，把机组的启动分为定压启动(又称顺序启动)和滑参数启动(又称联合启动)。

一般单元制机组都采用滑参数联合启动。

单元制机组锅炉停运有滑参数停运、定参数停运、事故停运三种类型。

前两种有时也合称为正常停运。

锅炉的启停过程是一个不稳定的状态变化过程，过程中锅炉工况的变化很复杂。

如在启动过程中：各部件的工作压力和温度随时在变化，启动时各部件的加热不可能完全均匀，金属体中存在着温度差，会产生热应力。

启动初期炉膛的温度低，在点火后的一段时间内，燃料投入量少，燃烧不容易控制，易出现燃烧不完全、不稳定、炉膛热负荷不均匀，还可能出现灭火和爆炸事故；在启动过程中，各受热面内部工质流动尚不正常，易引起局部超温。