HG超超临界锅炉运行说明书.doc

HG-1795/26.15-YM1超超临界锅炉运行说明书F0310YX001B011编写：崔 凯校对：吴履琛审核：张志伦批准：于 龙哈尔滨锅炉厂有限责任公司2007年1月目 录1.介绍-22.系统启动-133.系统停运 -494.吹灰器操作-575.变换煤种-606.锅炉定值及报警-61 附录A1.介绍1.1 目的和范围本文是针对华能营口电厂超超临界直流锅炉运行方面的指导书。运行说明书的目的是向运行人员提供该机组在启、停及运行方面的标准及要求。如果锅炉运行偏离了说明书的要求，那么我们无法达到所要求的目的。不按照要求运行很可能造成很严重的后果。而且运行人员应该熟悉锅炉的设计意图以便更好的完成运行任务。本文不可能包括所有的问题。 很难预测设备和材料的损耗情况，这也和电厂的运行水平和管理模式有很大的关系。因此本说明书提供给运行人员设备的指导和帮助。1.2 运行过程中应注意的问题锅炉运行人员应认真学习下列各说明书。锅炉设计说明书燃烧器设计说明书另外，运行人员在熟悉理解设备每个部件的特性、使用方法后，严格遵守一些限制操作和注意事项。运行规程紧密联系了锅炉及其辅机的运行和维护。运行人员应该熟悉锅炉设备的详细特性和处理事故的方法。为了保护设备，针对不同部件设置了自动联锁保护。为了使锅炉各个部位更加合理，运行人员应该及时修订各定值。运行人员应充分理解掌握联锁的目的以避免对保护定值作出错误的设置而导致设备受损。按照设备厂家要求的牌号添加润滑油。在启动前运行人员应确认所有设备包括各辅机都处在安全状态，对所有设备安全运行是至关重要的。另外，运行维护人员应清楚安全运行的重要性。1.3. 需要引起注意的事项1.3.1 概述本文介绍了锅炉及其辅机启动前和运行过程中应注意的事项。 本文的第二、第三章详细介绍了锅炉的运行原则。运行人员应该熟练掌握锅炉及辅机设备的特性尤其理解基本运行原则。运行过程中应坚持做好监视、记录和检查，以便于将来调阅和总结相关的数据从而优化运行。1.3.2 锅炉的设计理念锅炉实际上就是一个把一定温度的给水变成指定的压力和温度的蒸汽的设备。然而，如果锅炉长期背离参数运行会对设备造成严重的损害。如果各级受热面能保持清洁，那么烟气温度和阻力降与负荷和过量空气系数成比例。这就意味着锅炉的初始特性是给定的，一旦与之相背离锅炉将无法完成达到要求的参数。本文给出了补救方法以减轻对本体及辅机造成的损害。按要求做好运行记录以利于分析运行状况，并在需要时总结用。 必须测量并记录燃煤量和定期分析煤质，以便于解决煤种变化对锅炉燃烧造成的影响。煤样分析的内容应包括：热值、水分和其它元素的百分比以及灰成分。分析结果应记录并存档。当进行锅炉运行和控制、分析和修改参数时，煤质分析报告是一个必不可少的依据。同时还建议对燃油进行定期分析。 排烟温度和烟气成份分析对锅炉经济运行也是至关重要的参数。根据燃料特性、燃烧设备特点及其它因素确定合理的过量空气系数。在不同的负荷下确定相应的最佳氧量。通常采用奥氏仪进行烟气成份分析。烟气成份分析应定期监视并重新校定。烟气取样位置应选在省煤器出口排烟温度，监视位置定在预热器出口。每次取样应该选用相同的方法、仪器和位置以保证结果的可比性。燃用煤种改变后，要相应调整风煤比和磨煤机的运行方式以达到最优的燃烧状态和良好的锅炉性能。1.3.3 给水的要求锅炉给水要求用除盐水或冷凝水。具体的给水品质要求见1.5.3节。对锅炉进行上水操作时，应特别注意上水速度以减少热应力。当省煤器进出口水温差值超过105时，停止上水。在产生蒸汽阶段要保证锅炉连续给水。如果锅炉运行期间发生断水现象会对受压部件造成严重的损害。因此，无论是机组处于自动控制或手动运行状态一旦发生断水，则运行人员必须停炉。1.3.4 回转式空气预热器空气预热器进出口烟气温度必须在限制范围内。特别是在锅炉启动期间空预器入口烟气温度不能超过限制的温度。如果发现预热器主马达的电流有异常变化或波动，或者预热器存在异音，应果断停炉并分析原因及时解决。酸露点温度取决于燃料中的硫含量。因此，监视预热器出口烟气温度以保证排烟温度始终高于露点温度。启动阶段也应注意此问题，详见空预器说明书。1.3.5 吹灰器为了保持水冷壁和各受热面的清洁需要投入吹灰器。如果吹灰器不能及时投运会直接影响锅炉性能。另外在受热面结大量的渣或灰会降低锅炉效率。相反，过于频繁的投入吹灰器将导致受压部件磨损直至爆管。因此运行人员要密切注意烟气阻力和温度的变化，从而确定吹灰的顺序和频率。吹灰器的运行应注意下列问题各级受热面的吹灰频率。每只吹灰器投运的间隔时间。吹灰压力的确定。另外，当锅炉停运后，应仔细检查吹灰器硬件，如有必要还得维修。当锅炉冷却后应禁止投运吹灰。为了避免吹灰对燃烧的影响，只有当负荷超过50%时才允许投运吹灰器。在锅炉计划停运前应进行全面吹灰。以避免大渣块脱落砸伤检查和维护人员。对吹灰器进行适当的疏水和暖管也是很有必要的。相关的运行和维护见第四章。1.3.6 蒸汽温度控制对于一台锅炉来说过热器和再热器出口温度的控制范围是被确定的。一旦运行人员选择温度控制范围超出了设计范围，则应注意防止受热面超温。各级过热器汽温和喷水量随负荷的变化而变化。如果负荷不变，由于下面一项或多项因素会导致汽温高和喷水量大。过量空气系数高。给水温度低。水冷壁结渣严重。燃烧不稳定。燃烧延迟。蒸汽温度控制设定不合理。相反如果蒸汽温度和喷水量都低，则可能有下列原因：过量空气系数低。给水温度高。在湿态运行时分离器带水。受热面污染严重。蒸汽温度控制设定不合理。1.3.7 排烟温度锅炉排烟温度随负荷的升降而升降。运行人员应严密监视并经常与以往的数据进行对比。排烟温度直接影响锅炉效率；另外这些数据可以提醒运行人员注意锅炉的运行状态。因此必须做好排烟温度和氧量的日常记录。如果排烟温度异常低应检查下列项目。过量空气系数低。预热器漏风较大。由于煤中的水分高造成一次风量偏高。预热器低温侧的金属温度过低。如果排烟温度异常高应检查下列项目。过量空气系数高。受热面污染程度高。燃烧延迟。空预器区域未燃碳较多。预热器低温侧的金属温度过高。如果受热面表面比较清洁，排烟温度和烟气阻力是与负荷和过量空气系数成比例。如果受热面的污染程度增加，烟气阻力将增加，排烟温度也会随之增加。尽管燃烧器风箱的阻力可由控制系统自动调节，但是它的变化也可能是风箱硬件损坏的结果，因此应该做好所有风箱挡板开度的日常检查和记录。另外，建议同时做好风箱挡板开度和燃烧器摆角的记录。1.3.8 锅炉运行锅炉上水之前应检查所有受压部件，如：管子、集箱和分离器等，确认没有异物堵塞。必须检查联锁保护系统的每个回路以确认它们没有被解列。锅炉上水时确认过热器集箱或管排没有进水。当锅炉上水时，保证省煤器进出口水温差值不超过105以减小热应力。上水过程中，仅当各级受热面排气完成后，才能关闭相应的排气门。点火前进行吹扫，风量为30%BMCR ，持续5分钟。如果初次点火失败应立刻停止燃料并进行炉膛吹扫，然后重新点火，运行人员应总结原因。任何燃烧器停运包括事故停机后都应进行炉膛吹扫。锅炉运行过程中不能超过1.9节和第5章规定的限定值。在锅炉启停期间为了维持燃烧稳定应该投油枪。投磨前，必须保证相应的油层已经投运。运行过程中应通过观察孔监视燃烧情况，所有相关人员应清楚高温烟气窜出炉膛的危险性。因此运行人员应佩戴面具、眼镜、手套等。同时确认观察孔附近的吹灰器没有投运。尽管锅炉压力和温度的限制决定了启动的时间，新建机组初次启动升压速度一定尽量慢。初次启动期间，运行人员和调试人员应认真检查锅炉各部件的位移和膨胀尤其注意钢结构是否受阻。另外，这些操作运行人员一定要亲自进行以便于熟悉设备特性。运行人员一旦掌握、熟悉后就可以在允许范围内尽快升压。锅炉热量输入率与水冷壁出口温度有关，这些参数在第二章里提到，相应的调整应在调试阶段完成。 启动期间，应定期检查机组的护板、集箱、管道等的热膨胀，确认无阻碍。启动期间，对所有蒸汽管道进行暖管和疏水操作。启动期间，过热器及其相关部件的排汽应该打开直到汽机并网以便于保护受热面。当锅炉压力和蒸汽流量确定后排汽阀可适当关小。当蒸汽参数达到汽轮机要求时全关排汽阀。在再热器尚未建立流量之前，控制燃料投入量小于20%BMCR以保护再热器，在再热器建立起流量之前控制炉膛出口烟气温度低于560 。另外确认过热器和再热器温度不超过设定值，这些参数在调试过程中最终确定。启动期间直到两台相邻的磨煤机投运后能维持的最低负荷（至少为额定出力的35%以上）后，才可以停油枪（试运期间确定）。在多数情况下，为了满足汽轮机的需要，温态和热态启动时需要控制蒸汽温度。这些情况经常涉及到蒸汽温度匹配，这需要锅炉和汽轮机的密切配合。1.3.9 日常检查锅炉运行期间，为了尽早发现异常应加强日常巡检。另外，巡检过程中也应注意检查仪表和传感器是否存在失效或污染的情况。检查设备和仪表是否有异音、变色、泄漏和其它现象。巡检期间，巡检人员应与主控室保持联系。1.3.10 基本的日常维护省煤器出口氧量表要经常检查标定。烟气成分分析也应该经常检查标定。为了防止机械损害要求对风箱挡板检查调整并对燃烧器喷嘴的摆角进行调整。对烟气系统也要进行经常检查以免被积灰堵死。在吹扫过程中更应做好检查以防止发生不必要的停机。 对煤粉管道和磨煤机也要经常检查以防漏煤粉。对水冷壁和各级受热面进行定期检查以确认吹灰器的效果。对炉膛底部的渣斗进行定期检查以便于确认输渣系统没有被堵住。对所有设备的润滑油系统检查以防止泄露、磨损等。通过检查石子煤溢出量来判断磨煤机是否正常。另外，磨煤机中进入杂物会引起磨损、零件损坏甚至引起磨煤机燃烧。1.4 紧急停炉在锅炉检查过程中发现异常，相关人员应明确会产生危险的区域和安全的区域，以免有人进入造成危险。另外，如果受压管道发生泄露，除非是非常有经验的人，不要打开泄露区域的观察孔，以免发生危险。1.4.1 MFT发生下列条件触发MFT。按手动事故停炉按钮。失去再热器保护。送风机全停。引风机全停。所有给水泵全停。给水流量低二值。锅炉出口主汽压力高二值。炉膛压力高二值。炉膛压力低二值。后烟道后墙入口集箱温度高二值。一级过热器出口集箱出口温度高二值。所有火焰丧失。所有燃料丧失。燃料供应不稳定。CCS、MBC控制器故障。汽轮机打闸。当MFT 发生时，与燃料相关的设备应进行下列操作。停磨煤机系统(所有磨煤机、给煤机和一次风)。关燃油系统(油关断阀, 油泵和油枪调节阀)。过热器和再热器喷水调节阀关闭。当MFT发生时，密切注意下列项目： 锅炉运行期间设备发生故障，MFT动作切断所有燃料，锅炉紧急停炉。对炉膛进行吹扫，吹扫风量不低于 30%BMCR 。当油系统停运时，油枪入口阀关断。当锅炉发生MFT动作，运行人员必须立刻决定是否热备用或强制冷却。这取决于维修所需的时间。当磨煤机事故停机时，磨煤机应该被隔离以防止火焰反窜。当重新启动时，应清扫磨煤机。详见磨煤机说明书。 当事故停运后重新启动磨煤机时，为了防止烟气反窜关闭所有磨煤机出口挡板。随后启动的磨煤机也是同样原因关闭其它未启动的出口挡板。当 MFT发生时，运行人员应马上查清原因以便于恢复后重新启动。 1.4.2 爆管当锅炉管道发生泄漏事故会造成很大危害。当发现泄漏时应立刻停炉强制冷却以便于维修。发生爆管时会出现下列现象：给水量或补给水量增加。省煤器出口烟温下降。存在蒸汽泄漏而引起的异音。从护板或炉膛底部有水汽漏出。炉膛压力波动。烟囱冒白烟。因爆管导致停炉的程序如下：根据上述迹象判断。通过有效的补水保持分离器水位不变且保证稳定燃烧，则可以采用正常停炉的方法。如果分离器水位无法保证且燃烧也不稳定，应立刻停掉所有给水和燃料。炉膛吹扫完成后，按强制冷却方式进行停炉。当分离器入口温度和省煤器出口烟气温度达到要求的水平，关闭送引风机。有可能危害的设备应果断隔离。为了维修的需要，可以将锅炉放水排空。对炉膛进行冷却，确保尾部烟道和炉膛内的氧量达到21%以便人员进入维修。1.4.3 爆燃1. 出现下列情形可以判断炉膛发生爆燃。进入炉膛的碳未燃烧。未燃烬碳和风的混合比值在爆炸范围内。炉膛内有足够的热量，可以使烟气的混合物温度超过着火温度。2. 燃料进入燃烧室不能稳定燃烧的原因如下：没有投运的燃烧器入口阀和油枪发生泄漏或密封不严。有可能点火不成功而燃料没有切断。可能在点火期间出现点火故障。3. 密切注意下列项目可以避免炉膛爆燃。没有投运的燃烧器和油枪入口阀应全关以避免燃料进入炉膛。燃烧情况应密切监视以便于发生意外灭火时及时切断燃料。如果发生灭火，应保持风量不变并进行炉膛吹扫。油枪投运几秒钟后点火没有成功应立刻切断燃料并进行炉膛吹扫然后重新点火。4. 一旦由于炉膛爆燃造成锅炉停炉应执行下列程序：如果炉膛发生爆燃，锅炉压力发生波动的幅度与爆燃程度无关。由于燃料未燃烧造成的二次爆燃可能引起大事故。当炉膛压力高高引起MFT动作时，锅炉停炉。然而，小规模的爆燃不可能引起MFT动作。发生这样的情况应立刻检查是否灭火。如果确实为灭火则应按下紧急跳闸按钮启动MFT。如果任一台风机出现故障需要维修，应尝试着机组解列。当分离器入口温度和省煤器出口烟气温度达到要求的水平时，关闭送引风机。有可能受到损害的设备应立刻隔离。在检查和维修人员进入机组前，炉膛和其它受热面应有效冷却。应检查下列项目：炉膛水冷壁管子发生变形或损害程度。炉膛外护板的损坏。受压部件上的刚性梁及其附属设备是否有损坏。烟风道及其钢结构是否有损坏。烟风道上的膨胀节是否有损坏。烟风系统的风箱和挡板，炉顶密封，罩壳是否有损坏。受热面上的附件是否有损坏。防振隔板是否有损坏。电除尘或其它设备是否有损坏损坏的部件应及时维修。1.4.4 给水泵停运当锅炉给水泵停运，必须切断所有燃料并事故停炉。考虑到如果MFT动作，那么立刻手动操作相关的设备。1.4.5 空气预热器着火当未燃烬的碳积累在空预器传热元件并且风量和温度达到点火条件时，在这个区域将发生燃烧。因此，适当的燃烧调整和吹灰是非常重要的。如果空预器区域的阻力降低说明灰、未燃碳堆积在此位置。然而，在启动和低负荷期间，阻力降低不能说明有灰和未燃碳堆积。因此尽量采取措施减少在此区域堆积的可能。在机组停机阶段要进行灰和未燃碳的分析。当空预器发生着火时，会出现下列现象：空预器入口和出口的烟温异常升高。空预器出口风温异常升高。阻力异常升高。电机电流波动。着火探测器发现着火。当发现空预器区域着火时，推荐执行下面的停炉程序。按照空预器说明书及时灭火。立即停运锅炉和风机。为了隔绝空气，关闭相应的烟风挡板。空预器人孔不能打开。1.5 水质要求对于直流锅炉，铁离子和其它杂质会附着在受热面的内表面。这将导致受热面过热和损坏。因此一定要注意水质。1.5.1 给水系统冲洗因为直流炉不能像汽包炉那样可以进行连续排污，直流炉只能用给水对系统进行冲洗。从冷凝器逐步冲洗系统。进入炉内的水必须水质合格。详见汽轮机说明书。冷凝器水冲洗。低压系统水冲洗。高压系统水冲洗。1.5.2 锅炉冲洗为了减少铁离子的沉积，按下述步骤进行水冲洗。第一步：循环泵上水。第二步：锅炉上水。第三步：锅炉冷态冲洗。第四步：锅炉冷态冲洗再循环。第五步：锅炉热态冲洗再循环。注： 点火前冲洗直至水质合格。表1：锅炉冲洗时间表启动模式冷态冲洗热态冲洗启动模式冷凝器的真空条件冲洗循环循环极热态维持真空热态维持真空温态维持真空真空破坏冷态 : 需要 , : 不需要1.5.3 水质控制省煤器入口的水质应按表2的要求控制，以防止因为水质问题影响运行。表-2; 省煤器入口水质的要求（见CWT处理）项目单位允许值备注pH-9.09.38.08.5阳离子导电率S/cm0.2目标 0.15铁离子mg/l0.002铜离子mg/l0.002SiO2mg/l0.02溶解氧mg/l0.020.5目标 0.05有机碳mg/l0.11.5.4 酸洗新安装机组吹管前应进行酸洗，酸洗对机组安全运行有很重要的意义。锅炉运行过程中有大量水垢附着在受热面上。这些沉淀物和水垢会引起管内部腐蚀和将混合物从炉前带入锅炉。厚的水垢将削弱热传递直接导致管壁超温爆管。因此应该定期酸洗。1.6 保养程序锅炉停炉3天内，制水方法保持CWT法，锅炉处于热备用状态。 锅炉停炉超过4天，停炉前2小时完成CWT法到AVT法转换，锅炉采用烘干法保养或充氮的湿法保养。锅炉停炉8天以上，停炉前2小时完成CWT法到AVT法转换，锅炉采用放水烘干法保护或者充氮保护。详见附录A。 1.7 机组启动运行要点下面介绍机组启动的程序。共有四种启动模式：冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动。每种启动方式受汽轮机和分离器壁温的限制。 表3列出了进入汽机的蒸汽参数、初始负荷和负荷变化率。表-3; 启动方式对应的蒸汽参数.模式冷态温态热态极热态项目分离器入口壁温120120260260340340汽机高压缸壁温见汽机见汽机见汽机见汽机主蒸汽压力见汽机见汽机见汽机见汽机主蒸汽温度400420540560再热蒸汽温度380400520560初始负荷见汽机见汽机见汽机见汽机负荷变化率030%ECR0.5%/min0.5%/min0.5%/min0.5%/min3050%ECR0.5%/min1%/min1%/min1%/min50100%ECR1%/min2%/min2%/min2%/min当主蒸汽压力低于需要的值时，根据启动模式调节给煤量。 主蒸汽压力达到需要的值时，给煤量的控制依赖于汽轮机的启动模式。另外，根据汽轮机的启动模式关闭用于控制主汽压力的对空排汽阀。按照每种启动程序要求投煤直到对空排汽阀关闭。这时再循环期间的主汽压力靠燃烧率来控制。当负荷达到20%ECR时给水泵从电动切换到汽动。对于超超临界直流锅炉有两种运行模式，即带循环泵运行的强制循环方式“湿态运行”和直流方式“干态运行”。当产生的蒸汽大于最小的主给水量时成为干态运行，此时循环泵退出运行，把这个运行转换点叫做本生点。当油枪出力达到最大前，机组运行将从油转换到煤。当完全是煤粉燃烧器运行时，磨煤机将逐台投入运行。1.8 机组停运的要点共有三种停炉模式，包括：正常停炉、强制冷却、汽轮机强制冷却。下面逐一介绍。正常停炉：正常停炉时，锅炉热备用保持冷凝器真空。如果没有计划内部检查或维修则将锅炉进入热备用状态。强制冷却：在锅炉需要停炉维修时采用强制冷却方式。在机组停运以后，通过烟风系统将锅炉冷却下来。汽轮机强制冷却：在汽轮机需要停机维修时采用强制冷却方式。通过设定的程序减少蒸汽温度从而降低汽轮机壁温。汽轮机说明书提出了降温速度。1.9 禁止项目下面主要提出了锅炉运行的一些操作项目。关于每个系统的辅助设备，运行人员应遵守其操作规程禁止的项目。具体如下。省煤器水温应用限值备注省煤器出口水温的最大限制亚临界压力出口水温低于饱和温度10防止省煤器汽化锅炉水温 (给水和壁温的温差)应用限值备注省煤器入口和出口的允许最大温差 105减少水冷壁热冲击水冷壁出口的最大升温速度应用限值备注水冷壁出口的最大升温速度 220/h(1小时平均值)150热态冲洗3分钟*3对2对油枪数量高旁开度PMS0.7MPa15%*主汽管道疏水阀PMS0.4MPa15%*一过入口集箱疏水阀20%* 100%*点火汽机冲转8.5MPa 压力 注意: 上述加*标记的数值仅为预估值，最终应在试运时确定。允许油枪点火的条件如下：单只油枪允许点火。点火器可用。在程序中没有其他油枪启动。回油关断阀打开。油压稳定。远操投用。每个点火器可用MFT条件复位。总风量控制在30%BMCR与50%BMCR之间或任一层投用。火检冷却风压力正常。将每个燃烧器喷嘴调到水平位置或任一煤层投用。热一次风风压在正常值。将煤水比和风煤比投自动。在点火初期将油流量调节阀开度设定在某一固定位置（试运时确定），以防止过量的油进入炉膛或油压过低。将CD层的第1、3#角油枪点燃，当第一对油枪点燃后将油量控制投自动。（油枪的排列顺序见图7）点火枪插入。油枪插入。点火枪开始打火。油枪供油阀打开。油枪回油阀打开。火检确认点火成功。注意：油枪的每次启动都应严格遵守上述程序。图7 油枪位置的定义4#角3#角1#角2#角前墙图8 燃烧器各层的布置 (仅以一角为例).上AA风下AA风OFAF煤层EF油层E煤层D煤层CD油层C煤层B煤层AB油层A煤层第一对油枪投运后油流量控制投自动。为了预防空预器着火，应投运预热器吹灰器。当负荷低于180MW时，风箱挡板按调节曲线控制，下表显示其概要。表9 风箱挡板控制（180MW负荷以下）条件挡板r投运停运U-AA随负荷变化自动控制随负荷变化自动控