600MW锅炉启动系统.doc

超临界锅炉启动控制系统1.概述直流锅炉没有汽包，启动时间因而可以大大缩短。直流锅炉在进行滑压参数启动时，锅炉和汽轮机在同一时间内对参数的要求不同，锅炉要求有一定的启动流量和启动压力；汽机在启动时主要暖机和冲转，对蒸汽的压力和流量要求不高，因此直流锅炉安装了带有分离器的启动旁路系统。启动旁路系统的启动过程如下：11循环冲洗：主要清洗沉积在受热面上的杂质、盐分和因腐蚀生成的氧化铁。当省煤器入口和分离器出口水的电导率1S/cm或含铁量100mg/kg时，清洗完成。12锅炉点火及分离器升压：清洗完成后，启动燃油系统，启动二次风机使通风量维持在37%MCR；调节给水使工质流量维持在25%MCR，锅炉点火后，工质温度逐渐升高，当工质开始汽化时，体积将突然增加，使分离器前受热面出口温度也达到饱和温度，此时便打开相应的阀门以维持分离器储水箱水位。当分离器有蒸汽发生时，便将相应的阀门投入自动运行，调整燃油控制阀以及主蒸汽压力调节阀等，使锅炉升压，将压力控制在要求的范围内。13汽轮机冲转、暖机：当分离器压力上升到一定值后，对蒸汽管道进行预热，当汽轮机前蒸汽参数达到规定数值时，就可以将燃油系统过渡到给煤系统，对汽轮机进行冲转、暖机、升速、同步以及升负荷等。14直流运行：2.直流炉的启动、运行过程阀门编号 描述 锅炉给水调节阀 给水流量控制 启动分离器贮水罐溢流调节阀 贮水罐水位控制 高压汽机旁路阀 主蒸汽压力控制 低压汽机旁路阀 再热蒸汽压力控制1) 低压管路清洗确认各阀门状态（开或闭）；开启冷凝水泵；启动主汽机和锅炉给水泵动力汽机，并向各汽机送汽用于密封；冷凝器抽为真空；清洗冷凝器和除氧器之间的低压管路；持续清洗直至冷凝器入口水混浊度低于 3 ppm 。2)炉前段清洗确认各阀门状态（开或闭）；清洗高压加热器段管路。3)锅炉上水用锅炉给水泵的增压泵对锅内加水；加水至水位到达启动分离器贮水罐预标高。4)炉水启动排污循环用辅助蒸汽加热除氧器，保证除氧器出口水温在80左右；用BFP增压泵向锅内加水。打开启动排污阀排放炉水直至启动分离器出口水优质于下列指标值：铁质 500 ppb 或浑浊度 3 ppm油脂 1 ppmpH值 9.55)炉水循环保持炉水循环直至省煤器入口水质优于下列指标值：s/cm 1Fe 100 pbpH值 9.3 9.56) 燃烧器点火确认启动油管路状态。启动通风系统，保证二次风量大于37B-MCR风量；启动电动锅炉给水泵（BFP）；维持锅炉给水流量高于25%B-MCR流量并重置锅炉主燃料（MFT）（参见下图）；当省煤器入口水质条件达到下列要求时，燃烧器点火；s/cm 1Fe 100 pbPH 9.39.5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阀，维持分离器贮水罐水位。7)锅炉升温加压 当分离器中产生蒸汽时，汽机旁路阀、应处在自动操作状态； 燃料量调节阀控制燃料量提升锅炉温度； 开启启动分离器贮水罐溢流调节阀，维持启动分离器贮水罐水位；主蒸汽压力达到最低要求压力时，高压汽机旁路阀控制主蒸汽压力；通过低压汽机旁路阀的调节使再热蒸汽压力达到要求值。8)热态清洗确认炉水循环状态下的水质；为通过启动分离器贮水罐溢流调节阀检测循环炉水的水质，将停止锅炉升温、升压。9)汽轮机送气蒸汽条件满足汽机供汽条件（高压汽机旁路阀控制主蒸汽压力大于最小要求值）；启动汽机（中压汽机）。10)并网提高汽机转速；同步调节汽机转速至 3000 rpm，然后给汽机带初负荷 ；增加燃油量；启动一次风机和开始加热磨煤机；11)升负荷启动磨煤机供应煤粉（参见下页）；在约20负荷时，关闭高低（HP/LP）压汽机旁路阀；启动分离器贮水罐水位下降时，关闭启动分离器贮水罐溢流调节阀；湿态完全转换到干态后，锅炉进入直流运行。12)常规运行（直流运行）30%负荷以上时自动滑压运行开始；提高煤粉流量同时减少燃油流量(参见下图)；机组在95%及以上负荷下全压状态运行。3、锅炉启动系统控制方法机组起停时，水冷壁水流量相当于锅炉最大连续蒸发量的25%，控制系统启动时，应按照规定的顺序进行。至于通过水冷壁的水汽，流过水冷壁后经过汽水分离器分离为水（储存在分离器储水箱内）和蒸汽。通过汽轮机高压旁路阀控制经过过热器的主蒸汽的压力为最小压力。汽水分离器储水箱调节阀控制储水箱液位，液位超过高限值以后，水流入冷凝器。31锅炉汽水分离器储水箱液位控制方法（1）当汽水分离器储水箱液位大于参考值时，水将排向冷凝器，以此来防止液位过高。该阀门主要用于锅炉上水、清洗和早期启动。（2）该控制对汽水分离器储水箱液位按预定程序控制，控制中根据汽水分离器储水箱液位和阀门位置对控制参数进行修正。但是通过压力修正的阀门位置与通过流过的液体的体积修正的阀门的位置不同。（3）汽水分离器储水箱液位过高时，通过比例环节进行调节。如果储存水的水位超过设定值，阀门高位将会选通。当水位从高位下降时，负偏差控制信号防止液位波动。通过限制汽水分离器储水箱液位调节阀位置的变化率从而限制水位的剧烈变动。（4）汽水分离器疏水箱液位调节阀通过几次移动来使阀门移动到预定的位置。 以上的控制系统如下图12：（5）锅炉启动（主要指热启动）时，水的焓增加导致闪蒸现象发生，当闪蒸现象发生时，汽水分离器储水箱液位突然上升然后突然降低。控制环路中采用相应的环路在紧急情况下执行相应控制。3.2汽机高压旁路阀控制方法(1)该控制把锅炉的启动模式分为冷态启动、温态56小时、温态32小时、热态启动等模式，每种模式都有不同的程序。（2）汽水分离器饱和蒸汽温度的变化率不超过2/分钟，至到主蒸汽压力达到8.3MPa。每种启动模式下燃烧器点燃时程序基于主蒸汽压力信号打开汽轮机高压旁路阀。(3)该控制为汽机高压旁路阀压力自动控制，两个燃烧器点燃，主蒸汽压力达到8.1MPa,经过5分钟后,程序控制过渡到PI控制，主蒸汽压力控制在8.3MPa。（4）汽机高压旁路阀位置改变非常小，在压力控制时，再热器管道冷端温度超过了允许的范围,根据锅炉的启动模式通过程序限制阀的位置在约束的范围之内。(5)在热态启动时，锅炉点火后，压力控制在4.9MPa，经过一段时间后，压力控制在8.3MPa。二级过热器出口温度过高时，压力设定+5.0MPa，最终控制在8.3MPa。（6）汽机高压旁路阀通过压力控制随负荷的增加而关闭。在负荷达到15ECR时旁路阀完全关闭，并转换为控制燃料量的压力控制。同时主蒸汽压力设定值1MPa偏置。负荷为15ECR时，根据变化率限制设备的操作完全结束。 （7）不包括汽机高压旁路阀完全关闭和改变为压力控制时的强制操作。与此同时，汽机高压旁路阀控制加1MPa超调，1MPa偏置加到主蒸汽压力设定值（由水燃料比控制压力）。(8)当主蒸汽压力超过设定值1MPa时，打开汽机高压旁路阀控制压力上升。（9）汽机高压旁路阀出口减温喷水阀实现减温器出口温度控制（通过负荷和阀门位置设定温度）。（10）在汽机高压旁路阀减温器出口温度过高或所有的锅炉给水泵停止时，阀门控制系统侧输出强制完全关闭。（11) 当锅炉冷却停止时，汽机高压旁路阀处于打开位置，在主蒸汽压力为4.44.9MPa时，无压力。控制系统如图1-3所示3.3汽机高压旁路喷水调节阀控制方法流过汽机高压旁路阀以后，经过汽机高压旁路喷水阀流入一级再热器的蒸汽温度比设定值要低，从给水泵出口来的喷水执行温度控制。（1）汽机高压旁路阀减温器出口蒸汽温度设定值随时间变小，开始模式、暖态、热态等启动模式需要对汽机高压旁路阀减温器出口温度设定不同的偏置。比较一级再热器入口压力并且与偏置作和以后作为高选信号。（2）比例/积分环节控制汽机高压旁路阀减温器出口蒸汽温度值，并且测量温度和汽机高压旁路喷水调节阀位置。（3）通过测量汽机高压旁路阀减温器出口蒸汽温度以防止控制的延迟，该控制通过高压汽机旁路阀位置修正主蒸汽压力。（4）汽机高压旁路调节阀完全关闭，或紧急关闭指令发出后，汽机高压旁路喷水调节阀被强制关闭，（或者所有的锅炉给水泵停止，汽机高压旁路阀减温器出口温度过高）或再热器出口蒸汽温度饱和蒸汽+15。3.4汽机高压旁路阀在启动时的动作汽机高压旁路阀的利用取决于启动时锅炉出口主蒸汽温度（下称SOT）和汽机入口主蒸汽温度（下称MST）。汽机高压旁路阀控制汽机入口和主蒸汽管道中蒸汽量。(1)冷态启动（参考图15）这时SOT、MST温度低，通过锅炉出口蒸汽温度加热主蒸汽管道，通过汽机高压旁路阀压力控制以防MST温度升高过快。（2）暖态启动（参照图1-5） 当汽机高压旁路阀开度增大时，MST降低，因为SOT在点火以后降低。该对象增加燃料量使SOT升高。增加汽机高压旁路阀开度加热主蒸汽管道。汽机高压旁路阀执行程序控制直到压力达到8.3MPa，在冷启动时压力更大。(3)热态启动（参考图15）利用再热器冷却系统的特性，增加燃料负荷并测量温度升高，并区分暖态启动和冷态启动。（4）极热态启动（参照图16） 在SOT和MST非常高的情形下启动，在点火以后同其他启动方式相比温度降低的幅度很大。图15 冷态、暖态、热态启动时，汽机高压旁路阀动作a：点火以后汽轮机高压旁路阀全关，由延时一定时间后转向b（在各个模式下延时时间是不同的）。b：根据主蒸汽压力按程序控制。c：主蒸汽压力控制在固定值（8.3MPa）d：汽机高压旁路阀逐渐关闭（主蒸汽压力控制）e：汽机高压旁路阀完全关闭在15ECR下：汽机高压旁路阀完全关闭而且主蒸汽压力控制转换为水/燃料比控制。图16极热态启动下，汽机高压旁路阀的动作（1）压力超过3.9MPa设定值以后通过汽机高压旁路阀完全关闭阀门。点火以后，在大约10分钟以后汽机高压旁路阀的压力设定值改为8.3MPa。（2）在15ECR的时候，汽机高压旁路阀完全关闭。3.5 汽机高压旁路阀在停炉时的动作在负荷低于25ECR时，停止并过渡到燃料压力控制而不采用BID的平行控制，在负荷为15ECR时通过汽机高压旁路阀过渡到压力控制。主燃料跳闸以后汽机高压旁路阀完全关闭，并且锅炉完全停机。图17锅炉停炉时，汽机高压旁路阀的动作a：汽机高压旁路阀完全关闭。b：汽机高压旁路阀慢慢打开（主蒸汽压力控制）。c：汽机高压旁路阀主蒸汽压力功率控制。d:主蒸汽燃料跳闸以后，汽机高压旁路阀完全关闭。36主蒸汽暖管阀控制方法用汽机高压旁路调节阀调节稳定分离器出口流体温度。在每种启动模式下，主蒸汽暖管阀的控制以压力为基础。3.7主蒸汽暖管喷水调节阀控制方法该阀门喷水以使