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直流锅炉给水与负荷调整的关系杨连合(天津华能杨柳青热电有限责任公司发电部)关键词 :直流锅炉 给水 控制 负荷调整引言:直流锅炉因其金属耗量少、无厚壁元件、启停速度快、负荷适应性强,逐渐成为我国电力工业发展主流。由于直流锅炉水冷壁全部由小直径管组成,管壁又薄,所以工质和金属的蓄热能力较小,一般只有汽包锅炉的1/21/4,因而当外界负荷变化时,引起的压力变化速度往往是汽包锅炉的的一倍以上。又由于其蒸发、加热、过热没有固定的界限,所以无论是水、燃料、还是受热面吹灰等扰动,都将导致各区段出口温度的变化和分界线的移动。因此,需要良好的静态和动态调节特性。下面我们讨论一下直流锅炉给水的调节:一、 直流锅炉的形式: 直流锅炉工质流动是依靠给水泵的压头来实现的。给水在给水泵压头的作用下顺序一次通过加热、蒸发、过热,即水冷壁中工质流量等于蒸发量。但在启动初期因压力低,工作稳定性差,且给水流量低,容易造成水冷壁局部过热,不能保证水冷壁安全运行,因此直流锅炉必须加装复杂的启动系统。典型的启动系统主要有以下两种 水冷壁出口电动调整门 启动分离器 水冷壁 疏水扩容器 给水泵 去过热器 启动分离器 水冷壁 炉水循环泵 给水泵 1, 系统依靠给水泵及水冷壁出口电动门调整水冷壁的压力及流 量,保证锅炉安全稳定运行。工质经分离器分离后,蒸汽进入过热器,水排至疏水扩容器。随着负荷的增加逐渐开满水冷壁出口调整门,关闭分离器放水电动门,变为纯直流运行方式。这种启动方式要排放大量工质、热量,不经济。2, 系统启动分离器分离出的水经炉水循环泵并入给水去水冷壁, 保证水冷壁有足够的工质冷却。随着负荷的增加逐渐加大给水 量,减少循环水量直至停止炉水循环泵运行变为纯直流运行方式。二,直流锅炉给水控制:以我厂300MW机组为例,介绍直流锅炉给水控制。我厂锅炉设备概况,#5、6锅炉为德国Babcock公司设计、制造,部分受热面由武汉锅炉厂分包制造的BLK1025型亚临界参数、一次中间再热、本生型液态排渣直流锅炉。该炉采用直吹式制粉系统、旋流燃烧器、双燃烧室、“W”型火焰、100飞灰复燃、塔式、紧身封闭布置。锅炉熔渣室和54米以下辐射燃烧室四周为螺旋上升的螺旋管水冷壁,辐射燃烧室54米以上为垂直上升膜式水冷壁。过热器分五级,SH是由锅炉上部垂直水冷壁和顶棚组成,SH为过热器、再热器悬吊管,SH为屏式过热器,SH是对流过热器,SH为末级过热器。再热器为两级。 塔式炉膛沿烟气流向依次布置屏式过热器、过热器、再热器、过热器、再热器、省煤器。过热汽温采用两级喷水减温,减温器分别布置在屏过(SH)和末过(SH)前。再热汽温调节采用一级喷水减温,减温器布置在、级再热器中间。我厂三期工程每台300MW燃煤发电机组配有一台50%容量的电动调速给水泵和两台各为50%容量的汽动给水泵。在机组启动阶段,由于没有稳定的汽源,一般不使用汽动给水泵,先使用电泵。我厂为节约厂用电,也采用汽泵启动上水方案,由辅汽联箱提供汽源(#5、#6机组的辅汽联箱通过联通管相连),冲转小汽机。电泵转速通过液力偶合器调整。两台汽泵由小汽机驱动,小汽机电液控制系统(MEH)接受锅炉给水控制系统的指令,独立完成汽泵转速控制任务。为防止给水泵在流量过低时产生汽蚀,每台给水泵出口都有再循环管路到除氧器。为满足机组启动过程中最小流量控制的需要,给水泵出口至给水母管之间装有并联的100%(最大给水流量)主给水截止阀和启动给水调节阀。启动完成后,一般为两台汽泵运行,电泵处于备用抢水状态。 去过热器 水冷壁 启动分离器 40%调 整门 主阀 炉水循环泵 NPSH喷水调整门 汽泵A 汽泵B 电泵 在启动阶段,100%主给水截止阀处于关闭状态,启动调节阀控制给水母管压力。当给水控制阀子组在自动方式,给水启动调节阀开度92%、启动分离器压力高于10 Mpa且给水流量133Kg/s时,100%主给水截止阀逐步开启,给水启动调节阀逐步关闭,此时切换至给水泵转速控制给水压力;当给水控制阀子组在自动方式,启动分离器压力低于10 Mpa,100%主给水截止阀逐步关闭。此控制过程分低负荷和纯直流两种工况1,启动初期水冷壁冷却介质由给水泵和循环泵共同提供,满足水冷壁入口流量120KG/S,循环出口调整门控制分离器水位,给水主阀关闭,由40%调整门进行控制,保证40%调整门前后压差不低于1bar,给水母管压力不低于最小设定值及给水泵不出工作区。电泵勺管调节给水流量120KG/S,NPSH喷水调整门调节循环泵入口水温,防止循环泵汽蚀。随着负荷的升高,循环水泵停运,变为纯直流运行方式,给水泵也逐渐由电泵改为两台汽泵运行。当给水流量达到480T/H时,给水主阀开启。2,纯直流工况:由燃料主控制器输出,经计算,由焓控制器修正后,送入给水主控制器。由燃料主控制器输出,计算出焓值作为设定值,由分离器压力及一级过热器前后温差计算出焓值作为实际值,实际值与设定值的差值送入焓控制器优化给水控制。三,典型事故处理:1,一台汽泵跳闸正常工况下,两台汽泵运行,电泵联锁投入,勺管投自动。当一台汽泵跳闸时,电泵马上联启。但电泵再循环调整门自动调节缓慢,不能使给水流量马上恢复到正常值。尤其是低负荷(180MW以下)时,给水流量会瞬时低于102kg/s以下(给水流量102kg/s延时20s MFT动作锅炉灭火)。这时要马上将电泵勺管及电泵再循环调整门解自动,快速关闭电泵再循环调整门,同时提高电泵转速。在此过程中一定要注意保证电泵入口流量42 kg/s,防止电泵跳闸。给水恢复正常后,勺管及电泵再循环调整门投自动,并对电泵进行全面检查,尤其是工作油温度(工作油冷油器容量不足)。当工作油温度达90以上时,联系检修接消防水冷却。2,一台汽泵LVDT故障现象:一台汽泵转速直线下降1200rpm,给水流量急剧下降,该汽泵调门解自动开大无效。处理:马上手启电泵,其操作与一台汽泵跳闸相同; 给水恢复正常后,该小机打闸,通知检修处理; 该小机LVDT处理好后投入运行,停止电泵运行,联锁投入。3,一台小机检修过程中电泵跳闸 保持单渣室运行,立即停掉另一渣室的磨; 降负荷至150MW以下; 运行小机转速应迅速上升,如上升速度较慢,调门解手动,维持给水流量120 kg/s; 此过程中要密切监视主汽温度,不要超温或温度上升过快,如出现此情况应立即降
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