单元机组运行原理-课件第6章-直流锅炉运行.ppt

第六章直流锅炉运行,本文档由知识社分享,配直流锅炉单元机组的启动,由前所述，机组的启动速度主要受厚壁部件热应力的限制，由于直流锅炉没有汽包，其厚壁部件只有联箱和阀门等，因此，与汽包锅炉相比，它的启动速度可以快得多。但是，配直流锅炉的单元机组，其启动速度往往受到汽轮机的制约，根据锅炉蒸汽参数的不同，可分为亚临界压力和超临界压力单元机组。,一亚临界压力机组直流锅炉的启动,由于直流锅炉各受热面之间无固定分界线，启动过程中，送出的工质不断发生状态的变化，与之对应的锅炉受热面开始时全部作为加热区段，当锅炉开始产生蒸汽后，全部受热面即分成加热区段和蒸发区段两部分，当锅炉出口处蒸汽达到过热蒸汽后，全部受热面即分成加热、蒸发和过热三个区段。,为了使直流锅炉的水冷壁在点火之后得到充分的冷却，必须保证水冷壁管内具有一定的质量流速。通常要求不少于30%的额定给水量，此流量即为启动流量。另外，为了防止蒸发受热面不稳定流动和脉动现象，除了在水冷壁进口处装置节流孔板外，还应保证锅炉水冷壁内的压力。,启动初期，锅炉省煤器与水冷壁应该与过热器隔绝，防止从水冷壁出来的热水或汽水混合物直接进入汽轮机，因此，直流锅炉必须设置启动旁路系统。系统内必须设置一个中间环节启动分离器，使直流锅炉的启动类似于汽包锅炉。,扩容型内置式分离器启动系统,启动分离器的作用如下：,汽水分离。将启动初期直流锅炉输出的热水或汽水混合物进行分离，防止不合格的工质进入汽轮机。保护过热器。从启动分离器出来的蒸汽进入过热器，这些蒸汽为干饱和蒸汽，能防止启动过程中，尤其是热态启动时过热器充水引起管壁热应力剧变。,回收工质和热量。启动过程中，剩余蒸汽或不合格的水经启动分离器扩容、分离后成为蒸汽和热水，再分别送入高加、除氧器及凝汽器等，以回收工质，并且回收一部分热量。适应机组滑参数启动的需要。可以通过调整启动分离器的压力来调整进入汽轮机的蒸汽参数和流量。当启动分离器压力达到额定值时，机组负荷已达2030额定负荷。,带循环泵的启动系统,带疏水热交换器的启动系统,大气扩容式启动系统,内置闸阀,启动分离器,点火启动快速旁,路,调压阀,疏水阀,节流阀,启动扩容器,水冷壁,省煤器,再热器,凝结水泵,除氧器,给水泵,凝汽器,除盐装置,高加,低加,800,MW,超临界锅炉启动系统,橘湾1号启动及旁路系统,水冷壁,省煤器,顶棚包墙,1,2,3,4,高压,卧再,立再,低压,低加,高加,汽,水,分,离,器,冷凝水除盐装置,冷凝泵,凝汽器,除氧器,冷凝增压泵,主蒸汽疏水,M,排水调节阀,循环水调节阀,循环水泵,给水泵,旁路阀,再热器喷水,再热器旁路,低压旁路,高压旁路,超临界600MW锅炉启动系统,凝汽器来经凝结泵和低加,去凝汽器,旁路,二、亚临界直流锅炉机组主要启动过程,1冷炉汽水系统循环清洗低压系统清洗回路包括：凝汽器凝结水泵除盐装置凝升泵低压加热器除氧器凝汽器。高压系统清洗回路包括：凝汽器凝结水泵除盐装置凝升泵低压加热器除氧器给水泵高压加热器省煤器水冷壁炉顶过热器包覆管启动分离器凝汽器。,清洗初期水质较差，有启动分离器直接排至地沟，水质合格后，可以由启动分离器排至除氧器，直接进入锅炉本体循环，水质中等时，由启动分离器排至凝汽器，经过除盐装置对水质进行处理后，再进入锅炉本体循环。,2.建立启动流量和启动压力由电动给水泵、给水旁路调整阀及差压阀，维持锅炉需要的2530额定蒸发量为启动流量。由给水旁路调节阀、启动分离器的“分调”阀及节流管束控制水冷壁压力。,3.锅炉点火及分离器升压锅炉点火初期，由于过热器和再热器内没有蒸汽流通，处于干烧状态，因此要求根据所用钢材的许用温度，限制这两个受热面入口的烟气温度（540）。另外，还应该严格控制金属温升率，要求在低燃烧率下维持一定时间。,4.热态清洗随着工质温度的上升，工质中Fe的含量会增加。启动过程中，Fe的沉淀约发生在260290左右，故目前规定260290为热态清洗的温度范围。一直清洗到水中的含铁量达到规定要求，才能继续升温。,启动膨胀现象：锅炉点火后，水冷壁内工质温度逐渐升高，达到饱和温度开始汽化，比容突然增大，汽化点以后的水，将从锅炉内被排挤出去，进入分离器的水量比给水量大的大多，此现象称为启动中的膨胀现象。膨胀开始点的位置与锅炉结构、工作条件等有关。,1）靠近燃烧器区域，升温快，可能最早汽化。2）压力的大小对膨胀的程度有很大影响。3）膨胀前，降低燃烧率可以减轻该现象。,5高温过热器通汽当分离器压力上升至一定数值后，开启过热器通汽阀，主蒸汽管道暖管，用汽机旁路系统调节主蒸汽参数。亚临界压力300MW机组其冲转参数约为：1.52MPa,300350。当机前蒸汽参数达到该值时，可以进行冲转，全开高、中压自动主蒸汽阀、电动主汽阀，用高、中压调节汽阀进行冲转，维持300500r/min，做摩擦检查，然后进行升速、暖机，升速至3000r/min，然后进行并网操作。,6.打开过热器减压阀，实现部分工质直流汽机负荷稳定之后，可以将分离器压力保持或提高到额定值，准备部分工质直接进入高温过热器。首先调节高温过热器旁路阀，使低温过热器出口蒸汽焓等于分离器出口饱和蒸汽焓。开启过热器减压阀的同时相应地关小，使低温过热器内流量保持一定，这样，进入高温过热器的蒸汽量和蒸汽焓均能保持不变，汽轮机前的汽压、汽温都不会有明显的变动。,等焓切换：从启动旁路切换到直流状态时，为了保证汽轮机进口温度平稳，打开过热器截止阀（)前，调整过热汽出口焓与分离器出口焓相等。称为等焓切换。,7.切除分离器，纯直流升负荷根据汽机升负荷的指令，继续开大过热器减压阀的开度，高温过热器进口压力逐渐上升，当它的压力超过分离器出口压力时，分离器通汽阀自动关闭（逆止阀），并逐渐关小低温过热器旁路阀，当汽机负荷升至1/3额定负荷时，将阀关闭。,三直流锅炉的运行调节,3.1.1直流锅炉的调节特点,（1）要保持燃料量与给水量的固定比例,直流锅炉负荷变化时，为了维持过热汽温的稳定，必须同时改变给水量和燃料量，并严格保持其固定比例，否则会导致过热汽温的大幅度变化。给水量不变，而燃料量增加时，由于加热和蒸发区段缩短，过热区段变长，因而过热汽温升高；燃料量不变，而给水量增加时，由于加热和蒸发区段延长，过热区段缩短，因而过热汽温降低；,直流锅炉的工作原理不同于汽包锅炉，因此在调节上也有其特点。,在稳定工况下，过热蒸汽的出口焓可用下式表示：,从式中可以看出，当给水焓、燃料低位发热量以及锅炉效率保持不变时，过热蒸汽焓值（即温度）只决定于燃料量与给水流量的比值。,（2）要有超前信号,调节时利用煤水比手段来保持中间点温度为一定值，而中间点至过热器出口之间，则采用喷水减温器来适应过热器的工况变化及维持规定的过热器出口汽温。中间点的位置越靠近过热器入口，则汽温调节的灵敏度越高。应保持中间点工质状态在维持额定汽温的负荷范围内为微过热蒸汽，因而也不宜过于提前。,为了提高过热汽温的调节质量，通常在过热段的开始部分选取一个合适的点，以该点工质温度作为超前信号来控制煤水比，此点称为中间点。,（3）要有较好的自动调节设备,直流锅炉采用薄管壁，小管径的管子，没有厚壁汽包、下降管等，因此水容积小，其工质与金属的蓄热能力只有汽包锅炉的1/21/4，故直流锅炉自行保持平衡的能力较差。因此，当运行工况发生相同的变化时，直流锅炉运行参数的变化速度比汽包锅炉要快得多，对自动调节设备及系统在可靠性、灵敏度和稳定性等方面的要求比汽包锅炉高。,3.1.2直流锅炉蒸汽参数的调节,直流锅炉蒸汽参数的稳定主要取决于两个平衡：汽轮机功率与锅炉蒸发量的平衡和燃料与给水的平衡。第一个平衡影响到汽压的稳定，第二个平衡影响到汽温的稳定。同时在调节过程中汽压和汽温两个参数的调节过程会互相影响。,（1）过热汽温的调节,影响过热汽温的主要因素,（1）煤水比：若要维持过热汽温不变必须保持适当的煤水比。（2）给水温度：给水温度升高，若燃料量不变，则加热与蒸发段缩短，过热段加长，使蒸发点前移，最终将导致过热汽温的升高，反之则降低。（3）过量空气系数：当过量空气系数增大时，炉膛水冷壁吸热减少，引起加热段与蒸发段加长，即蒸发点后移，过热段缩短，最终将导致过热汽温的下降。（4）火焰中心高度：火焰中心上移类似于过量空气系数增加，会使过热汽温略有下降；（5）受热面结渣：一次汽系统的任何部位结渣，都会造成一次汽系统内工质吸热量的减少，而使过热汽温下降。,过热汽温的调节,在直流锅炉中，过热汽温可通过煤水比来调节，煤水比调节的主要温度参照点是中间点温度。,中间点温度的偏差信号指示运行人员或计算机通过调节煤水比消除中间点温度的偏差，以保持过热汽温的稳定。调节中间点汽温的方法有两种：保持给水量不变而调节燃料量；保持燃料量不变而调节给水量。在实际运行中，由于给煤量不可能控制得很精确，因而只能把保持煤水比作为粗调节，而另外用喷水减温作为细调节。当汽温偏低时，首先应增加燃料量或减少给水量，使汽温升高，然后再以喷水量来精确调节汽温。,（2）再热汽温的调节,直流锅炉的再热汽温的影响因素与汽包锅炉的再热汽温影响因素类似，也受到如给水温度、过量空气系数、炉膛火焰中心、受热面结渣、过热蒸汽温度和压力等因素的影响，而且变化的情况基本相同。直流锅炉的再热汽