660MW超超临界锅炉系统、调试、运行介绍.ppt

,660MW超超临界锅炉调试、运行介绍,上海锅炉厂有限公司研发中心产品研究室副主任徐良洪telmail:jsxulh,660MW超超临界锅炉系统介绍,锅炉启动系统省煤器、水冷壁汽系统过热蒸汽系统再热蒸汽系统燃烧系统,带再循环泵内置式启动系统：812.8/90mm汽水分离器324mm疏水管道连接球体启动循环泵水位调节阀大气式扩容器疏水泵,图片,锅炉启动系统,炉底下集箱螺旋管圈水冷壁中间混合集箱垂直段水冷壁水冷壁出口集箱汽水分离器螺旋管数/垂直管数：1/3,锅炉水冷壁系统,分离器出口蒸汽-炉顶进口集箱-前炉顶管-炉顶出满负荷约30%流量口集箱-延伸侧墙-后烟井后烟井两侧包覆下部环形集箱后烟井前墙、后烟井前炉顶-中间隔墙上集箱；后烟井后墙、后烟井后炉顶-中间隔墙上集箱；中间隔墙下部、下集箱低温过热器进口集箱-低温过热器-一级喷水-管路交叉-分割屏-二级喷水-后屏-三级喷水-管路交叉-末级过热器,锅炉过热蒸汽系统,低温再热器进口集箱-低温再热器-微量喷水减温-管路交叉-高温再热器进口集箱-高温再热器-高温再热器出口集箱,锅炉再热蒸汽系统,锅炉燃烧系统,低NOx同轴燃烧器LNCFS组成,a.紧凑燃尽风（CCOFA）；b.可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）；c.预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS）；d.水平浓淡分离强化着火煤粉喷嘴。主风箱设有6层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）。在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，其中包括上下2只偏置的CFS喷嘴，1只直吹风喷嘴。在主风箱上部设有2层紧凑燃尽风CCOFA喷嘴，在主风箱下部设有1层火下风UFA喷嘴。在主风箱上部布置有分离燃尽风SOFA燃烧器，包括5层可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）喷嘴。,低NOx同轴燃烧器LNCFS技术特性,LNCFS在降低NOx排放的同时，着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率。通过技术的不断更新，LNCFS在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果。,a.LNCFS具有优异的不投油低负荷稳燃能力。LNCFS设计的理念之一是建立煤粉早期着火，为此开发了多种强化着火（EI）煤粉喷嘴，能大大提高锅炉不投油低负荷稳燃能力。根据设计、校核煤种的着火特性，选用合适的煤粉喷嘴，在煤种允许的变化范围内确保煤粉及时着火，稳燃，燃烧器状态良好，并不被烧坏。b.LNCFS具有良好的煤粉燃尽特性。煤粉的早期着火提高了燃烧效率。LNCFS通过在炉膛的不同高度布置CCOFA和SOFA，将炉膛分成三个相对独立的部分：初始燃烧区，NOx还原区和燃料燃尽区。在每个区域的过量空气系数由三个因素控制：总的OFA风量，CCOFA和SOFA风量的分配以及总的过量空气系数。这种改进的空气分级方法通过优化每个区域的过量空气系数，在有效降低NOx排放的同时能最大限度地提高燃烧效率。采用可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）设计，能有效调整SOFA和烟气的混合过程，降低飞灰含碳量和一氧化碳（CO）含量。另外在每个主燃烧器最下部采用火下风（UFA）喷嘴设计，通入部分空气，以降低大渣含碳量。这样的设计对NOx的控制没有不利影响。c.LNCFS能有效防止炉内结渣和高温腐蚀。LNCFS采用预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS）设计，在燃烧区域及上部四周水冷壁附近形成富空气区，能有效防止炉内结渣和高温腐蚀。d.LNCFS在降低炉膛出口烟温偏差方面具有独特的效果。研究表明，对燃烧系统的改进能减小和调整切向燃煤机组炉膛出口烟温偏差现象。阿尔斯通在新设计的锅炉上已经采用可水平摆动调节的SOFA喷嘴设计来控制炉膛出口烟温偏差。该水平摆动角度在热态调整时确定后，就不用再调整。,煤粉燃烧器平面布置图,炉膛断面吸热曲线分布,低NOx切向燃烧系统过量空气系数的分布,燃烧器摆动对“火球”位置的影响,燃烧器下部,燃烧器上部,煤粉气流流动形式,同心切圆（CFS）燃烧方式煤粉气流流动形式,660MW超超临界锅炉调试介绍,锅炉启动调试的重要性,1.全面检查主辅设备设计、制造、施工、调试和生产准备工作的质量的重要环节，是保证锅炉今后安全、可靠、经济性运行的一個重要程序。2.清洗锅炉本体、蒸汽管道及其他各种管道，确保内表面清洁无杂物3.了解锅炉和主辅机等的运行特性4.检查锅炉控制系統、保证系統的合理性和可靠性5.发现锅炉和辅机等的重大缺陷,1.启动调试的内容分步试验、水压试验、给水系统清洗、冷态空气动力场试验、锅炉化学清洗、锅炉蒸汽吹管、安全阀校验、整套启动,水压试验：一次汽系统：过热器出口设计压力的1.25倍，且不小于省煤器进口设计压力的1.1倍。二次汽系统：再热器进口设计压力的1.5倍单独进行。温度要求:环境气温高于5时进行，低于5时须有防冻措施。水温不低于环境温度、且任何情况下不低于20。水压试验用水应采用除盐水或冷凝水，或经10ppm氨和200ppm联氨处理过的水，PH值为910。,冷态空气动力场试验：1.一次风管内流速（流量）调匀:通过试验使各一次风管内的流速（流量）和该层平均值之差与该层平均值之比的偏差均应小于5%；2.二次风和周界风风门挡板特性试验通过试验得到在不同风压下风门开度与二次风速的关系曲线；3.炉内空气动力场测定,锅炉化学清洗：锅炉安装完成或大修之后，在投运前必须经过化学清洗。柠檬酸清洗：清洗系统简单，时间短，不需要对阀门采取防护措施，危险性较小，排入煤场，随燃煤烧尽。EDTA清洗：清洗系统简单，清洗水量少，废液必须回收。需要温度高，辅助系统复杂，配药、回收工作量大，必须耗油点火。,蒸汽吹管：降压吹管：a.系统布置简单；b.吹扫过程易于实现；c.吹扫所投入的系统少；d.操作相对简单；e.用水量少；f.能够保证过热器各处吹扫系数大于1。稳压吹管:a.为保证吹管系统各处的吹管系数大于1，达到吹管所要求的流量，锅炉必须投入煤粉燃烧，以保持相当的蒸发量；b.每次吹扫时间可维持较长，完成锅炉吹管次数少；c.锅炉投煤粉燃烧，可节约燃油；d.锅炉的压力基本不变，汽温变化率和变化幅度小，对锅炉厚壁承压部件带来的热应力较小；e.用水量较降压冲管来得大。,锅炉的启动：锅炉启动是机组整套启动的组成部分，它是指设备和系统在分部试运验收合格后，炉、机、电第一次整套启动时，自锅炉点火开始至完成机组满负荷试运并移交试生产为止的启动调试工作。,锅炉冷态启动,燃烧调整内容：a.观察燃烧器着火状况；b.通过改变风箱与压差来调整火焰的刚性，使炉内火焰不冲刷水冷壁；c.合理调节各层二次风门，CFS开度适宜，使炉内贴壁形成氧化性氛围，防止水冷壁结焦；d.测量炉膛出口两侧烟温的偏差值，并采取调整措施，尽可能减少偏差；e.调整炉膛出口的过量空气系数来确定较低的排烟温度和飞灰含碳量；f.合理调整下部炉膛和分离燃尽风之间的二次风量分配，确保锅炉高效燃烧的同时，得到一个较低的NOx排放值。g.逐步掌握炉内吹灰器、喷水减温器、尾部烟气挡板及燃烧器摆角对锅炉受热面、汽温和排烟温度的影响。,汽温调节1：1.锅炉正常运行时，主蒸汽温度应控制在6055以内，再热蒸汽温度应控制在6035，两侧温差小于10。同时各段工质温度、壁温不超过规定值。2.主蒸汽温度的调整是通过调节燃料与给水的比例，控制启动分离器出口工质温度为基本调节，并以减温水作为辅助调节来完成的，启动分离器出口工质温度是启动分离器压力的函数，启动分离器出口工质温度应保持微过热，当启动分离器出口工质温度过热度较小时，应适当调整煤水比例，控制主蒸汽温度正常。3.再热蒸汽温度的调节以烟气挡板调节为主，如果烟气挡板不能满足调节要求时，可以用再热微量喷水减温和燃烧器摆角来辅助调节。,汽温调节2：4.减温水的使用及注意事项。4.1一级减温水用以控制分隔屏过热器的壁温，二级过热水是控制后屏过热器壁温，防止超限，并辅助调节主蒸汽温度的稳定，三级减温水是对蒸汽温度的最后调整。4.2正常运行时，三级减温水应保持有一定的调节余地，但减温水量不宜过大，以保证水冷壁运行工况正常，在汽温调节过程中，控制减温水两侧偏差不大于5th。5.调节减温水维持汽温，有一定的迟滞时间，调整时减温水不可猛增、猛减，应根据减温器后温度的变化情况来确定减温水量的大小。6.低负荷运行时，减温水的调节尤须谨慎，为防止引起水塞，减温水温度应确保过热度20以上，投用再热器减温器时，减温后温度的过热亦应大于20，当减负荷或机组停用时，应及时关闭再热器减温水隔绝门。,汽温调节3：7.锅炉运行中进行燃烧调整，增、减负荷，投、停燃烧器，启、停给水泵、风机、吹灰等操作，都将使主蒸汽温度和再热汽温发生变化，此时应特别加强监视并及时进行汽温的调整工作。8.高加投入和停用时，给水温度开始变化较大，各段工作温度也相应变化，应严密监视给水温度、省煤器出口温度。螺旋水冷壁管出口工质温度的变化，待启动分离器出口工质温度开始变化时，维持燃料量不变，调整给水量，控制恰当的启动分离器出口工质温度使各段工质温度控制在规定范围内。,锅炉启动及运行的注意事项11）启动点火前，燃烧器上下摆角处于零位，SOFA风门水平摆角、上下摆角也处于零位，检查就地SOFA风门水平摆角销杆是否脱落，若脱落用其他销杆或钢丝固定于零位。2）锅炉上水水温应能保证，上水水温偏低，很可能会出现受热面超温现象。3）锅炉在油枪投用过程中应进行现场观察油枪着火雾化情况，发现燃烧不良应及时处理，防止由于雾化不良使尾部受热面污染等事故发生。同时对炉前油系统亦应加强检查，防止油系统泄漏而引起火灾事故的发生。,锅炉启动及运行的注意事项24）在升温升压过程中，应经常监视贮水箱和对流过热器出口联箱的金属温度，以保证不超过金属材料的许用温度；如发现此类情况应停止增加燃料量，延长升温升压的时间。5）在升温升压过程中，注意空器预热器主马达电流，如负荷上升率过高，会出现膨胀不同步的情况，会有转子与扇形板摩擦而使电流偏大的现象，控制住电流不过于偏高，延长升温升压时间，让空预器得到较好的膨胀。6）在升温升压过程中应加强对各受热面，金属温度的监视，谨慎控制启动分离器出口汽温、烟气挡板、调节减温水和燃烧器摆角，控制主蒸汽温度和再热器蒸汽温度在设定值范围内。,锅炉启动及运行的注意事项3：7）机组启动燃油期间应加强对空气预热器吹灰。锅炉启动过程中，应加强对空气预热器火检的监视，发现报警应及时到现场检查，并应坚持每班对空气预热器的吹灰工作，防止空气预热器堵灰等事故的发生。8）根据实际运行情况，合理安排吹灰顺序及频率，如果吹灰不及时投运会直接影响锅炉性能，但是过于频繁的吹灰很可能导致受热面吹损直至爆管。9）锅炉转入纯直流运行后启动系统集水箱水位逐渐降低，此时应将往凝汽器管道上阀门置于闭锁状态，防止由启动系统漏空气导致凝汽器真空降低而影响机组的正常运行。,锅炉启动及运行的注意事项4：10）在锅炉启动分离器入口汽温第一次达到饱和温度时，锅炉有汽水膨胀过程，此时应注意贮水箱的水位控制防止超限。11）锅炉在湿态与干态转换区域运行时，应尽量缩短其运行时间，并应保持给水量稳定，燃料量稳定增加，并严格按升压曲线控制汽压的稳定，以防止锅炉受热面金属温度的波动。12）在运行过程中应通