600MW超临界机组热控控制系统培训教材

1、合肥电厂 600MW 超临界机组热控控制系统培训教材（初稿）目录第一章锅炉控制第01页第二章汽轮机控制第27页第三章发电机控制第96页第四章XX厂家DCS控制系统介绍第页第五章其他控制系统介绍第页第六章脱硫控制系统介绍第页一、 锅炉控制1、炉主要技术规范本期工程装设 1台 600MW 燃煤汽轮发电机组，锅炉为东方锅炉 厂制造超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、 露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构 n型锅炉。燃用烟煤。锅炉容量和主要参数：主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等 与汽轮机的参数相匹配，主蒸汽温度571 C,最大连续蒸发量(BMCR) 为1900t/h (暂定)

2、，最终与汽轮机的VWO工况相匹配。锅炉型号： DG1900/25.4-II1锅炉主要参数：过热蒸汽：最大连续蒸发量 (B-MCR) 1900t/h额定蒸发量 (BRL) 1807.9t/h额定蒸汽压力 25.4MPa.g额定蒸汽温度571C再热蒸汽：蒸汽流量 (B-MCR/BRL) 1607.6/1525.5t/h进口/出口蒸汽压力 (B-MCR) 4.71/4.52MPa.a进口/出口蒸汽压力 (BRL) 4.47/4.29MPa.a进口/出口蒸汽温度(B-MCR) 321/569 C进口/出口蒸汽温度(BRL) 315/569C给水温度(B-MCR /BRL) 282/280C注：a).压

3、力单位中“ g”表示表压。“a”表示绝对压(以后均同)b）.锅炉BRL工况对应于汽机TRL工况、锅炉B-MCR工况对应于汽机VWO工况。锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。制粉系统：采用中速磨正压直吹冷一次风制粉系统，每炉按配6台中速磨煤机（设1台备用），煤粉细度按200目筛通过量为75%。给水调节：机组配置2X 50% B-MCR调速汽动给水泵和一台30% B-MCR容量的电动调速给水泵。汽轮机旁路系统：暂定采用30%容量二级串联旁路。空气预热器进风加热方式：热二次风再循环。锅炉在投入商业运行后，年利用小时数不小于6500小时，年可用小时数不小于7800小时。锅炉投产第一年因产品质量原因引起

4、的强迫停用率不大于 2%, 连续可调时间不低于半年。锅炉强迫停用率不大于 2%，计算公式如 下：强迫停用率二强迫停运小时x 100%运行小时+强迫停运小时2、锅炉本体性能2.1.1锅炉带基本负荷并参与调峰。2.1.2锅炉变压运行，米用定一滑一定的方式，锅炉压力一负荷曲线 与汽轮机相匹配。2.1.3锅炉能适应设计煤种和校核煤种。 燃用设计煤种，在BRL工况 下锅炉保证热效率不低于93%（按低位发热值），空气预热器进风温度 为 20C。2.1.4 在全部高加停运时，锅炉的蒸汽参数能保持在额定值，各受热 面不超温，蒸发量也能满足汽轮机在此条件下达到额定出力。2.1.5 锅 炉在 燃 用设 计煤 种

5、时， 能满 足 负荷在 不 大 于 锅炉 的 35%B-MCR 时，不投油长期安全稳定运行，并在最低稳燃负荷及以 上范围内满足自动化投入率 100的要求。2.1.6 锅炉负荷变化率达到下述要求：在50%100%B-MCR时，不低于士 5%B-MCR/分钟在30%50%B-MCR时，不低于士 3%B-MCR/分钟在30%B-MCR以下时，不低于士 2%B-MCR/分钟负荷阶跃：大于 10%汽机额定功率2.1.7 过 热 器 和 再 热 器 温 度控 制 范 围 ， 过 热 汽 温 在 35%100%B-MCR、再热汽温在50%100%B-MCR负荷范围时，保持稳 定在额定值，偏差不超过士 5C。

6、2.1.8 锅炉燃烧室的承压能力锅炉燃烧室的设计承压能力大于士 5800Pa当燃烧室突然灭火内 爆，瞬时不变形承载能力不低于士 8700Pa。2.1.9 因燃烧室空气动力场分布不均或其他原因产生的烟温偏差， 在炉膛出口水平烟道两侧对称点温差不超过 50 C。2.1.10过热器为单侧引出，再热器两侧出口的汽温偏差小于10C。2.1.11 锅炉炉墙、热力设备及管道等的保温表面温度在锅炉正常运行条件下，当环境温度（距保温表面1m处空气温度）小于等于27C,风速为2.5m/s时，不超过50C ;当环境温度大于27C时保温表面温度允许比环境温度高25Co散热量（按金属壁温计算）不超过下表规定值：金属壁温

7、度C400450500550600散热量W/ m22272442622792962.1.12过热器蒸汽侧的压降不大于2.1MPa（按B-MCR工况计算）。2.1.13再热器蒸汽侧的压降不大于0.22MPa（按 B-MCR工况计算）。2.1.14省煤器水侧的压降不大于 0.2MPa（按 B-MCR工况计算）。2.1.15 水冷壁压降不大于1.83MPa（按B-MCR工况计算）。2.1.16 锅炉两次大修间隔大于5年，小修间隔大于2年。2.1.17燃烧器防磨件及省煤器防磨板等使用寿命大于50000小时。2.1.18 喷水减温器的喷咀使用寿命大于 80000小时。2.1.19锅炉各主要承压部件的使用

8、寿命大于 30年，受烟气磨损的低 温对流受热面的使用寿命达到100000小时，空气预热器的冷段蓄热 元件的使用寿命不低于50000小时。2.1.20锅炉的起动时间（从点火到机组带满负荷），与汽轮机相匹配， 一般满足以下要求：冷态起动78小时温态起动23小时热态起动11.5小时2.1.21锅炉机组在30年的寿命期间，允许的启停次数不少于下值:冷态起动（停机超过72小时） 500 次温态起动（停机72小时内）4000次热态起动（停机10小时内）5000次极热态起动（停机1小时内） 150 次负荷阶跃12000次2.1.22起动采用定-滑-定方式。各种状态下每次起动的寿命消耗数据 如下表。其总的寿命

9、消耗不大于 70%。类别次数点火至满负荷时间（min）寿命消耗（% / 次）冷态启动5004801.5X10-2温态启动40001956.2 x 10-3热态启动5000965.8 x 10-3极热态启动150661.5X10-2负荷阶跃12000总计2165063.55 %3、锅炉本体热工检测3.1水冷壁、汽水分离器、过热器、过热器出口联箱和再热器管壁等金属温度测点如下：1）螺旋水冷壁出口：2）上部水冷壁出口:24 （前 7/后 7/侧 5*2）20 （前7/侧5*2/折焰角3）23（前 5/侧 4*2/后 5/3）顶棚管出口：4）尾部包墙出口：中隔墙 5）5） 水平烟道（前）出口:26）

10、水平烟道（后）出口:27） 水平烟道（底部）出口 : 78） 尾部包墙汽吊管出口:169）低温过热器出口 : 79） 屏过出口：1410）高过出口：411）低再出口：712）高再出口：713）汽水分离器筒体： 4（内外壁各 2）3.2 烟道上各负压及烟温测点3.3在锅炉烟道两侧有测量烟气含氧量的取样孔 （不小于 6 个）。3.4 炉膛内左右两侧炉墙合适位置有炉膛压力测点插座。3.5 汽水分离器 （或贮水箱上 ）上增加若干水位和压力测点，汽水分离 器、减温器进出口增加温度测点， 过热器和再热器出口增加蒸汽温度 和压力测点，再热器进口增加蒸汽温度测点。3.6 吹灰控制装置吹灰控制装置包括对吹灰器、

11、 汽源减压站、 疏水等工艺系统及与其有 关的管路、阀门的全部检测和控制设备 （吹灰动力柜等 ）。3.7 炉管泄漏检测装置3.8 炉膛出口烟温测温探针1) 每台锅炉提供两套炉膛烟温测量探针装置，烟温探针具有伸进、 退出、停止及在超温时自动退回的功能，并提供 4-20mA 二线制位置 变送器。2) 装置留有与DCS的信号接口，以便通过 DCS的操作员站监视和操 作烟温探针。电源要求：采用两路 380VAC 三相四线制供电，每路最大容量为 5KVA ，分别送至炉膛出口两侧烟温探针就地电气操作箱。(1) 就地电气操作箱 (色标由业主确定，并提供色标 )2 只(2) 双支热电偶 2 只(3)探针本体 (

12、包括位置变送器 )2 台3.9锅炉电磁泄放安全阀(PCV)控制装置3.10 炉膛安全燃烧监控系统 (FSSS)3 .11炉前燃烧设备1) 炉前燃烧设备： 油枪及其伸缩装置、高能点火器。 燃油及点火油母管快关阀、 燃油及点火油进油调节阀、 各油枪的进油 阀、雾化蒸汽阀、吹扫阀、现场过程逻辑开关等，这些设备为进口优 质产品。炉前油系统中的油枪伸缩机构、点火器为国产优质产品。 燃油关断阀、吹扫阀、雾化蒸汽阀、燃油跳闸阀电源为 220VAC 或220VDC。买方提供气源压力为 0.50.7MPa。相关的阀门数量如下：（每台炉）启动油管路快关只1点火油管路快关只1点火油枪油角阀只24点火油枪吹扫阀只12

13、启动油枪雾化阀只8启动油枪进油阀只8启动油枪吹扫阀只82）炉前燃烧设备安全可靠（特别是油枪和点火枪的伸缩机构），并具有就地控制功能，其就地点火控制箱留有与FSSS的信号接口。3）油燃烧器的伸缩机构提供终端位置限位开关以满足过程控制要求。设有燃烧器就地控制箱，并预留 DCS的接口，控制箱上装有 操作按钮和显示燃烧器阀门的状态及油枪行程位置的显示灯，每个燃烧器或每组燃烧器配备一个就地控制箱，放置在燃烧器前部平台上。4）每只燃烧器均预留油火焰检测器和主火焰检测器的开孔。每只燃烧器的煤或油的火焰变化由单独的火焰检测器进行检测。火焰检测器及其冷却风系统，火检探头的开孔位置能确保火焰检测系统在锅 炉点火至

14、满负荷运行的整个过程中均能真实反应炉膛的火焰状态。5）燃油母管跳闸阀采用单线圈电磁阀进行控制，电磁阀失电时燃油跳闸阀关闭以确保炉膛安全。6）燃油进油质量流量计，流量计采用进口产品 3.12 锅炉启动控制系统3.13锅炉启动系统控制逻辑将在 DCS 中实现，4、锅炉主要保护联锁控制系统4.1 二次风系统4.1.1主控制设备及相关控制项目(1)送风机(2)送风机叶片角度调节(3)送风机出口挡板风门(4)送风机出口联络挡板风门(5)空气预热器及驱动装置(6)二次风侧空气预热器出口挡板风门(7)支承轴承油泵(8)导向轴承油泵(9)送风机工作油泵(10)二次风侧再循环风门4.1.2系统运行说明4.1.2

15、.1送风机4.1.2.1.1 总则每台锅炉配置两台 50% BMCR 容量送风机，为带有动叶片角度 调节的轴流送风机， 配定速电动机。 它们的功能是维持燃烧所需的通 过炉膛的空气流量。4.1.2.1.2 控制联锁要求 第一台送风机A启动允许条件（1）任一吸风机运行且投入自动（2）空气预热器 A 在运行。（3）送风机 B 叶片角度调节和出口挡板风门 B 是 100%打开的。（4）送风机 A 叶片角度调节和出口挡板风门 A 是关闭的。（5）送风机 A 油压是正常的。（6）送风机 A 油流量是正常的。（7）其他制造厂认为必需的启动允许条件。 第二台送风机 A 启动允许条件（1）两台吸风机正在运行。（

16、2）送风机出口联络挡板风门是 100%打开的。（3）送风机 B 运行且出口挡板风门是 100%打开的，调节叶片在 开启或自动方式。（4）送风机 A 叶片角度调节和出口挡板风门是关闭的。（5）送风机 A 油压是正常的。（6）送风机 A 油流量是正常的。（7）其他制造厂认为必需的启动允许条件。 送风机自动跳闸（1）一台吸风机跳闸。（2）同一侧空气预热器跳闸。3）风机轴承温度在一定的时间内从高增加至高 高（4）风机振幅是高 高。（5）风机有低的压差（喘振条件）报警1）送风机轴承温度是高 高。2）电机轴承温度是高 高。3）电机定子绕组温度是高 高4）送风机振幅是高 高。5）送风机有低 低的压差。6）送

17、风机轴承温度是高的。7）电机轴承温度是高的。8）电机定子绕组温度是高的。9）风机振幅是高的。10)风机有低的压差11)工作油温度是高的。12)备用油泵自动启动。13)油压低。14)风机油槽液位是低的。15)风机自动跳闸。16)其他必要的报警要求。4.1.2.2 送风机叶片角度调节送风机叶片角度调节使二次风（总风量）与锅炉负荷相匹配按过剩空气系数（锅炉出口烟气氧量）来控制4.1.2.3 送风机油泵油泵为风机轴承提供润滑油； 逻辑回路装设在就地控制仪表板 上，详见制造厂有关说明。4.1.2.4 送风机出口挡板4.1.2.4.1 总则送风机出口挡板按送风机的启停程序进行启闭控制。4.1.2.4.2

18、控制联锁要求（1） 送风机 A 出口挡板开启保护条件：当送风机 B 关闭时停送风机 A ，送风机 A 出口挡板采用延时 保护动作。（2） 当送风机 B 正在运行时，送风机 A 被停止。挡板 A 移至关闭位置。挡板 B 保持在 100%打开位置。（3）送风机 A 启动逻辑当送风机 A 启动时，将首先驱动出口挡板 A 至关闭位置。当 出口挡板达到关闭位置时，才可启动送风机 A 。在送风机 A 启动后， 出口挡板 A 将在预置的时间内保持在关闭位置以便使送风机 A 进入 正常转速，使出口挡板 A 自动回复至打开位置。（4）当送风机 B 关闭时，送风机 A 被启动送风机 B 出口挡板 B 保持在打开位置直至送风机 A 运行时， 它的出口挡板 A 开始打开为至。在出口挡板 A 打开时，送风机 B 出 口