《直流锅炉的启动.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直流锅炉的启动.ppt（88页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章直流锅炉的启动,第一节 直流锅炉启动的特点,一、启动流量和启动压力启动流量：启动时的最低给水流量，由水冷壁安全质量流速决定。一交上升型：25-30%MCR螺旋管圈：再循环流量+5%MCR给水流量启动压力：锅炉启动时的压力，直流锅炉受热面中工质的稳定流动必须靠具有一定压头的给水水冷壁安全启动、给水泵压头、系统各阀门性能,外置启动分离器一次上升型直流锅炉：启动压力：6.68MPa，启动后逐级升压11.76MPa、16.66MPa内置启动分离器螺旋管圈直流锅炉：零压点火；高压旁路最小开度20%，再热器通汽；8MPa汽轮机冲转；高压旁路调节汽压升负荷至35%MCR；24.79MPa，负荷升至89
2、%MCR,汽包锅炉、直流锅炉,二、升温速度允许温升速度：自然循环直流锅炉控制循环锅炉直流锅炉：无汽包、水冷壁并联管流量分配合理、工质流速快、允许温升速度自然循环锅炉；厚壁部件（联箱、混合器、汽水分离器）、允许温升速度控制循环锅炉350MW控制循环锅炉，单泵：炉水循环流量354%MCR，双泵：615%MCR；直流锅炉启动流量：2530%MCR,直流锅炉无汽包排污，水质要求高直流锅炉给水杂质 沉积在受热面内壁；汽轮机通流部分；凝汽器管道、锅炉本体内的沉积物、氧化物 管道、锅炉本体冷、热态循环清洗,三、启动水工况,给水品质 给水：凝结水补充水省煤器进口水品质 循环清洗：炉前给水系统（凝汽器除氧器）蒸
3、发受热面出口水品质 循环清洗：锅炉本体系统（给水泵汽水分离器）点火后的水质控制 热态清洗：蒸发受热面出口水含铁量超标，限制水温288,四、受热面区段变化与工质膨胀,第一阶段：热水，锅炉排出质量流量给水质量流量第二阶段：汽水混合物，水的加热、水的汽化工质膨胀（锅炉排出质量流量给水质量流量）锅炉排出质量流量给水质量流量第三阶段：水加热、水汽化、蒸汽过热,汽包锅炉工质膨胀汽包空间压力、水位上升膨胀强度：直流锅炉工质膨胀过程中，单位时间排出的水量。工质膨胀量：直流锅炉工质膨胀过程中排出的总水量。,五、热量与工质回收,启动过程损失的工质、热量：冷态循环清洗热态循环清洗启动给水流量启动流量汽轮机冲转后排放
4、汽轮机多余蒸汽量回收：除氧器，加热器，凝汽器,第二节 直流锅炉启动旁路系统,过热器旁路系统过热器旁路系统是针对直流锅炉单元机组的启动特点而设置的汽轮机旁路系统汽包锅炉受热面旁路系统（过热器旁路）汽轮机旁路系统,一、启动旁路系统的功能和种类,直流锅炉单元机组启动旁路系统功能：辅助锅炉启动协调机、炉工况工质与热量回收安全保护,1、辅助锅炉启动,辅助建立冷态与热态循环清洗工况。辅助建立启动压力和启动流量，或建立水冷壁质量流速。辅助工质膨胀。辅助管道系统暖管。,2、协调机炉工况,满足直流锅炉启动过程自身要求的工质流量与工质压力等。满足汽轮机启动过程需要的蒸汽流量、蒸汽压力与蒸汽温度。,工质与热量回收
5、借助启动旁路系统回收启动过程锅炉排放的工质和热量。安全保护 辅助锅炉、汽轮机安全启动 溢流保护功能：机组甩负荷保护、带厂用电运行、停机不停炉,过热器旁路系统外置式分离器启动系统 ESSS(EXTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM) 内置式分离器启动系统 ISSS(INTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM),直流锅炉启动系统种类,二、外置式分离器启动系统(ESSS),外置式分离器似一个中压或低压分离器，它只是在机组启动及停运过程中使用，正常运行时与系统隔绝，处于备用状态，故又称启动分离器。,过热器隔绝阀A、启动分离器进口调节阀B、启动分离器
6、出口隔绝阀C、节流管束J、汽回收阀D、水回收阀E启动分离器：扩容、产汽、汽水分离，是蒸发受热面、过热受热面的界限，同汽包蒸发受热面保持较高的启动压力，启动分离器处于低压、中压状态投运、切除启动分离器，启停复杂与内置式分离器比较，压力低，设计制造方便，运行要求较低回收工质与热量,三、启动分离器,结构，扩容器入口：工质出口：蒸汽出口、蒸汽回收（除氧器、凝汽器）、安全阀、向空排汽、水回收（除氧器、凝汽器）,1启动分离器容量与压力,启动分离器容量：(2530)MCR启动流量确定。工质膨胀量大的锅炉应适当放大启动分离器容量。,启动分离器压力确定原则：从热量回收角度看，饱和蒸汽焓值在压力2.54.0MPa
7、范围内最高，启动分离器压力在这个范围内热量回收率最大。启动分离器要有排放必须的蒸汽流量和水流量的能力，还要注意满足工质膨胀时的大流量排放。在一定的设备条件下，启动分离器压力越高，排放能力越大。汽轮机冲转、升速与并网时用的蒸汽来自启动分离器，为此，启动分离器压力还要满足汽轮机的进汽要求。,2启动分离器在系统中的位置,3启动分离器与锅炉连接,简单联接系统系统简单，B阀压力降大，阀振动、噪声，切除启动分离器困难有节流管束联接系统节流管束承担B阀部分压降，改善B阀工作条件等焓切分联接系统低温过热器进出口各有一路接到启动分离器切除启动分离器时调整低温过热器出口工质焓值启动分离器出口蒸汽焓值三级压力系统过
8、热器有两级隔绝阀系统压力降分配合理：锅炉本体、一级过热器、二级过热器处于不同压力,四、内置式分离器启动系统(ISSS),螺旋管圈型直流锅炉都配置ISSS系统。分离器与水冷壁、过热器之间的连接无任何阀门。负荷3537MCR，水冷壁进入分离器的为汽水混合物，在分离器内进行汽水分离，分离器出口蒸汽直接送入过热器，疏水通过疏水系统回收工质和热量或排放大气、地沟。负荷3537MCR，水冷壁进入分离器的工质为干蒸汽，分离器只起联箱的作用，蒸汽通过分离器直接进入过热器。,1、分离器上部分两层设有四只成水平切向布置的蒸汽引出管的管座，2、四个水冷壁出口集箱来的汽水混合物(启动时)或微过热蒸汽 (正常运行时)切
9、向引入分离器3、疏水管出口,分离器疏水系统,CE-Sulzerl900 AA：保证工质膨胀峰值流量排放AN：辅助AA排放疏水，AA关闭，AN与ANB共同控制分离器水位。ANB：疏水排入除氧器，回收工质和热量。,扩容型,CE-Sulzerl900超临界压力螺旋管圈型直流锅炉内置式分离器扩容型启动系统分离器疏水系统AA、AN与ANB三个控制阀分离器疏水品质合格：ANB除氧器，回收工质与热量，随负荷增加，除氧器抽汽增加，除氧器热量饱和ANB进入量减少至零分离器疏水品质不合格、大流量：AA、AN大气式扩容器，扩容器疏水回收至凝汽器、排放地沟回收部分工质、部分热量,疏水热交换器型,分离器疏水热交换器，回
10、收热量合格疏水除氧器、凝汽器（除氧器热量饱和）不合格疏水凝汽器疏水热交换器旁路：工质膨胀峰值回收全部工质、部分热量,辅助循环泵型,分离器疏水品质合格：辅助循环泵给水系统给水流量较小分离器疏水品质不合格、大流量：大气扩容器排掉、凝汽器回收工质、热量,第三节 直流锅炉启动停运基本程序,外置分离器直流锅炉启动外置分离器直流锅炉停运内置分离器直流锅炉启动内置分离器直流锅炉停运,一、外置分离器直流锅炉启动基本程序,冷态启动锅炉进水，循环清洗；建立启动压力和启动流量；锅炉点火，建立初始燃料量，升温、升压，回收工质和热量；配合汽轮机冲转、升速、并网、升负荷；工质进行膨胀；切除启动分离器，开过热器隔绝阀；直流
11、运行升压升负荷。,热态启动与冷态启动基本相同区别：(1)停机时间短，可不进行冷热态清洗；(2)汽轮机金属温度较高，为了获得较高的冲转蒸汽温度，工质膨胀在汽轮机冲转前进行。,启动流量,二、外置分离器直流锅炉停运基本程序,投用启动分离器（检修停运）不投用启动分离器（热备用停运）投用启动分离器停运：锅炉降压、机组降负荷负荷降至与启动分离器容量相适应时投入启动分离器锅炉本体压力保持不变，降低启动分离器压力降负荷锅炉熄火、汽轮发电机解列,三、内置分离器直流锅炉启动基本程序,螺旋管圈型直流锅炉内置分离器启动锅炉零压点火，随后升压、升温，负荷至3537%MCR分离器湿态转干态冷态启动：分离器金属温度100温
12、态启动：停运至再次启动的时间间隔5小时，分离器金属温度100 热态启动：机组停运至再启动时间间隔5小时、分离器压力4MPa热态、温态启动循环清洗一般省略，燃烧、负荷应快速到达机组金属温度水平相应的工况，要防止金属部件被工质冷却降温,10%MCR并网,启动流量,3537%MCR,分离器温态转干态,600MW机组内置式分离器直流锅炉负荷37%MCR，汽水混合物进入汽水分离器进行汽水分离，汽水分离器形成水位，湿态运行负荷37%MCR，饱和蒸汽、过热蒸汽进入汽水分离器，汽水分离器水位消失，干态运行两态转化过程三个阶段：启动流量35%MCR，燃料量分离器出口饱和蒸汽流量疏水量过热器入口蒸汽含湿量分离器无
13、水，疏水阀关，分离器通道作用保持流量35%MCR，燃料量分离器、过热器入口蒸汽过热直流运行，燃料量/给水流量比例调节,四、内置分离器直流锅炉停运基本程序,600MW直流锅炉停运主蒸汽温度、再热汽温度基本不变，降压降负荷36MCR，分离器压力10MPa，汽轮发电机快速减负荷停机、锅炉熄火8小时短期停机，维持给水流量10MCR使分离器水位升至AN阀打开位置，再停止给水泵8小时长期停机，停止给水泵停机后可采用一些冷却措施，如强迫通风等,第四节 直流锅炉启动工况分析,外置分离器一次上升型直流锅炉与内置分离器螺旋管圈型直流锅炉启动工况的共性与特性外置式全压启动内置式零压启动,一、锅炉进水,进水速度温度变
14、化热应力300MW机组外置分离器一次上升型直流锅炉进水系统各受热面出口温度变化10/min内置分离器螺旋管圈型直流锅炉进水系统高压加热器的温升速度,进水温度：冷进水：除氧器不加热、辅助化学除氧300MW外置式： 启动流量30%MCR；包覆受热面出口水温200，6.86MPa；水温200，15.7MPa600MW内置式： 进水水位1.2m，ANB阀打开，给水流量至10%MCR进行循环（分离器ANB除氧器给水泵高加省煤器），分离器零压,二、冷热态循环清洗,冷态循环清洗：点火前热态循环清洗：点火后循环清洗原则：先低压后高压、后段清洗包括已清洗前段循环清洗流量：启动流量,300MW外置式低压冷态循环清
15、洗：给水泵前高压冷态循环清洗：给水泵后包括锅炉本体高压热态循环清洗：末期有一个几分钟的流量突增600MW内置式低压冷态循环清洗：给水泵前 凝汽器循环清洗、低加循环清洗、除氧器循环清洗高压冷态循环清洗：给水泵后包括锅炉本体高压热态循环清洗,三、启动给水流量,300MW外置式启动给水流量为30MCR600MW内置式启动给水流量为35MCR锅炉在启动给水流量下进行点火，锅炉负荷达到启动给水流量后，给水流量随负荷上升而增加,四、锅炉压力温度控制,300MW外置式：包覆受热面出口压力为锅炉压力、出口温度为锅炉温度启动过程锅炉压力与温度的三个阶段：工质膨胀之前，锅炉温度饱和温度，锅炉压力与温度分别控制。温
16、度燃料量；压力通过给水泵压头和系统中各调节阀门的压力降分配确定。工质膨胀之后，锅炉温度饱和温度，锅炉压力不变，锅炉温度也不变，增加燃料量锅炉出口工质含汽量增大。该阶段在切除启动分离器后，锅炉温度已是过热温度，其值由给水流量燃料量比例调节。,对锅炉温度控制,锅炉温度升温速度10min；水冷壁各管间工质温度差45；启动分离器投用阶段，提高锅炉温度就能使启动分离器产汽量增多；热态清洗阶段，锅炉温度不大于288；锅炉工质膨胀前，锅炉温度应低于对应压力的饱和温度20。,600MW内置式：分离器进口工质温度为锅炉温度，分离器进口工质压力为锅炉压力启动过程锅炉压力与温度控制的两个阶段点火至35MCR，锅炉工
17、作似汽包锅炉，锅炉零压点火，锅水温度100开始产汽，锅炉压力随产汽量增加而逐渐上升。锅炉压力升高的同时锅炉温度也上升。升压速度主要受分离器与末级过热器出口联箱热应力限制锅炉负荷大于或等于35MCR，分离器干态，锅炉纯直流运行状态。锅炉压力由给水泵压头和给水调节阀调节。锅炉温度由给水流量燃料量比例调节。,五、过热器通汽,300MW外置式：启动初期，分离器通向过热器的隔绝阀关闭，过热器处于不通汽的干烧状态过热器通汽：过热器处于干烧状态，烟温允许限值必须向过热器通汽过热器通汽前启动分离器产汽送人除氧器、高压加热器，以提高给水温度。可减少锅炉燃料量，降低各级受热面的壁温。过热器过早通汽，无足够的蒸汽流
18、量把垂直蛇形管内积水冲走，引起管内水脉动过热器通汽就开始对主蒸汽管、再热蒸汽管等进行暖管，暖管时间应与汽轮机冲转时间相适应。,启动分离器过热器通汽，启动分离器压力下降、水位上升，通汽前维持启动分离器低水位运行，压力0.98MPa，水位100mm600MW内置式：无隔绝阀，分离器产生蒸汽就开始向过热器通汽,六、锅炉工质膨胀,1、工质膨胀信号：水冷壁内某位置工质温度到达沸点即膨胀开始，并可作为判断工质膨胀开始信号。水冷壁先到达沸点的位置，主要决定于燃料量及燃料量增加速度、给水温度、炉膛过量空气系数等。投入燃料量大，投入速度快，先到达沸点位置在炉膛下辐射区，并在工质膨胀过程中向上扩展，工质膨胀量较大
19、、膨胀也猛烈，直至锅炉出口工质达到沸点时工质膨胀结束投入燃料量较少，燃料投入速度较慢，先到达沸点的位置靠近炉膛上部，甚至在锅炉出口处，随后再逐渐向下扩展，工质膨胀量较小，膨胀较弱，当下辐射区到达沸点时工质膨胀结束。,2、工质膨胀时间300MW外置式：工质膨胀时间可人为选定一次上升型水冷壁锅炉贮水量少，工质膨胀量相对较小，膨胀过程较易控制，为适应汽轮机冲转参数水平的要求，冷态启动汽轮机冲转并网后即进行工质膨胀，热态启动汽轮机冲转前进行工质膨胀。工质膨胀时间能满足汽轮机冲转参数的要求，机炉之间蒸汽流量平衡较合理600MW内置式：锅炉零压启动，锅炉点火后水冷壁内某位置工质温度100膨胀开始，工质膨胀
20、过程中分离器水位上升，疏水量增大,3工质膨胀过程控制外置式：工质膨胀过程控制目标为锅炉本体压力不超压和泄压，启动分离器压力按规定升压、不超过限值，启动分离器水位不超过最高水位。内置式：工质膨胀过程调节AA 、AN阀维持分离器水位和压力。,附:安徽利辛板集电厂,发电厂热效率：46.93%；发电标准煤耗率262.08g/kW.h供电标准煤耗率：272.72g/kW.h（含脱硫厂用电率3.9%)高效超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、全露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉，上海电气集团股份有限公司供货锅炉BMCR工况下最大连续蒸发量2918.2t/h,锅炉出口蒸汽参数按29.4MP
21、a（a）/605/623，汽机的入口参数28MPa（a）/600/620炉膛宽，深，高：34290, 15545, 67059,燃料,制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统，每炉配六台中速磨，五台运行，一台备用每台锅炉设置两层等离子点火，取消电厂燃油系统不投油最低稳燃负荷：30%B-MCR设置低温省煤器，用于加热凝结水。考虑设备运行安全性并降低故障点，低温省煤器设置在引风机后方案 汽机旁路采用高、低压两级串联电动启动旁路，按 40%BMCR 容量的高低压串联旁路每台机组设置250%容量汽动锅炉给水泵，两机公用一台30%容量电动启动泵锅炉保证热效率应不小于94.3%（按低位发热值）NOx排放
22、浓度应不超过180mg/Nm3（干基，O2=6%）,锅炉总体结构,水冷壁形式,炉膛水冷壁采用螺旋管圈垂直管圈方式（即炉膛渣斗和下部炉膛的水冷壁采用膜式螺旋管的设计，膜式螺旋管部分采用内螺纹管的方式，上部炉膛的水冷壁为垂直管）,水冷壁温差,BMCR工况下，水冷壁的设计保证螺旋管出口任意两根管子之间的工质温度偏差不高于 20 ，垂直管出口任意两根管子之间的工质温度偏差不高于 30 ；螺旋管出口相邻两根水冷壁管出口工质温度偏差不超过 15 ，垂直管出口相邻两根水冷壁管出口工质温度偏差不超过 20 。,过热器,过热器设计温度与材料许用温度,温度调节,过热汽温在30%100%B-MCR、再热汽温在50%
23、100%B-MCR负荷范围时，应保持稳定在额定值（即605/623），偏差不超过5过热器配置三级喷水减温装置，左右能分别调节。卖方应提供各工况下各级减温水量和总量。在B-MCR工况下，过热器设计喷水的总流量应不小于6%过热蒸汽流量（B-MCR工况下）再热器采用烟气挡板调节为主、燃烧器摆动为辅助调节方式，喷水减温仅用作事故减温。无论何种调温方式再热器喷水减温器喷水总流量约为不大于3%再热蒸汽流量（B-MCR工况下）,省煤器,省煤器管束采用无缝光管顺列布置，无错列布置，连续管圈可疏水型。无向下流的水循环。省煤器设计中应考虑灰粒磨损保护措施，省煤器管束与四周墙壁间装设防止烟气偏流的阻流板；管束上还应
24、有可靠的防磨装置。,空气预热器,每台锅炉配备两台回转式空气预热器。回转式空气预热器主轴垂直布置，烟气和空气以逆流方式换热转子采用模数仓格结构，蓄热元件宜制成较小的组件，以便检修和更换空气预热器按有脱硝装置设计，冷段换热元件采用搪瓷材料，冷端径向密封片采用耐腐蚀低合金钢。搪瓷材料要求采用双面静电喷涂工艺，基体0.8mm，搪瓷厚度为双面0.4mm，公差为0.05mm。搪瓷换热元件的基材和搪瓷釉粉采用进口产品。基材采用低碳钢含碳量应小于0.006%。回转式空气预热器在B-MCR工况时的漏风率第一年内应小于4.5%，运行一年后应小于5.5%,消防系统在空气及烟气侧均装设消防水喷淋水管，喷淋面积应覆盖整
25、个受热面回转式空气预热器应设蒸汽+高压水双介质吹灰器，吹灰汽源要求有一定的过热度，减压站后蒸汽过热度应大于150。,受热面压降,省煤器入口联箱（包括该联箱）至过热器出口的工质总压降不大于4.0MPa (B-MCR)。省煤器水侧（含入口联箱）的压降应不大于 0.37 MPa（按B-MCR工况计算）。水冷壁压降应不大于 1.57 MPa（按B-MCR工况计算）过热器本体蒸汽侧的压降一般应不大于 2.06 MPa（按B-MCR工况计算）。再热器本体蒸汽侧的压降最大不超过0.2MPa(按B-MCR工况计算)。,锅炉热力特性,燃烧系统,预置水平偏角的辅助风喷嘴设计高级复合空气分级低NOx燃烧技术,锅炉启
26、动系统,内置式启动系统，包括启动循环泵、启动分离器、贮水箱、疏水扩容器、凝结水箱、凝结水泵，水位控制阀、截止阀、管道及附件等组成。,平海电厂1000MW锅炉启动系统,炉前宽度方向布置4只汽水分离器，2个分离器疏水通过管道引至1个储水箱汽水分离器筒身中部切向布置6根进口管，分离器上方切向布置2根出口管（蒸汽出口），分离器下方布置一个疏水管出口，至储水箱,启动系统工作管路,1.再循环管路储水罐出口引出，经再循环泵、止回阀、截止阀、流量调节阀360和流量计至省煤器入口给水2.储水罐疏水管路储水罐出口，通过水位调节阀361引至疏水扩容器或凝汽器,启动循环泵故障时，启动分离器贮水箱疏水应接入疏水扩容器。
27、经疏水扩容器扩容减压后，疏水自流入凝结水箱。凝结水箱的有效贮水量不小于5min的锅炉最大启动疏水量采用带有启动循环泵的系统，在冷态、热态水冲洗时，在水质尚未合格前，仍需经过疏水扩容器的扩容减压后通过凝结水疏水泵排入凝汽器启动循环泵入口不允许产生汽蚀现象（过冷管路）启动循环泵应有专门的防冻措施。？启动系统应配备有效的暖管系统，保证启动系统能随时转入湿态运行而不会造成启动系统管道及设备存在不允许的热应力（再循环泵和水位调节阀加热管路）再循环泵最小流量回流管路注：结合DG3000/26.5-1型号锅炉的启动系统,主给水罐来,过冷管路,经调节阀和截止阀引至储水罐出口,主给水罐来,过热器二级减温水,加热
28、水排水管路,再循环泵出口，经流量孔板和最小流量调节阍至储水罐出口，容量约为2%BMCR,机组启动状态,（1）冷态启动（停机超过72小时，汽缸金属温度约低于该测点满负荷值的40）（2）温态启动（停机在10至72小时之间，汽缸金属温度约在该测点满负荷值的40至80之间）（3）热态启动（停机不到10小时，汽缸金属温度约高于该测点满负荷值的80）（4）极热态启动（机组脱扣后1小时以内，汽缸金属温度接近该测点满负荷值）P373, 汽轮机启动状态，锅炉启动状态,锅炉启动时间（从点火到带满负荷）,冷态起动：56小时 温态起动：23小时 热态起动：11.5小时 极热态起动： 1小时P373,启动时间,锅炉停机
29、条件,a、MFT应动作而拒动时b、锅炉灭火c、炉膛负压低于设定值时（锅炉厂提供）d、水冷壁管、给水及省煤器管爆破，不能维持正常水位e、引风机、空预器全停时f、压力升高超过安全门的动作值，而安全门拒动g、锅炉设备损坏，危及人身和设备安全h、具体事故处理规程应按制造厂运行规程,直流锅炉的启动,1.启动必备条件2.锅炉冷态水冲洗（开式、循环清洗）3.锅炉点火4.锅炉升温升压及热态清洗5.锅炉干湿态转换,展开各步骤给出启动曲线,直流锅炉停运,1.吹灰2.启动点火油枪，降低锅炉负荷3.停给煤机，走空带等离子的制粉系统4.吹扫空预器5.停所有磨煤机，油燃烧器，熄火6.吹扫，冷却7.空气预热器运转8.泵的操作展开操作，及,本章结束,