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1、4.44.4配汽包锅炉的单元机组冷态启动配汽包锅炉的单元机组冷态启动4.4.1 自然循环锅炉单元机组冷态启动自然循环锅炉单元机组冷态启动（一）（一）启动前的准备工作启动前的准备工作l 锅炉水压试验时，要求汽轮机主汽门要关严；锅炉水压试验结锅炉水压试验时，要求汽轮机主汽门要关严；锅炉水压试验结 束后，锅炉放水至低水位，而主蒸汽管道放水要在锅炉点火之束后，锅炉放水至低水位，而主蒸汽管道放水要在锅炉点火之 前完成，以防止主蒸汽管道的水冲击；前完成，以防止主蒸汽管道的水冲击；l 对于中间再热机组，对于中间再热机组，汽轮机汽轮机调调速速系统的系统的动作动作试验必须在锅炉点试验必须在锅炉点 火前进行火前进
2、行，否则试验时中压调节汽阀一旦开启，就有可能由于，否则试验时中压调节汽阀一旦开启，就有可能由于 中压缸进汽而冲动汽轮机转子。中压缸进汽而冲动汽轮机转子。l 在滑参数启动过程中除低汽温保护和低真空保护等因启动过程在滑参数启动过程中除低汽温保护和低真空保护等因启动过程 的特殊条件不能投入外，其它各保护装置均应全部投入。的特殊条件不能投入外，其它各保护装置均应全部投入。单元机组启动前的准备工作是关系到启动过程能否单元机组启动前的准备工作是关系到启动过程能否安全和顺利进行的重要条件。其任务是使设备和系统处安全和顺利进行的重要条件。其任务是使设备和系统处于最佳启动状态，达到随时可投入运行的条件。于最佳启
3、动状态，达到随时可投入运行的条件。l 锅炉上水时水温和上水速度要根据气候条件和汽包金属温度合锅炉上水时水温和上水速度要根据气候条件和汽包金属温度合 理选择。理选择。l 高参数大容量汽轮机当转子转速为最低临界转速的两倍以上时高参数大容量汽轮机当转子转速为最低临界转速的两倍以上时 易发生油膜振荡。油温调节不当也容易使稳定裕度不大的机组易发生油膜振荡。油温调节不当也容易使稳定裕度不大的机组 发生油膜振荡，因此要求油温不低于发生油膜振荡，因此要求油温不低于40。l 发电机发电机变压器组恢复备用一定要在汽轮机冲转前完成。变压器组恢复备用一定要在汽轮机冲转前完成。l 值长或单元长应提前组织好其它相关系统的
4、准备工作，包括输值长或单元长应提前组织好其它相关系统的准备工作，包括输 煤系统、油系统、化学水处理系统，发动机冷却系统、启备变煤系统、油系统、化学水处理系统，发动机冷却系统、启备变 与电气供电系统等。与电气供电系统等。（1）锅炉侧准备工作锅炉侧准备工作l 炉内设备检查炉内设备检查（燃烧器、水冷壁、风烟挡板、吹灰器和烟道）（燃烧器、水冷壁、风烟挡板、吹灰器和烟道）l 炉外检查炉外检查（孔、门、挡板、炉墙保温层、汽包水位计等）（孔、门、挡板、炉墙保温层、汽包水位计等）l 汽水系统检查汽水系统检查（阀门的位置、阀门活动性、严密性、阀门控制（阀门的位置、阀门活动性、严密性、阀门控制 机构、管道等）机构
5、、管道等）l 锅炉控制系统检查锅炉控制系统检查（仪表、信号指示、报警、保护装置等）（仪表、信号指示、报警、保护装置等）l 转动机械检查与试转转动机械检查与试转（风机、泵、磨煤机等）（风机、泵、磨煤机等）l 油系统检查油系统检查（油质、油位、管道、冷油器，油泵等）（油质、油位、管道、冷油器，油泵等）l 汽轮机控制系统检查汽轮机控制系统检查（调速系统、信号指示、保护装置等）（调速系统、信号指示、保护装置等）l 阀门检查阀门检查（阀门的严密性与活动性）（阀门的严密性与活动性）l 主设备检查主设备检查（汽缸膨胀、温差与变形、胀差、转子弯曲、轴向（汽缸膨胀、温差与变形、胀差、转子弯曲、轴向 位移、滑销系
6、统等）位移、滑销系统等）（2）汽轮机侧准备工作汽轮机侧准备工作（二）（二）主要启动过程主要启动过程u 辅助系统启动辅助系统启动（1）开式循环水系统投入开式循环水系统投入 （2）凝汽器上水凝汽器上水（3）闭式冷却水系统投入闭式冷却水系统投入 （4）汽轮机润滑油系统投入汽轮机润滑油系统投入（5）发电机密封油系统投入发电机密封油系统投入 （6）汽轮机盘车）汽轮机盘车（7）发电机充氢）发电机充氢 （8）发电机定子冷却发电机定子冷却水系统投入水系统投入（9）除氧器上水除氧器上水 （10）辅助蒸汽系统投辅助蒸汽系统投入入（11）除氧器给水加热除氧器给水加热 （12）EH油系统投入油系统投入（13）锅炉上水
7、锅炉上水 （14）凝汽器抽真空凝汽器抽真空 （15）轴封蒸汽投轴封蒸汽投入入u 锅炉吹扫锅炉吹扫l 启动启动风烟系统风烟系统，应先启动，应先启动空气预热器空气预热器，然后顺序启动，然后顺序启动引风机引风机和和 送风机送风机各一台以满足炉膛、烟道及空气预热器的吹扫要求，并各一台以满足炉膛、烟道及空气预热器的吹扫要求，并 可防止点火后空气预热器受热不均而发生严重变形。可防止点火后空气预热器受热不均而发生严重变形。l 点火前应对炉膛及烟道进行吹扫，以清除可能残存的可燃物防点火前应对炉膛及烟道进行吹扫，以清除可能残存的可燃物防 止点火时发生炉内爆燃。止点火时发生炉内爆燃。l 炉膛吹扫时炉内风量应大于额
8、定风量炉膛吹扫时炉内风量应大于额定风量25，时间不少于，时间不少于5min。l 对于燃油输油管和油枪喷嘴应用蒸汽进行吹扫。对于燃油输油管和油枪喷嘴应用蒸汽进行吹扫。l 炉膛吹扫结束后，维持炉膛负压炉膛吹扫结束后，维持炉膛负压0.0490.098KPa。u 锅炉点火锅炉点火l 锅炉点火前必须进行燃油系统的泄漏试验。锅炉点火前必须进行燃油系统的泄漏试验。l 投油枪的顺序是投油枪的顺序是先下排后上排先下排后上排，目的是使燃烧稳定，水冷壁管，目的是使燃烧稳定，水冷壁管 子受热均匀。最初投入时子受热均匀。最初投入时最好不少于两只最好不少于两只且且对角投入对角投入，其目的，其目的 是使炉膛温度场均匀，进行
9、切换时按照是使炉膛温度场均匀，进行切换时按照“先投后停先投后停”的原则。的原则。l 锅炉具有锅炉具有20以上热负荷且热空气温度在以上热负荷且热空气温度在150以上，才允许以上，才允许 启动启动制粉系统制粉系统投运投运煤粉燃烧器煤粉燃烧器。l 投煤粉时，应先投油枪上面或紧靠油枪的煤粉燃烧器。投煤粉时，应先投油枪上面或紧靠油枪的煤粉燃烧器。l 如果点火失败或发生炉膛熄火，应立即如果点火失败或发生炉膛熄火，应立即切断燃料切断燃料，并按点火前，并按点火前 的要求对炉膛进行的要求对炉膛进行重新吹扫重新吹扫，以防发生炉内爆燃事故。，以防发生炉内爆燃事故。u 锅炉升温升压锅炉升温升压l 通常以通常以控制升压
10、速度来控制升温速度控制升压速度来控制升温速度，温升过快将引起较大的，温升过快将引起较大的 热应力。锅炉启动时的升温升压速度主要是通过热应力。锅炉启动时的升温升压速度主要是通过调整燃烧率调整燃烧率来来 控制的。控制的。l 升温升压过程中，汽包升温升压过程中，汽包上部金属温度上部金属温度高于高于下部金属温度，内壁下部金属温度，内壁 金属温度金属温度高于高于外壁金属温度外壁金属温度，最大温差不允许超过，最大温差不允许超过50，因此，因此 需要限制升压速度。需要限制升压速度。l 升温升压速度不仅受到汽包、水冷壁、省煤器及过、再热器升温升压速度不仅受到汽包、水冷壁、省煤器及过、再热器热热 应力应力的限制
11、，同时也受到汽轮机的限制，同时也受到汽轮机暖机、升速和带负荷暖机、升速和带负荷的限制。的限制。l 升温升压过程中，为保证炉膛受热均匀，减小水冷壁温差，应升温升压过程中，为保证炉膛受热均匀，减小水冷壁温差，应 适当适当调换油枪或燃烧器位置调换油枪或燃烧器位置；为减小汽包温差，应；为减小汽包温差，应加强下联箱加强下联箱 放水，促进水循环，或点火前投入下联箱蒸汽加热装置放水，促进水循环，或点火前投入下联箱蒸汽加热装置；l在升压过程中，有一些操作如在升压过程中，有一些操作如增加燃料量增加燃料量，开大旁路系统阀门开大旁路系统阀门 及及校验安全门校验安全门等都会引起汽包水位的波动，加之此时给水流量等都会引
12、起汽包水位的波动，加之此时给水流量 小，汽包水位较难控制，应小，汽包水位较难控制，应加强对汽包水位的监视和控制加强对汽包水位的监视和控制。l 升压接近额定值时，蒸汽压力对汽包产生的升压接近额定值时，蒸汽压力对汽包产生的机械应力机械应力接近设计接近设计 值，应限制值，应限制升压速度升压速度防止防止温差温差与与热应力热应力过大。过大。u 盘车预热汽轮机盘车预热汽轮机 在汽轮机盘车状态下通入蒸汽对转子和汽缸在冲转在汽轮机盘车状态下通入蒸汽对转子和汽缸在冲转前进行倒暖预热，使转子温度达到前进行倒暖预热，使转子温度达到150以上以上。l 蒸汽进入汽轮机凝结放热时流量小，避免金属温升速度过快。蒸汽进入汽轮
13、机凝结放热时流量小，避免金属温升速度过快。l 可使冲转前转子温度达到脆性转变温度（可使冲转前转子温度达到脆性转变温度（FATT）以上。）以上。l 可以缩短或取消升速过程中的中速暖机。可以缩短或取消升速过程中的中速暖机。l 盘车预热汽轮机可在锅炉点火前用辅助汽源，缩短启动时间。盘车预热汽轮机可在锅炉点火前用辅助汽源，缩短启动时间。u 暖管与暖阀暖管与暖阀 锅炉点火后利用产生的低温蒸汽对主蒸汽管道、再锅炉点火后利用产生的低温蒸汽对主蒸汽管道、再热蒸汽管道、自动主汽门到调节汽门的导汽管、电动主热蒸汽管道、自动主汽门到调节汽门的导汽管、电动主汽门、自动主汽门及调节汽门等管道和设备进行预热称汽门、自动主
14、汽门及调节汽门等管道和设备进行预热称为暖管与暖阀。滑参数启动过程中为暖管与暖阀。滑参数启动过程中锅炉点火锅炉点火、升温升压升温升压和和暖管与暖阀暖管与暖阀同时进行，暖管时应注意以下几点：同时进行，暖管时应注意以下几点：l 暖管时应暖管时应注意疏水注意疏水。l 循环水泵循环水泵、凝结水泵凝结水泵和和凝汽器的抽气器凝汽器的抽气器应在暖管前就投运。应在暖管前就投运。l 暖管时温升速度一般不超过暖管时温升速度一般不超过46/min。盘车预热汽轮机具有如下好处：盘车预热汽轮机具有如下好处：u 汽轮机冲转汽轮机冲转l 主蒸汽压力的选择主蒸汽压力的选择，要便于维持启动参数的稳定，尽量简化锅，要便于维持启动参
15、数的稳定，尽量简化锅 炉操作，在锅炉不增加燃烧率、不进行过多调整的情况下，蒸炉操作，在锅炉不增加燃烧率、不进行过多调整的情况下，蒸 汽量应能满足冲转、升速、顺利通过临界转速，并达到定速和汽量应能满足冲转、升速、顺利通过临界转速，并达到定速和 进行超速试验的需要，且有一定余量。进行超速试验的需要，且有一定余量。l 主蒸汽温度的选择主蒸汽温度的选择，主要考虑在保证主蒸汽压力的前提下，要，主要考虑在保证主蒸汽压力的前提下，要 有足够高的过热度，同时也要尽量减小蒸汽与汽轮机转子和汽有足够高的过热度，同时也要尽量减小蒸汽与汽轮机转子和汽 缸之间的温差。缸之间的温差。l 目前常用高压调节阀门（目前常用高压
16、调节阀门（GV）、自动主汽门（）、自动主汽门（TV）或电动主）或电动主 汽门的旁路阀门进行冲转。汽门的旁路阀门进行冲转。l 转子一经冲动应立即关闭阀门，在停止进汽的情况下进行摩擦转子一经冲动应立即关闭阀门，在停止进汽的情况下进行摩擦 检查，确信无异常后，重新开启阀门冲转。检查，确信无异常后，重新开启阀门冲转。l 冲转过程中要通过限制进汽流量，即限制升速率来控制金属温冲转过程中要通过限制进汽流量，即限制升速率来控制金属温 升速度。升速度。l 冲转过程中要注意合理选择并保持凝汽器真空。冲转过程中要注意合理选择并保持凝汽器真空。u 升速与暖机升速与暖机l 升速率的选择取决于升速率的选择取决于汽轮机金
17、属允许的温升率汽轮机金属允许的温升率。l 通过通过临界转速区临界转速区时应该提高升速率。时应该提高升速率。l 升速过程中，升速过程中，润滑油温润滑油温和和发电机氢温发电机氢温会升高，应投入相应的冷会升高，应投入相应的冷 却装置。却装置。l 转速达到转速达到2800r/min时，主油泵已经可以正常工作，可以停止启时，主油泵已经可以正常工作，可以停止启 动油泵，同时进行动油泵，同时进行发电机升压发电机升压准备工作。准备工作。l 转速达到转速达到2900r/min时，采用自动主汽门（时，采用自动主汽门（TV）冲转的机组要）冲转的机组要 进行进行TVGV阀门切换阀门切换。l 转速达到转速达到3000r
18、/min时，应根据汽轮机金属温差与胀差情况决定时，应根据汽轮机金属温差与胀差情况决定 是否进行额定转速暖机是否进行额定转速暖机。机组冷态启动时蒸汽与汽轮机各部件之间的温差较机组冷态启动时蒸汽与汽轮机各部件之间的温差较大。从冲转后到转速升至额定转速前，需要进行一定时大。从冲转后到转速升至额定转速前，需要进行一定时间的定速暖机，其目的是防止金属材料间的定速暖机，其目的是防止金属材料脆性破坏脆性破坏、避免、避免过大的热应力过大的热应力和和减小胀差减小胀差。l 暖机转速应避开临界转速。暖机转速应避开临界转速。l 选择合适的暖机转速。选择合适的暖机转速。l 汽缸膨胀情况及各处的胀差值反映了汽轮机金属温升
19、速度，可汽缸膨胀情况及各处的胀差值反映了汽轮机金属温升速度，可 以作为暖机的参考指标。以作为暖机的参考指标。l 暖机前后应投入法兰和螺栓加热装置，减小其温差。暖机前后应投入法兰和螺栓加热装置，减小其温差。u 并网及带初负荷并网及带初负荷 机组达到额定转速后，进行完必要的检查和试验即机组达到额定转速后，进行完必要的检查和试验即可进行发电机并网。并网操作采用准同期法，要严防非可进行发电机并网。并网操作采用准同期法，要严防非同期并网。发电机与系统并网时要满足：同期并网。发电机与系统并网时要满足：主断路器合主断路器合闸时没有冲击电流闸时没有冲击电流；并网后能保持稳定的同步运行并网后能保持稳定的同步运行
20、。因此准同期并网必须满足以下三个条件：因此准同期并网必须满足以下三个条件：l 发电机与电网的发电机与电网的电压相等电压相等，以免出现，以免出现无功性质的冲击电流无功性质的冲击电流；l 发电机与电网的发电机与电网的频率相同频率相同，以免产生，以免产生拍振电压拍振电压和和拍振电流拍振电流，引，引 起发电机起发电机机械振动机械振动，甚至使发电机并入时，甚至使发电机并入时不能同步不能同步；l 发电机与电网发电机与电网电压的相位一致电压的相位一致，以免产生很大的，以免产生很大的冲击电流冲击电流，使，使 发电机烧毁发电机烧毁或使发电机端部受到巨大电动力作用而或使发电机端部受到巨大电动力作用而破坏破坏。为防
21、止机组并网后逆功率运行，应强迫机组并网后带上一定为防止机组并网后逆功率运行，应强迫机组并网后带上一定初负荷初负荷（5%10%额定负荷），此时汽轮机进汽流量突然增加，额定负荷），此时汽轮机进汽流量突然增加，会使温差、热应力和胀差增加，因此需要进行会使温差、热应力和胀差增加，因此需要进行3060min左右时左右时间的初负荷暖机。间的初负荷暖机。l 在升至初负荷过程中，锅炉侧燃烧率尽量保持不变，通过开大在升至初负荷过程中，锅炉侧燃烧率尽量保持不变，通过开大 调节阀门增加负荷，此时调节级金属温度上升，正胀差加大。调节阀门增加负荷，此时调节级金属温度上升，正胀差加大。l 如胀差过大，应在延长暖机时间的同
22、时调整凝汽器真空，并增如胀差过大，应在延长暖机时间的同时调整凝汽器真空，并增 加法兰和螺栓加热装置的进汽量。加法兰和螺栓加热装置的进汽量。u 阀切换阀切换 采用电动主汽门的旁路阀门或带预起阀的主汽阀门冲采用电动主汽门的旁路阀门或带预起阀的主汽阀门冲转、升速、并网和带初负荷的机组，在达到转、升速、并网和带初负荷的机组，在达到10%额定负荷额定负荷时需进行阀切换，即切换到高压调节阀门（时需进行阀切换，即切换到高压调节阀门（GVGV）控制。）控制。u 升负荷升负荷l 升负荷率的控制升负荷率的控制 为防止升负荷过程中由于进汽流量增加过快造成汽缸、转子为防止升负荷过程中由于进汽流量增加过快造成汽缸、转子
23、温差过大，仍应按温差过大，仍应按热应力热应力来控制升负荷率的大小。来控制升负荷率的大小。l 对机炉操作的要求对机炉操作的要求 升至一定负荷后，当汽轮机调节汽门开度接近升至一定负荷后，当汽轮机调节汽门开度接近90%额定阀位额定阀位时机组进入时机组进入滑压段滑压段运行。锅炉通过加强燃烧，以一定的升负荷率运行。锅炉通过加强燃烧，以一定的升负荷率增加负荷。当负荷增至约增加负荷。当负荷增至约80%额定负荷额定负荷时，时，主蒸汽压力主蒸汽压力、温度温度均均达到额定值达到额定值，锅炉滑参数升负荷的过程结束。当锅炉参数达到额，锅炉滑参数升负荷的过程结束。当锅炉参数达到额定参数后再逐渐开大调节汽门使负荷增至额定
24、负荷。定参数后再逐渐开大调节汽门使负荷增至额定负荷。l 对发电机操作的要求对发电机操作的要求 发电机并网后可以按规定速度增加有功和无功负荷，但要求发电机并网后可以按规定速度增加有功和无功负荷，但要求定子电流定子电流和和有功负荷有功负荷增加不能过快，防止冷态启动的发电机增加不能过快，防止冷态启动的发电机定子定子铁芯铁芯与与铜线棒铜线棒之间出现过大温差，从而损坏绝缘材料。之间出现过大温差，从而损坏绝缘材料。l 升负荷至升负荷至60MW 当负荷达当负荷达30MW时，进行时，进行4小时暖机后，降负荷解列做超速小时暖机后，降负荷解列做超速试验；合格后重新并网，二次风温度达到试验；合格后重新并网，二次风温
25、度达到180以上时，启动制粉以上时，启动制粉系统，逐步减少油枪。系统，逐步减少油枪。l 升负荷至升负荷至90MW 给水量大于给水量大于20%额定蒸发量时，锅炉给水由启动旁路切至主额定蒸发量时，锅炉给水由启动旁路切至主路，汽包水位由电动给水泵转速调节；当给水量大于路，汽包水位由电动给水泵转速调节；当给水量大于25%额定蒸额定蒸发量时，给水控制由单冲量切至三冲量；负荷升至发量时，给水控制由单冲量切至三冲量；负荷升至90MW后，后，启启动一台汽动给水泵动一台汽动给水泵运行，并进行汽泵电泵的切换；运行，并进行汽泵电泵的切换；6KV厂用电厂用电由启由启/备变压器切换为本机供电；四抽压力满足要求后，除氧器
26、汽备变压器切换为本机供电；四抽压力满足要求后，除氧器汽源由辅助汽源供汽切换为本机供汽，除氧器由定压运行进入滑压源由辅助汽源供汽切换为本机供汽，除氧器由定压运行进入滑压运行阶段；高压加热器投运。运行阶段；高压加热器投运。l升负荷至升负荷至210MW 负荷升至负荷升至150MW时，轴封供汽汽源可切至高压轴封漏汽供给时，轴封供汽汽源可切至高压轴封漏汽供给 下面以某电厂下面以某电厂300MW机组为例，介绍在升负荷过程机组为例，介绍在升负荷过程中进行的一些主要操作：中进行的一些主要操作：的自密封方式；负荷升至的自密封方式；负荷升至210MW时时,退出油枪，锅炉进行一次退出油枪，锅炉进行一次全面吹扫，此时
27、可以投运电除尘器。全面吹扫，此时可以投运电除尘器。l 升负荷至升负荷至300MW 负荷升至负荷升至210 MW以上以上后，后，主蒸汽参数达到额定值主蒸汽参数达到额定值时时滑参数滑参数启动过程结束启动过程结束，机组转为，机组转为定压运行定压运行升至额定负荷，此时控制方式升至额定负荷，此时控制方式由单阀控制转换为顺序阀控制，以提高运行经济性。由单阀控制转换为顺序阀控制，以提高运行经济性。为了达到安全经济及快速启动的目的，机组应以制为了达到安全经济及快速启动的目的，机组应以制造厂提供的汽轮机寿命管理曲线为依据，严格按照不同造厂提供的汽轮机寿命管理曲线为依据，严格按照不同工况的启动曲线进行。工况的启动
28、曲线进行。4.4.2 多次强制循环锅炉的启动特点多次强制循环锅炉的启动特点 配多次强制循环锅炉的单元机组，其启动程序与自配多次强制循环锅炉的单元机组，其启动程序与自然循环锅炉的单元机组基本相同。但由于多次强制循环然循环锅炉的单元机组基本相同。但由于多次强制循环锅炉蒸发系统配备了锅水循环泵，启动时与自然循环锅锅炉蒸发系统配备了锅水循环泵，启动时与自然循环锅炉相比有以下特点：炉相比有以下特点：l 升压过程中汽包工作安全；升压过程中汽包工作安全；l 水冷壁不需采取其它保护措施。水冷壁不需采取其它保护措施。l 通过强制循环泵对省煤器进行强迫循环冷却，通过强制循环泵对省煤器进行强迫循环冷却，30%额定流
29、量前额定流量前 再循环阀门保持全开，不需频繁进行开关操作。再循环阀门保持全开，不需频繁进行开关操作。对于多次强制循环锅炉，锅水循环泵启动时应注意以对于多次强制循环锅炉，锅水循环泵启动时应注意以下方面：下方面：l 启动前，必须先注水排除空气；启动前，必须先注水排除空气；l 启动及运行时，要严格监视锅水循环泵的差压变化和电机外壳启动及运行时，要严格监视锅水循环泵的差压变化和电机外壳 温度；温度；l 启动时要确认汽包水位正常；启动时要确认汽包水位正常；l 锅水循环泵投运后，要确保电动机冷却水系统正常。锅水循环泵投运后，要确保电动机冷却水系统正常。l 开式循环水功能组顺序控制系统开式循环水功能组顺序控制系统 开式循环水主要利用循环冷却水对凝汽器中的蒸汽开式循环水主要利用循环冷却水对凝汽器中的蒸汽进行冷却，功能组系统图如下图所示：进行冷却，功能组系统图如下图所示：