直流鍋爐運行特點

1、直流鍋爐運行特點直流鍋爐的水工況和汽包鍋爐存在原理上的不同，因此其啟動、停止、正常運行控制、調(diào)整和汽包鍋爐在和汽水系統(tǒng)相關(guān)的操作上有很大的不同。其他煙風、燃燒、輔助系統(tǒng)則基本上是相同的。直流鍋爐是通過以給水泵為動力使爐水強制流動來達到受熱面的冷卻和蒸汽的產(chǎn)生。在鍋爐正常運行中蒸汽流量始終等于給水和減溫水流量的和。在直流鍋爐的啟動過程中為確保水冷壁的冷卻，直流鍋爐都設置有相應的啟動分離系統(tǒng)，為保證鍋爐啟動的安全性和經(jīng)濟性，直流鍋爐根據(jù)水冷壁的結(jié)構(gòu)特點都限制有最小的點火給水流量，用來保證鍋爐水動力工況的穩(wěn)定和水冷壁的冷卻。沁北電廠的鍋爐下部水冷壁采用螺旋水冷壁和內(nèi)螺紋管，相對提高了水冷壁管內(nèi)的工質(zhì)

2、質(zhì)量流速，增強了工質(zhì)在水冷壁管內(nèi)的擾動，其鍋爐的啟動給水流量相對較小，為最大蒸發(fā)量的21%。直流鍋爐啟動的初級階段爐水通過水冷壁、啟動分離器后汽水分離，蒸汽通過過熱器后通過旁路系統(tǒng)排往凝汽器，水根據(jù)水質(zhì)指標進行排放或回收。當爐膛的熱負荷和啟動給水流量相適應后給水通過水冷壁全部蒸發(fā)，分離器排水閥關(guān)閉，鍋爐轉(zhuǎn)入直流工況。鍋爐進入直流工況后通過嚴格匹配給水流量和燃料量來控制主蒸汽溫度。啟動分離器蒸汽溫度是煤量和給水量是否匹配的超前控制信號，主蒸汽一、二級減溫水是主汽溫度調(diào)節(jié)的輔助手段，一級減溫水用于保證屏式過熱器不超溫，二級減溫水用于對主蒸汽溫度的精確調(diào)整。直流鍋爐由于沒有排污系統(tǒng)，為防止受熱面結(jié)垢

3、鍋爐的給水必須品質(zhì)要求非常高的除鹽水。在鍋爐的上水和啟動階段要通過冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗來清除管道和受熱面內(nèi)存在的鹽類和雜質(zhì)。在機組的正常運行中必須要有嚴格的化學監(jiān)督并通過在凝結(jié)水系統(tǒng)的單元除鹽系統(tǒng)清除受熱面腐蝕或外界帶入汽水系統(tǒng)的鹽類。沁北電廠給水指標：總硬度0mol/l；化水處理后溶解氧30200g/l；鐵10g/l；銅5g/l；二氧化硅15g/l；油0mg/l；PH值8.09.0；電導率250.2S；鈉5g/l。蒸汽品質(zhì)標準：鈉5g/kg；二氧化硅15g/kg；電導率250.20S；鐵10g/kg；銅5g/kg。沁北電廠1900T/H直流鍋爐的啟動基本步驟可分為啟動前的檢查準備、鍋爐上水、鍋

4、爐冷態(tài)沖洗、鍋爐點火、鍋爐熱態(tài)沖洗、建立沖車參數(shù)、機組并列帶負荷后升溫升壓、鍋爐轉(zhuǎn)直流工況、鍋爐滑參數(shù)運行、鍋爐轉(zhuǎn)超臨界定壓運行幾個階段。機組啟動前系統(tǒng)檢查和準備需要使汽水、煙風、燃油、燃煤、渣水、除塵除灰及其他輔助設備具備啟動條件，并使鍋爐啟動需要的燃料、除鹽水、輔助蒸汽、廠用電滿足鍋爐啟動的需要，這和其他鍋爐系統(tǒng)的準備相同。凝結(jié)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)在向鍋爐上水之間要通過沖洗水質(zhì)合格后再向鍋爐上水。直流鍋爐上滿水的標志為鍋爐啟動分離器的排水系統(tǒng)見水，啟動分離器儲水箱水位達到12米。在鍋爐上滿水后的排水進入開式系統(tǒng)不進行回收。在上滿水后增加鍋爐給水流量在475T/H，通過輔助蒸汽壓力加熱除氧器溫度

5、在80-90。給水通過給水管道、省煤器、水冷壁、啟動分離系統(tǒng)后至鍋爐疏水箱排往開式系統(tǒng)。鍋爐冷態(tài)沖洗分為開式?jīng)_洗和閉式?jīng)_洗。在開式?jīng)_洗中鍋爐維持475T/H流量通過水冷壁系統(tǒng)和啟動分離系統(tǒng)進行排放來清除系統(tǒng)中存在雜質(zhì)，當啟動分離器排水水質(zhì)達到Fe500ppb，為回收工質(zhì)將分離器排水切換至凝汽器，投入凝結(jié)水系統(tǒng)中設置的單元除鹽裝置進行閉式循環(huán)清洗。通過單元除鹽裝置的樹脂來清除系統(tǒng)中的鹽類。當進入鍋爐的水質(zhì)達到電導率1 s/cm，F(xiàn)e100ppb，冷態(tài)沖洗結(jié)束，可以進行點火。鍋爐點火前將給水流量降至399t/H，逐漸投入油槍并控制鍋爐受熱面的溫升速度不超過2/min。直流鍋爐雖然沒有汽包的金屬壁溫

6、限制，但啟動分離器、一次系統(tǒng)的聯(lián)箱、主蒸汽管道等由于要承受超臨界的壓力，設計管壁較厚。為防止熱應力造成厚壁部件的傷害也要適當控制溫升速度。在鍋爐點火后，一般在第四支油槍投入后鍋爐會產(chǎn)生汽水膨脹現(xiàn)象，造成鍋爐的排水量超過給水流量。汽水膨脹的嚴重程度隨投入油槍的速度和量的大小而不同，因此要根據(jù)排水自動運行情況做好預先準備。鍋爐的汽水膨脹是水冷壁滑壓啟動鍋爐不可避免的現(xiàn)象，劇烈的汽水膨脹可能使排水量超過給水量的2-3倍，為防止過熱器進水需要配備快速、可靠的分離器排水控制系統(tǒng)。沁北電廠的啟動分離系統(tǒng)排水控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥采用先進的矢量控制水位調(diào)節(jié)裝置，即根據(jù)啟動分離器儲水罐水位、調(diào)節(jié)門前后的差壓通過量和速

7、度運算來控制調(diào)節(jié)閥開啟的速度和開度，能夠達到對分離器儲水箱水位的快速、有效控制。鍋爐汽水膨脹結(jié)束繼續(xù)投入油槍將啟動分離器前的溫度升高至190進行熱態(tài)沖洗。由于Fe、SiO2等鹽類在190左右的溶解度最高，為充分溶解并清除掉鍋爐受熱面內(nèi)積存的雜質(zhì)，要在該溫度下停留沖洗并等待化驗結(jié)果。熱態(tài)沖洗的工質(zhì)全部排入凝汽器進行回收，溶解的鹽類通過單元除鹽清除。分離器儲水罐排水Fe50 ppb，熱態(tài)沖洗結(jié)束。熱態(tài)沖洗結(jié)束后鍋爐繼續(xù)升溫、升壓建立沖車參數(shù)。沖車參數(shù)的建立是通過鍋爐系統(tǒng)和機組旁路系統(tǒng)配合調(diào)節(jié)達到的。沁北電廠汽輪機冷態(tài)沖車參數(shù)為主蒸汽壓力8.92Mpa，主蒸汽溫度360，再熱蒸汽壓力1Mpa，再熱蒸

8、汽溫度320，主蒸汽品質(zhì)合格 電導率0.51S/cm、Fe20g/L、SiO22050g/L、 Na1020g/L。 發(fā)電機并列帶負荷，高旁和低旁逐漸完畢后，鍋爐繼續(xù)升溫升壓提升負荷。在機組負荷在160MW左右，鍋爐的燃料量開始和啟動最小給水流量相匹配，進入啟動分離器的工質(zhì)開始進入過熱狀態(tài)，啟動分離器儲水罐水位降，排水閥逐漸關(guān)小至關(guān)閉。沁北電廠直流鍋爐當啟動分離器水位至11.3米，啟動分離器排水閥關(guān)閉后標志著鍋爐進入了直流工況。鍋爐進入直流工況后再增加負荷，在增加燃料量的同時給水流量必須相應增加，以確保燃料量和給水量相匹配，最終達到蒸汽溫度按設計的要求運行。此后啟動分離器的蒸汽過熱度成為煤水比

9、調(diào)節(jié)的超前控制參數(shù)。啟動分離器蒸汽過熱度在機組啟動和不同的負荷階段而不同，但轉(zhuǎn)直流后為防止過熱器進水，絕不允許其溫度進入飽和及以下溫度。 鍋爐轉(zhuǎn)直流運行后標志著鍋爐啟動階段的結(jié)束。鍋爐的蒸汽溫度通過煤水比的匹配和減溫水的輔助控制進行調(diào)整。啟動結(jié)束主汽壓力根據(jù)機組負荷控制方式（以鍋爐跟隨為主協(xié)調(diào)、以汽機跟隨為主協(xié)調(diào)、完全協(xié)調(diào)）的不同具有不同的控制方式。為保證機組具有一定的調(diào)門節(jié)流以保證快速的負荷適應能力和相對的運行經(jīng)濟性，一般在機組負荷90%左右進入定全壓運行方式。直流鍋爐的停止可分為事故停止、正常備用停止、滑參數(shù)冷卻停止。鍋爐的事故停止是指鍋爐發(fā)生事故由保護系統(tǒng)啟動或運行人員根據(jù)判斷緊急停止鍋

10、爐運行。鍋爐事故停止后切斷所有鍋爐的燃料供給，同時給水泵跳閘。送、引風機通風結(jié)束后手動停止，鍋爐受熱面保持停爐前的溫度水平。鍋爐的正常備用停止指鍋爐和汽輪機本體無停機檢修項目，不需要對鍋爐和汽輪機及相關(guān)的管道進行冷卻的停止。在停機前4小時，300MW負荷以上進行爐膛、受熱面和空預器全面蒸汽吹灰。鍋爐按正常降負荷將機組的負荷降至300MW，盡量維持蒸汽溫度，降負荷速率12MW/min。保持機組300MW負荷不變，進行煤油轉(zhuǎn)換、廠用蒸汽系統(tǒng)切換（輔汽）等常規(guī)操作。在直流工況逐漸降低機組負荷至180MW，逐漸將給水的氧工況切換為AVT（氨、聯(lián)氨）工況運行。當啟動分離器入口蒸汽過熱度降低至飽和溫度，啟

11、動分離器儲水箱水位上升達到12米，啟動分離器儲水箱排水調(diào)節(jié)門開啟，鍋爐轉(zhuǎn)入啟動分離工況運行。逐漸開啟旁路系統(tǒng)，當機組負荷0時汽輪機打閘，鍋爐依次停止所有油槍運行，爐膛滅火，送、引風機通風結(jié)束停止，鍋爐正常停爐結(jié)束。機組滑參數(shù)停止為機組需要進行大、中、小修，停止后為縮短開工檢修時間進行的停機。機組滑參數(shù)停止和正常停止的準備工作、操作基本相同，不同的是。鍋爐滅火后繼續(xù)保持電動給水泵運行對鍋爐進行冷卻。鍋爐滅火后將給水流量降低至150T/H，控制啟動分離器前的介質(zhì)和金屬降溫速度不得高于2/min，金屬溫度偏差不高于50。隨著受熱面金屬溫度的降低，逐漸提升給水流量，直至給水流量達到400 T/H。保持

12、高旁、低旁開度在在1020%，對鍋爐主蒸汽及再熱蒸汽進行降壓，降壓速率不大于0.3Mpa/min。主蒸汽壓力降至0.2Mpa以下，關(guān)閉高、低壓旁路閥。當啟動分離器金屬溫度達到180，啟動引、送風機對爐膛進行通風冷卻。當啟動分離器入口溫度接近給水溫度，停止電動給水泵運行。直流鍋爐的正常運行調(diào)整除溫度調(diào)整外，其他系統(tǒng)的調(diào)整和汽包鍋爐沒有原理上的差異。機組負荷調(diào)整時在AGC投入的情況下，機組在接受到調(diào)度來的負荷指令后按照設定的升降負荷速率在機組設定的負荷上、下限內(nèi)自動進行負荷調(diào)整，在協(xié)調(diào)運行良好的情況下控制系統(tǒng)自動進行燃料量、風量、給水量的調(diào)整并協(xié)調(diào)汽機ECS系統(tǒng)保證主汽壓力和機組負荷相適應。在AG

13、C未投入，協(xié)調(diào)系統(tǒng)投入的情況下，運行人員根據(jù)值長升降負荷命令手動輸入負荷指令由控制系統(tǒng)自動完成負荷改變。在機組協(xié)調(diào)解除的情況下調(diào)整機組負荷注意風、煤、水的加減幅度不要過大，如加減負荷的幅度超過50MW應分次進行操作，正常運行調(diào)整的升降負荷的速率不超過10MW/分鐘；在進行負荷調(diào)整前要對畫面進行一遍巡視，檢查鍋爐各運行參數(shù)是否正常；如果需要加負荷磨煤機裕量不足要在準備啟動磨煤機的同時將運行磨煤機的負荷加到最大，盡量滿足機組負荷需要，等磨煤機投入運行后再將負荷加到需要值；如果需要減負荷要注意檢查噴燃器的點火能量在減負荷后是否滿足，減負荷后磨煤機平均煤量可能低到25T/H以下要根據(jù)低負荷時間決定停止

14、一套制粉系統(tǒng)運行或啟動點火油槍助燃；機組調(diào)整負荷前值班員要根據(jù)當前燃料、風量、給水量初步計算鍋爐的煤/風/水比率，根據(jù)需要調(diào)整的負荷初步計算需要調(diào)整的煤/風/水量；鍋爐升負荷前要先加風，后加煤，減負荷要先減煤后減風；負荷調(diào)整結(jié)束后要根據(jù)省煤器后的氧量細調(diào)風量，將氧量控制在負荷對應的值；在負荷調(diào)整過程中要注意負壓自動的跟蹤情況或隨著風、煤的變化隨之手動調(diào)整負壓；在升負荷前如果受熱面沿程溫度較高或減溫水調(diào)門開度較大，可先適當加水后加風、加煤，在減負荷前如果受熱面沿程溫度較低或減溫水調(diào)門開度較小，可先適當減水后減風、減煤；在調(diào)整負荷的過程中要注意監(jiān)視啟動分離器過熱度的監(jiān)視、分析，并以此作為煤/水比調(diào)

15、節(jié)的超前信號。沁北電廠鍋爐正常運行時，主蒸汽溫度在機組35-100%BMCR負荷范圍內(nèi)能保持在571，正常允許運行的溫度范圍為574-552，兩側(cè)蒸汽溫度偏差小于5。主蒸汽系統(tǒng)通過煤量和給水量的平衡調(diào)整來達到沿程受熱面介質(zhì)溫度的平衡，啟動分離器內(nèi)蒸汽溫度是煤量和給水量是否匹配的超前控制信號。在鍋爐在直流工況以后啟動分離器要保持一定的過熱度。主蒸汽一、二級減溫水是主氣溫度調(diào)節(jié)的輔助手段，一級減溫水用于保證屏式過熱器不超溫，二級減溫水用于對主蒸汽溫度的精確調(diào)整。在45%-100%負荷范圍內(nèi)啟動分離器內(nèi)蒸汽過熱度保持在30-40左右，在屏式過熱器出口溫度和主蒸汽溫度在額定值的情況下一、二級減溫水調(diào)門

16、開度在40-60%范圍內(nèi)。如果減溫水調(diào)門開度超過正常范圍可適當修正煤/水比定值，使一、二級減溫水有較大的調(diào)整范圍，防止系統(tǒng)擾動造成主蒸汽溫度波動。鍋爐正常運行中啟動分離器和冷段過熱器蒸汽溫度達到飽和值是煤/水比嚴重失調(diào)的直接現(xiàn)象，要立即針對形成異常的根源進行果斷處理（增加熱負荷或減水），如果是制粉系統(tǒng)運行方式或爐膛熱負荷工況不正常引起要對煤/水比進行修正。如爐膛工況暫時難以更正，煤/水比修正不能將分離器過熱度調(diào)整至正常要解除給水自動進行手動調(diào)整。鍋爐轉(zhuǎn)直流工況后分離器溫度重新跌至飽和溫度要立即減給水降負荷，分離器水位超過12米要及時開啟分離器排水閥，鍋爐點火后任何時候嚴禁儲水箱滿水。在一、二級

17、減溫水手動調(diào)節(jié)時要考慮到受熱面系統(tǒng)存在較大的熱容量，汽溫調(diào)節(jié)存在一定的慣性和延遲，在調(diào)整減溫水時要注意監(jiān)視減溫器后的介質(zhì)溫度變化，注意不要猛增、猛減，要根據(jù)汽溫偏離的大小及減溫器后溫度變化情況平穩(wěn)地對蒸汽溫度進行調(diào)節(jié)；鍋爐低負荷運行時調(diào)節(jié)減溫水要注意，減溫后的溫度必須保持20以上過熱度，防止過熱器積水。由于直流鍋爐的蓄熱能力小，自平衡能力差，蒸汽溫度在啟、停制粉系統(tǒng)、投停油槍、爐膛或煙道吹灰等操作以及煤質(zhì)發(fā)生變化時容易受到擾動，在進行上述工作時要特別注意蒸汽溫度的監(jiān)視和調(diào)整。高加投停時，沿程受熱面工質(zhì)溫度隨著給水溫度變化逐漸變化，要嚴密監(jiān)視給水、省煤器出口、螺旋管出口工質(zhì)溫度的變化情況。待啟動分離器入口蒸汽溫度開始變化，通過在協(xié)調(diào)模式下修正煤/水比或手動調(diào)整的情況下維持燃料量不變調(diào)整給水量，參照啟動分離器入口蒸汽溫度和一、二級減溫水門開度控制沿程蒸汽溫度在正常范圍內(nèi)。高加投、停后由于機組效率變化，在汽溫調(diào)整穩(wěn)定后應注意適當減、增燃料來維持機組要求的負荷。沁北電廠鍋爐正常運行時，再熱蒸汽溫度在機組50-100%BMCR負荷范圍內(nèi)能保持在569，正常運行允許運行的溫度范圍為574-542，兩側(cè)蒸汽溫度偏差小于10。再熱器溫度采用煙氣擋板為主、減溫水調(diào)節(jié)為輔的調(diào)節(jié)方式。穩(wěn)定工況下煙氣擋板開度應在4