超临界直流锅炉运行调整

350MW超临界直流锅炉的运行调整运行监理直流锅炉与汽包锅炉的差异1.直流锅炉蒸发受热面内工质的流动不像汽包炉那样，依靠汽水的重度差而形成自然循环来推动。而是与在省煤器、过热器中的工质流动一样，完全依靠给水泵产生的压头，工质在此压头的推动下顺次通过加热、蒸发、过热过程，水被逐渐加热、蒸发、过热，最后形成合格的过热蒸汽送往汽轮机。直流锅炉与汽包锅炉的差异2.锅炉在直流状态运行时，汽水通道中的加热区、蒸发区、过热区三部分之间并没有固定的界线(可以把水在沸腾之前的受热面称为加热区，水开始沸腾到全部变为干饱和蒸汽的受热面称为蒸发区，蒸汽开始过热到全部被加热至额定温度压力的过热蒸汽的受热面称为过热区)。当给水量、空气量、燃料量和机组负荷有扰动时，此三个区段就会发生移动。直流锅炉与汽包锅炉的差异3.直流锅炉的另一个特点是蓄热能力小，在受到外部扰动时，自行保持负荷及参数的能力就较差，对扰动较敏感，因此对调节系统提出更高的要求。但是在调整锅炉负荷时，由于其蓄热能力小，且允许的压力降速度快，可以使其蒸汽参数迅速地跟上工况的需要，所以能较好的适应机组调峰的要求。直流锅炉与汽包锅炉的差异4.直流锅炉在纯直流状态下工作时，蒸发区的循环倍率等于1，而自然循环的汽包锅炉的循环倍率为3～5。5.直流锅炉的金属消耗量小。与同参数的汽包锅炉相比，直流锅炉可节约20%～30%的钢材。6.直流锅炉的设计，不受工质压力的限制，可以做成亚临界，超临界，甚至是超临界。因此制造、安装和运输方便。直流锅炉与汽包锅炉的差异7.直流锅炉启炉、停炉较快。机组启动停止一般都受限于壁厚部件的热应力。自然循环锅炉因为有厚壁汽包，启动时内外壁温差、上下壁温差大，因此汽包炉上水，升压速度均受到限制。8.直流锅炉给水品质要求高，因为在蒸发区不排污，除了能溶于蒸汽的盐分被蒸汽带走外，给水中所含杂质将全部沉积在管壁上，因此要求水处理严格。直流锅炉与汽包锅炉的差异9.直流锅炉工质流动阻力较大。在自然循环锅炉中，只有省煤器和过热器内工质为强迫流动，要消耗给水泵压头，蒸发受热面内的自然循环不消耗水泵压头。但是直流锅炉蒸发受热面内的工质也是强迫流动，且管径较小，流速较高，以便得到较大的质量流速来冷却水冷壁，故要消耗额外的较多的水泵功率。直流锅炉与汽包锅炉的差异10.直流锅炉控制及调节复杂。由于直流锅炉受热面的金属重量较轻，工质储存量较小。故金属及工质的蓄热能力一般只为汽包锅炉的1/4～1/2。因此在外界负荷变化时，自适应能力差，汽压波动幅度较大，压力波动速度往往超过汽包锅炉一倍以上。另外由于工况变动引起热水段、蒸发段和过热段之间的调节互相影响，因此，直流炉的自动调节系统较复杂，控制技术也较高。直流锅炉与汽包锅炉的差异11.直流炉水冷壁的安全性存在一定的问题。自然锅炉，因其循环倍率高，蒸发管中发生第一类传热危机和第二类传热危机的可能性小。直流锅炉蒸发管出口往往是接近饱和，甚至是微过热蒸汽，故管内发生膜态沸腾和结垢的可能性较大。强迫流动的特性常导致并列蒸发管中吸热越多的管子，其工质流量反而越小。直流锅炉与汽包锅炉的差异12.直流锅炉当外界负荷变化引起汽门开度发生变化时，锅炉汽压变动很快，波动的幅度也远比汽包炉大;给水量变化时，汽温、汽压、蒸汽量的变化趋势都和汽包锅炉相反，而且影响程度也要大得多。即给水量增大，汽压、汽量明显增大，汽温则显著降低;当燃料量变化时，直流锅炉主要变化的是汽温，故直流锅炉运行特点之一就是必须保持燃水比一定，否则汽温将无法保持正常。350MW直流锅炉的运行调整350MW直流锅炉，在启动运行过程中，锅炉的运行方式、参数可分为三个阶段；第一启动及低负荷运行阶段，第二亚临界直流炉运行阶段，第三超临界直流炉运行阶段。每个阶段的调节方法和侧重点有所不同。第一阶段锅炉启动及低负荷运行阶段直流锅炉启动前的清洗由于直流炉对水质要求较严格，根据有关规定，为了保证锅炉受热面内表面清洁，对停运时间过长的机组应进行锅炉清洗，锅炉清洗前应进行炉前管路系统的清洗。锅炉清洗主要是清洗沉积在受热面上的杂质、盐分和腐蚀生成的氧化铁等。锅炉清洗包括冷态清洗和热态清洗，冷态清洗又分为开式清洗（清洗水排往启动疏水扩容器不循环）和循环清洗（清洗水排往排汽装置循环）两个阶段。锅炉冷态冲洗的水质合格标准：凝结水系统：凝结水铁含量〈100μg/L时，冲洗结束。除氧器系统：除氧器出口铁含量〈100μg/L时，冲洗结束。启动分离器出口含铁量500μg/L时，清洗水经启动扩容器排水至机组排水槽；含铁量〈500μg/L时，清洗水切换至排汽装置循环清洗；含铁量〈100μg/L时，完成冷态循环清洗，具备点火条件。锅炉冷态冲洗直流锅炉启动后升温升压过程中，由于水中的沉积物在190℃达到最大，当水冷壁出口温度达190℃时，停止升温，锅炉进入热态清洗阶段。热态清洗阶段应控制锅炉的燃料量，维持水冷壁出口温度在190℃。当水冷壁出口温度升高时，应适当减少燃料量，以便水冷壁出口温度能维持在190℃。当储水箱出口水质Fe＜50μg/L热态清洗结束。锅炉给水流量的控制锅炉点火前，建立启动流量287t/h，点火成功后，在锅炉点火到机组并网期间锅炉给水流量由25%额定流量降低至21%，维持240t/h。锅炉并网后，随着机组负荷的增加，根据361阀的开度逐步增加增加给水流量至287t/h，保持此流量至锅炉转干态直流运行。锅炉给水流量的控制给水流量保护动作值：给水流量低报警：≤216.7t/h。给水流量低1值：≤192.8t/h，延时20S。给水流量低2值：≤144.6t/h，延时3S。给水调节自动的投入锅炉点火后，燃烧调整正常后，即可投入给水自动。将给水泵勺管投入自动，给水流量自动即投入运行。“给水流量设定值”状态变红，自动生成一个给水流量设定值。如果此流量运行人员人为不合适，可设置偏置进行修正，设置偏置的范围是-150t/h-+150t/h.给水调节自动的投入机组负荷大于130MW，“过热度设定值“变红，给水自动的“过热度修正”自动投入。过热度自动投入后，流量偏置正常情况下设置为0，如果过热度离设定值偏离过大且主汽温不正常升高或降低，可设置流量偏置进行短时间修正，主汽温正常后流量偏置重新设置为0。过热度设定参考根据燃料量，自动生成范围为+3℃到+12℃。给水调节自动的投入运行人员可设置的过热度修正范围为-5℃到+5℃，如果运行人员设定偏置后，使过热度设定值低于+3℃，但是自动调节系统最终设定过热度为+3℃。过热度修正影响给水流量的范围是-100t/h-+100t/h。实际过热度大于过热度设定10℃，系统会超加给水36t/h；过热度小于设定值10℃后，超加给水逐步退去。机组RB发生后的给水自动机组RB发生后，给水自动转为流量控制，“过热度修正”退出；需要调整分离器出口温度时，采用设置“流量偏置”的方法。机组调整正常后，将“RB解除”，使“RB动作“复位，RB复位20分钟后，给水自动的“过热度修正”自动投入。直流锅炉启动过程中的工质膨胀直流锅炉在启动过程中存在工质膨胀现象。所谓工质膨胀是指锅炉点火后，随着燃料投入量的增加，水冷壁内工质温度逐渐升高，当燃料投入量达到某一值时，水冷壁某处工质达到该处压力所对应的饱和温度，工质开始蒸发，形成蒸发点，开始产生蒸汽，此时其后部的工质仍为水，产汽点的局部压力升高，将后面的水挤压出去，锅炉排出工质流量远大于给水流量的现象。直流锅炉启动过程中的工质膨胀影响工质膨胀的主要因素有：启动压力、给水温度、锅炉蓄水量、燃料投入速度。根据直流炉的特性，燃料量投入速度比较快，工质膨胀现象应比较明显，但现场运行经验表明，在实际启动过程中工质膨胀现象并不是特别明显，一般出现在压力1.1MPa左右，由于361阀的调节一般情况下是投自动，因此储水罐的水位变化很小。只是在手动情况下此时要注意储水罐水位的变化。直流锅炉启动过程中的转直流操作随着锅炉热负荷的进一步增加，蒸发点干湿态的转换是直流炉一个最重要的控制点，在干态以前直流炉与汽包炉一样，是循环控制，只有转完干态后，才是典型的直流，这时储水箱内无水，汽水分离器只是一个蒸汽的通道，给水量与蒸汽量相等。干湿态在控制上大有不同，因此，干湿态的转换要特别注意，加强调整，保持各参数的稳定，特别是调整好燃烧与给水量的配合。直流锅炉启动过程中的转直流操作直流锅炉在启动过程中，当以下三个现象满足后，即可认为锅炉转干态成功，已经转为纯直流运行。1.储水罐水位逐渐下降，361阀开度逐渐关小，直至全关；2.水冷壁出口工质出现过热度，并逐渐增加；过热度稳定超过5℃。3.分离器出口压力升高到9MPa以上。直流锅炉启动过程中的转直流操作根据运行经验，在转干态过程中尽量别加给水量，只需保证最小给水流量即可，在点火后可以加较多的煤量，转干态前要减小煤量的增加速度，但不要停止加煤，以控制转干态不能太快也不能太慢，此时一定要监视好储水罐的水位，注意中间点的过热度，中间点出现过热度时要控制好过热度，虽然说此时中间点的过热度高一点没什么问题，但不要使中间点保持过高，一般以10℃左右为宜汽机TF方式的投入汽轮机负荷大于70MW，机组允许投入“机跟随方式”，即“TF方式”。TF方式投入前、后要求：TF方式投入前观察“DEH电调主控画面”，“CCS请求”红灯亮。TF方式投入前观察“机组负荷控制中心”画面，“实际主汽压力”和“主汽压力设定目标值”偏差不大。投入后观察汽轮机调门动作正常，“实际主汽压力”和“主汽压力设定目标值”逐步缩小，最终趋于一致。第二阶段亚临界直流运行阶段给水主旁路切换：锅炉给水主路和旁路的切换可在锅炉转直流运行以后，机组负荷100~120MW之间进行。（1）切换过程中应缓慢进行，逐渐开大锅炉给水旁路调门，锅炉给水流量增加：若给水自动投入：观察给水泵勺管减小，维持锅炉给水量不变。若给水在手动：手动减小给水泵勺管减小，维持锅炉给水量不变。给水主旁路切换（2）在给水调门前后压差在1MPa左右时，全开给水主路电动门，观察给水泵勺管动作正常，维持锅炉给水量基本不变。（3)给水主路电动门全开的过程中，给水旁路调门不要关小，切换完成后再决定是否关闭。给水泵并泵的操作第二台给水泵应在负荷在150MW~180MW之间并入系统，并泵时保持锅炉负荷稳定，减少扰动。启动给水泵前，应检查6KV母线电压在6.3KV左右，如果电压偏低，可适当增加机组无功负荷，提高6KV母线电压。给水泵启动后，匀速提高待并泵的转速，升高泵出口压力，在泵出口压力稍低于母管压力时，打开出口电动门。提高待并泵的转速，待并泵开始供水后，观察另一台泵的转速自动减少，出口流量，维持给水量在设定值。如果给水自动调整不正常，手动进行干预。给水泵并泵的操作两台泵的增减速度要协调，保持稳定的一个给水流量，加减转速，不可太快、太猛，防止给水流量大幅波动。切换过程中注意监视给水泵的再循环阀(最小流量阀)自动动作正常，时刻注意给水流量的变化，发现异常及时手动调整。机组CCS协调的投入机组CCS协调方式在负荷大于150MW以后方允许投入。汽机TF方式已投入。给水自动已投入。锅炉引、送风机，一次风机自动已投入。投入给煤机控制自动后，“燃料主控手操器”投入自动。“煤值校正手操器”投自动。“锅炉主控手操器|投自动。亚临界压力下直流锅炉控制要点在负荷大于25%～35%BMCR以上时锅炉即转入直流运行方式。此后锅炉运行在亚临界压力以下。锅炉进入直流状态，给水控制与汽温调节和前一阶段控制方式有较大的不同，给水和燃料一起控制汽温即控制燃水比B/G。如果燃水比B/G保持一定，则过热蒸汽温度基本能保持稳定；反之，燃水比B/G的变化，则是造成过热汽温波动的基本原因。因此，在直流锅炉中汽温调节主要是通过给水量和燃料量的调整来进行。亚临界压力下直流锅炉控制要点在实际运行中，要保证B/G比值的精确值是不现实的。特别是在燃煤锅炉中，由于不能很精确地测定送入炉