曾一杰

摘 要：鍋爐啟動系統(tǒng)是超臨界機組一個重要的技術(shù)，在保證機組經(jīng)濟啟停、機組安全、事故處理方式、低負荷運行等方面有不錯的效果，基于此本文對電廠超臨界塔式鍋爐啟動系統(tǒng)的技術(shù)分析進行探討。

關(guān)鍵詞：電廠超臨界 塔式鍋爐 啟動系統(tǒng) 技術(shù)分析

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0047-01

1 鍋爐的基本特征

某電廠有兩臺帶內(nèi)置式超臨界壓力變壓運行的直流鍋爐，鍋爐為塔式鍋爐，燃燒系統(tǒng)為低NOx燃燒器系統(tǒng)，按照八角切圓的方式對燃燒器進行布置，燃燒器的數(shù)量為40個，風扇磨煤機的數(shù)量為8個，為直吹式制粉系統(tǒng)，鍋爐的基本設(shè)計參數(shù)為BMCR（最大連續(xù)出力工況），在運行的過程中，長期帶BMCR負荷進行運轉(zhuǎn)。

2 鍋爐啟動系統(tǒng)的技術(shù)特點

2.1 啟動系統(tǒng)運行的基本特征

鍋爐啟系統(tǒng)為內(nèi)置式再循環(huán)系統(tǒng)，主要是為了保證鍋爐低負荷運行或啟動時，可以將鍋爐水冷壁管內(nèi)的流量維持在一個比較小的水平，從而防止出現(xiàn)溫度過高的情況出現(xiàn)。在對啟動系統(tǒng)的回路進行設(shè)置時，首先讓水從省煤器入口的集箱中進入，然后從爐膛和省煤器經(jīng)過，到達水汽分離器，然后再從水汽分離器下方的貯水箱再次進入到省煤器中，并使分離出來的蒸汽進入到熱器吊掛管中，再順次從一級、二級、末級過熱器經(jīng)過，然后從主氣管道中引出來。在機組負荷超過30%B-MCR負荷（本生點）后，將啟動系統(tǒng)關(guān)閉，此時鍋爐運行狀態(tài)為直流運行，進入到鍋爐的蒸汽量和給水量是相同的。

在進行點火前，要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定標準對給水標準進行控制。對于不達標的水，在停爐后，使用鍋爐的給水泵將水從爐膛水冷壁送入到汽水分離器中，然后從分離器送入到疏水擴容器，再利用精處理設(shè)備對不達標的水進行處理，或者將水排放到排水溝中。

在水的質(zhì)量達到規(guī)定要求后，可以利用鍋爐給水泵進行上水。在上水的過程中，為了順利將省煤器中的空氣排出，要打開省煤器上的閥門，空氣排除干凈后，將放氣閥關(guān)閉，并將過冷水閥打開，從而來保證再循環(huán)泵吸入孔的壓力為凈正壓，將爐膛匯總的質(zhì)量流量維持在最小狀態(tài)。

在蒸汽量不斷增加的情況下，為了對鍋爐負荷增加進行維持，需要逐漸提高給水泵的負荷，在汽機主汽閥前的溫度和蒸汽壓力滿足汽機沖轉(zhuǎn)需要的最小值后，對汽機進行沖轉(zhuǎn)，在鍋爐負荷和燃燒率不斷增加的情況下，進入到汽水分離器中的工質(zhì)干度也會逐漸增加，貯水箱和冷凝器中的水量也會逐步降低，在再循環(huán)泵口布置的流量調(diào)節(jié)閥也會逐漸關(guān)小，再循環(huán)流量對應也會降低。在鍋爐負荷超過本生點時，所有進入到汽水分離器中的工質(zhì)會完全轉(zhuǎn)變成干蒸汽，貯水箱中的水位也會逐漸降低到循環(huán)泵控制水位的最小值，關(guān)閉循環(huán)泵出口的調(diào)節(jié)閥，使鍋爐進入到干態(tài)直流運行的狀態(tài)。此時，最小流量管路要繼續(xù)保持運行，而不是立即將循環(huán)泵關(guān)閉，在鍋爐的負荷達到33%～36%BMCR時，再關(guān)閉循環(huán)泵，同時將暖管管路系統(tǒng)開啟，對溢流閥、循環(huán)泵和管路進行暖管，從而使這些設(shè)備持續(xù)保持在熱備用狀態(tài)，以便隨時進行啟用。

2.2 啟動系統(tǒng)的主要組成部分

本鍋爐啟動系統(tǒng)主要是有以下的管理和設(shè)備組成：（1）進出口連接管和啟動分離器；（2）溢流閥和溢流管；（3）貯水箱；（4）再循環(huán)管理和再循環(huán)泵；（5）疏水擴容器；（6）過冷管；（7）最小流量管路；（8）溢流管暖管管路；（9）循環(huán)泵暖管管路；（10）壓力平衡管路?，F(xiàn)主要對分離器、貯水箱、調(diào)節(jié)閥、測溫點偶進行介紹。

2.2.1 貯水箱

貯水箱為立式筒體，數(shù)量為一個，貯水箱的最低壁厚為120 mm，使用SA-335P12作為箱體材料，筒身的有效高度為20.95 m，在箱子的下部有四個來自分離器的徑向連接管，分兩層將分離器中是疏水引入，由于貯水箱進在置時，要和四個分離器保持在平行并聯(lián)的狀態(tài)，所以分離器出水管和分離器中都提供了一定的有效水容積，減小了貯水箱的體積。由于分離器和貯水箱并聯(lián)有可能會因為壓力不均衡導致水位波動的情況，為了保證壓力的平衡，要將四根壓力平衡管從貯水箱中引出，并和分離器進行連接，當貯水箱中的水再次被循環(huán)泵循環(huán)到省煤器入口管道的時候，要和給水混合從而來對水冷壁中的本生流量進行混合，按照高度從上到下主要有下面幾個控制部分：（1）汽側(cè)水位取樣點；（2）6.0 m益流閥控制區(qū)段；（3）自由控制區(qū)段；（4）循環(huán)泵出口再循環(huán)管路調(diào)節(jié)閥控制部分；（5）循環(huán)泵保護最小水位區(qū)段。

2.2.2 分離器

啟動分離器的數(shù)量為四個，為立式筒體，主要在鍋爐前部的上方進行布置，和分離器的距離為5.523 m，和前水冷壁中心線路的距離為7.865 m，分離器壁的最小厚度為120 mm，外部直徑為Φ762 mm，筒體的總有效高度為4.052 m。汽水混合物在本生負荷下會在分離器中保持相對高的速度進行旋轉(zhuǎn)，并利用重力和離心力對汽水進行分離。在分離器中的中上部位置安設(shè)了脫水裝備，主要是用來對介質(zhì)的向下功能和旋轉(zhuǎn)功能進行消除，保持和分離器連接的貯水箱匯總的水位處于穩(wěn)定狀態(tài)，在分離器的底部布置了一個帶有出口導管的水消旋器，主要是用來將分離出的水引入到貯水箱中，在分離器的上端也布置了一個帶有出口導管的蒸汽消旋設(shè)備，主要是用來將蒸汽引入到一級過熱器入口集箱中，所有的分離器都使用兩根懸吊桿掛在鍋爐的頂板上。

2.2.3 測溫電偶

在鍋爐啟動的時候，為了防止負荷變化產(chǎn)生比較大的應力，分別在貯水箱設(shè)置了兩個電偶對貯水箱內(nèi)外壁的溫度進行測控，根據(jù)溫度的變化率對負荷的變化率進行控制，在超出上限值后會自動進行報警。為了防止貯水箱晃動，將貯水箱懸掛下鍋爐的頂部框架上，并在下部安裝導線裝置。將消旋器設(shè)置在貯水箱的出口處，并和循環(huán)泵的吸入管進行連接，使用具有給水操縱后臺的給水管道布置在泵吸入管上，在泵運行的過程中，使用給水管道向貯水箱中進行供水，從而來防止循環(huán)泵入口出現(xiàn)汽蝕的情況。

2.2.4 調(diào)節(jié)閥

在循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)閥主要是根據(jù)水箱中的水位對循環(huán)流量進行控制。溢流閥在作業(yè)的過程中，也是根據(jù)貯水箱中的水位來進行的，在貯水箱的出口處分別布置了溢流管路和沖洗管路，當溢流調(diào)節(jié)閥處于壓臨界范圍時，溢流閥會投入使用，當壓力控制在設(shè)計壓力時會自動鎖閉，水沖洗管路是在鍋爐正常運行后閉鎖，從而來防止輸水擴容器造成沖擊。

在沖洗管路上分別設(shè)計了一個電動閘閥門和手動閘閥門，在溢流管路上分別設(shè)置了一個啟動調(diào)節(jié)閥、電動閘閥、手動閘閥，考慮到鍋爐啟動的過程中，在短時間內(nèi)會出現(xiàn)汽水膨脹，貯水箱中的水位會迅速提高，所以，要保證溢流調(diào)節(jié)閥有較快的速度，通常情況下，溢流閥全開關(guān)時間為20 s。

3 結(jié)語

該文通過對鍋爐啟動系統(tǒng)的技術(shù)進行分析，在保證機組穩(wěn)定運行方面具有重要意義，本啟動系統(tǒng)投入使用后，鍋爐運行穩(wěn)定，值得同類工程借鑒引用。

參考文獻

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