1000MW超超临界燃煤锅炉启停与运行的分析论文_段佳明

(铜山华润电力有限公司 江苏徐州 221000)

摘要:发电厂大型机组一般采用单元制运行方式,即锅炉、汽轮机和发电机这三大主机纵向串联,组成不可分割的整体,相互制约。因此锅炉机组运行启停的情况,决定着整个单元机组的安全性和经济性。

关键词:锅炉;启停;运行

一、锅炉设备的概述

1.1锅炉型式

超超临界参数、直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、切圆燃烧方式塔式锅炉。

1.2锅炉容量和主要参数

锅炉容量和主要参数如表1。

表1

二、锅炉启动

2.1禁止启动的情况

锅炉主要试验不合格;机组大联锁保护不能正常投用;电除尘、脱硫、脱硝等环保设施无法正常投用;仪用压缩空气系统工作不正常,或仪用气压力低于0.45MPa;锅炉及主要附属系统设备及安全保护装置无法正常工作;主要控制系统和自动调节装置失灵,如DCS等系统;机组主要检测、监视信号等。

2.2锅炉冷态启动

锅炉各辅助系统的投运要求如下:确认空预器电源送电正常,主辅电机联锁试验合格,检查空预器扇形板提起高度在“上极限”位。确认空预器火灾报警装置送电、工作正常,转子停转保护投入,空预器油站冷却水投入。空预器投入运行,空预器转向正确,无摩擦等异音,电流无明显摆动。锅炉点火前空气预热器至少运行2个小时;确认引风机冷却风机电源箱送电正常,远方启动引风机轴承冷却风机,检查正常,联锁正常。引风机电机油站投入运行,查油箱油位、油压、油温及滤网压差正常,轴承润滑良好,油泵联锁投入正确,润滑油冷油器视环境温度情况投入;确认送风机油站电源送电正常,送风机油站投入运行。查油箱油位、油压、油温等正常,轴承润滑良好,油泵联锁投入正确,润滑油冷油器视环境温度情况投入;确认一次风机油站电源送电正常,油站投入运行,检查油箱油位、油压、油温等正常,轴承润滑良好,油泵联锁投入正确,润滑油冷油器视环境温度情况投入;确认磨煤机润滑油和液压油控制柜内电源小开关位置正确,投入磨煤机润滑油系统和液压油系统。确认磨煤机润滑油箱油位、油压、油温正常,滤网压差正常,轴承润滑良好;投入火焰电视、火检冷却风机。确认火焰电视和两台火检风机控制箱电源投用正常,启动一台火检风机,检查运行正常,另一台投入“联锁”,所有火检探头冷却风投入正常;确认火焰电视冷却风投入正常;脱硝稀释风机投入正常。

2.3锅炉上水步骤

锅炉的热态启动不需要对锅炉进行预热;锅炉各手动疏水门不需要开启;贮水箱压力小于18MPa,允许向锅炉进水;检查锅炉上水水质合格,除氧器连续加热投入,并尽可能维持给水温度在100℃以上;锅炉上水时,应严格控制省煤器、水冷壁、汽水分离器的金属温度下降速率小于2℃/min,为此控制锅炉上水流量约50~70t/h左右。待水冷壁出口各金属温度偏差小于50℃后,可适当加大上水量;贮水箱见水后,检查贮水箱液位控制正常;启动锅炉启动循环泵,将该泵出口流量调节门投入自动控制。

2.4锅炉点火步骤

检查空预器运行正常;检查引、送风机具备启动条件,启引送风机运行正常;恢复锅炉燃油系统;进行锅炉点火前的燃油泄漏试验和炉膛吹扫;检查高、低压旁路可投用,将高、低压旁路及其控制系统投自动,其减温水投自动。再热器安全阀系统投用;确认燃烧器摆角在水平位置,增加二次风量在30~50%左右,控制大风箱压力在900~1000Pa左右;投入空预器连续吹灰,投入油枪,锅炉点火;按锅炉不同状态下的启动曲线,控制锅炉燃料量;依次投用B、C、D层燃油枪,维持5%BMCR的初始燃料量;根据情况打开除B磨外2~3台磨的冷一次风通道;依次启动两台一次风机,调节一次风机出口压力7~9kPa。投入B层小油枪。注意各油角燃烧器壁温变化,温度较高时可适当开大油配风开度。壁温超过300℃,退出小油枪运行。壁温超过400℃,停B磨,切换至其它磨组运行,交检修处理。当空预器出口热一次风温>170℃时,停止风道燃烧器运行。停止风道燃烧器风机运行后,及时开启冷一次风至风道燃烧器的冷却风门;满足B磨启动条件,启B磨,检查火检,就地检查燃烧情况;根据水冷壁温升要求逐渐增加燃料量,逐根撤除D层大油枪;B磨煤量超过65t/h时及时启C磨,根据情况适时启D磨,依次逐根撤除C层和B层大油枪,保留B层小油枪运行,满足冲转参数;控制水冷壁的温升速率小于3℃/min,主、再热蒸汽温升速率小于5℃/min,升压速率小于0.12MPa/min;加强炉水水质监督,发现水质异常,应及时处理。

三、运行调整

3.1锅炉运行调整的任务和目的

满足机组负荷的需要,维持蒸发量在额定范围内;按照机组定-滑-定运行曲线维持正常汽压;严格按照锅炉的负荷需求调整燃料量及给水量控制好水煤比,正确投入减温水保证主、再热汽温在正常范围内,受热面不超温;保持炉水和蒸汽品质合格;调整燃烧,保持燃烧稳定,减少热损失、提高锅炉的热效率;正确调整烟风系统各参数,正确配风,降低NOx,减少结渣的可能,防止出现空预器低温腐蚀;启动阶段,利用锅炉的启动系统建立启动流量,在水质合格的情况下回收工质与热量;控制锅炉其它各项参数在合格范围内;锅炉燃用设计煤种或校核煤种时,负荷不小于35%BMCR,可以不投油长期安全稳定运行,并在最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。

3.2锅炉正常运行中的主要监视内容

监视锅炉启动分离器出口蒸汽过热度正常,水煤比合适;锅炉主、再热汽温度、压力正常,与机组负荷匹配;监视锅炉给水、减温水流量、温度、压力与机组负荷相匹配,参数稳定;监视炉膛负压、烟气氧量、飞灰含碳量在正常范围内;监视锅炉各受热面金属温度在正常范围内,不超温;锅炉主要辅机的监视注意事项如下:监视一次风机运行正常,风机电流、轴承振动及温度不超限。一次风压在正常范围内、密封风与一次风压差正常;制粉系统出力正常,与机组出力相匹配,磨煤机分离器出口温度、压力在正常范围内;锅炉燃烧时应具有金黄色火焰,燃油时火焰白亮,火焰应均匀地充满炉膛,不冲刷水冷壁,同一标高燃烧的火焰中心应处于同一高度。

3.3锅炉燃烧调整

(1)提高燃烧的安全性要求如下:正常运行时运行人员应经常对燃烧系统的运行情况进行全面检查,发现燃烧不良时应及时调整;锅炉燃烧时应具有金黄色火焰,燃油时火焰白亮,火焰应均匀地充满炉膛,不冲刷水冷壁,同一标高燃烧的火焰中心应处于同一高度;根据燃料的特性以及锅炉的设计特性,合理的组织锅炉的分级配风和控制燃烧的过量空气,炉膛出口氧量值应根据不同的燃料特性和负荷来决定;合理调整一、二次风速,煤粉浓度,周界风开度使燃料的着火点距离适中。距离太近易引起燃烧器周围结焦烧坏喷嘴;距离太远,易造成脱火使燃烧不稳;当锅炉由于各种原因造成燃烧不稳时,应及时投入油稳燃并加强对火检及炉膛负压的监视。若炉膛已经熄火或局部灭火并濒临全部灭火时,严禁投助燃油,应立即停止向炉膛供给燃料,避免引起锅炉爆燃。重新点火前必须对锅炉进行充分通风吹扫,排除炉膛和烟道内的可燃物质。

(2)提高燃烧的经济性要求如下:在确保锅炉安全运行的前提下,要力求通过调整燃烧,最大限度地提高锅炉运行的经济性;根据每台磨的负荷、煤质等情况,通过调节每台磨煤机的一次风量和液压加载力等措施维持合理的煤粉细度;在确保磨煤机不堵煤的情况下,尽可能保持磨煤机热风门的开度在80%以上;在满足磨煤机风量要求时,尽可能降低一次风压力,以降低厂用电率;定期对飞灰、炉底渣取样分析,进行比较,及时进行燃烧调整。降低不完全燃烧损失;在确保汽温汽压在额定范围的前提下,尽可能降低排烟损失。

四、锅炉给水调整

锅炉启动及负荷低于30%BMCR锅炉处于湿态运行工况,启动循环泵出口调阀控制省煤器入口流量,启动循环泵出水与主给水流量之和保持不低于锅炉30%BMCR的最小流量,给水旁路调阀控制贮水箱水位,贮水箱水位过高则通过疏水阀排放至疏水扩容器。贮水箱疏水阀控制要求如下:在贮水箱疏水阀参与调整贮水箱水位时,正常方式为“自动”;分离器出口压力大于20MPa联锁关贮水箱疏水阀;分离器出口压力小于20MPa时,疏水调节阀控制贮水箱水位。锅炉30%给水旁路调节阀注意事项如下:锅炉在非直流状态,正常按照“手动”方式控制;贮水箱水位稳定后,将水位调节投“自动”;在锅炉渡膨胀、汽机冲转、发电机并网及投磨时,易造成贮水箱压力及水位波动大,导致炉水泵出口流量及省煤器入口流量波动大,将该阀切至手动控制,并且使给水量略超,疏水调节阀“自动”状态有开度,机组稳定后恢复正常方式。锅炉启动循环泵出口调节阀注意事项如下:在锅炉非直流状态,正常投“自动”方式;投“自动”时控制省煤器入口流量,流量设定值在801.36t/h以上。给水“主路”与“旁路”切换:机组升降负荷时至200MW(非直流状态)时,保持燃烧、汽水系统稳定,此时可以将“旁路”与“主路”进行切换,注意给水流量稳定,省煤器入口流量不小于801.36t/h,炉水泵出口调节阀和疏水调节阀投入“自动”。直流状态给水调整注意事项如下:当分离器入口全部为饱和蒸汽,此时蒸汽流入分离器没有水可分离,锅炉给水流量等于省煤器出口的给水流量,但仍保持在某个最小常数值。此时给水调节切换到给水流量控制。随着燃烧率继续增加,在分离器中的蒸汽慢慢地过热。这时通过给水流量调节来控制过热器入口过热度,此时增加的燃烧率不是用来产生新的蒸汽,而是用来提高直流锅炉运行方式所需的蒸汽蓄热。随着分离器出口的蒸汽温度上升,增加燃烧率,给水量也相应增加,锅炉开始转入干态运行,通过焓值控制来调节给水流量,以便过热器所需的减温水维持在较稳定的状态。这时启动循环泵停运,暖管系统投入运行,热备用管路调节阀控制再循环泵出口温度,启动系统处于热备用方式;给水量调整要保证水冷壁不超温,各级过再受热面不超温,过热蒸汽不超温、不低温,分离器出口有10℃以上的蒸汽过热度。任何时候不得低于5℃;给水调整时注意两台小机的转速不能超过转速允许上限,两台汽动给水泵转速应尽可能一致,负荷平衡。

五、结语

本文主要分析了锅炉的启停与运行的相关内容,希望能够有关工作人员提供一些值得参考的内容,以促进相关工作的顺利开展。

参考文献

[1]郭思郛.火电厂锅炉系统运行控制与故障预防研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015

[2]杨兴龙.火电厂锅炉运行控制与故障预防分析[J].科技创新与应用,2019

[3]铜山华润电力有限公司2×1000MW运行规程锅炉部分[Z].江苏:铜山华润电力公司,2009

作者简介:

段佳明铜山华润电力有限公司发电部集控巡检工程师,邮箱:270301349@qq.com

论文作者:段佳明

论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期

论文发表时间:2020/5/6

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