关键词:超临界锅炉;降压吹管;启动系统
目前我国超临界机组不断增多,对于超临界锅炉,吹管工序的目的以及基本方法和程序与亚临界机组锅炉并无不同,然而,所受重视的程度却明显不同,其中有国内对于超临界锅炉的吹管积累经验不足的因素,另一方面确实存在有一些问题,需要慎重考虑。
一、锅炉设备
起动分离系统直流锅炉采用带炉水循环泵的起动系统,主要特点有:(1)减小起动过程中工质和热量损失,回收热量和工质,热经济性高;(2)用较少冲洗水量与再循环流量之和获得较高水速,快速达到冲洗要求;(3)汽水分离器壁厚较薄,热应力低,可实现锅炉快速起停;(4)由于辅助系统多,设备费用高,增加的初投资大,此外,系统控制复杂,循环泵等转动部件的运行和维护要求高,检查维护费用相应增大。
二、降压吹管操作方法
目前应用的吹管方式按吹管压力变化有2种选择:一种是降压吹管,另一种是稳压吹管,降压吹管是通过选定的压力降,利用锅炉容积的蓄热产生大量的蒸汽,短时间高速冲洗蒸汽管道,达到洗净管道的目的。稳压吹管是在保证吹管系数大于1的前提下,控制锅炉燃料量,使其压力在一段时间内保持相对稳定,利用锅炉产生的大量高速蒸汽冲洗蒸汽管道,达到清洗管道的目的。超临界压力锅炉的吹管方式,由于其蓄热能力小,理论上采用稳压吹管效果比较好,且吹管导则中也建议采用稳压吹管。但是,由于受到制水能力和制粉系统运行的限制,很少能够实现真正的稳压吹管,实际吹管中降压吹管方式比较多。采用不熄火吹管时,为保证锅炉循环泵安全,就要保证储水罐水位,这就存在一个水位调节的问题,就要协调控制好锅炉给水泵、循环泵、储水罐疏水流量之间的关系,操作起来难度加大。在锅炉进行降压吹管时,锅炉产生大量蒸汽使得储水箱产生虚假水位,使水位控制困难,如果控制不好,会引起水冷壁内工质流量分配不均,水冷壁可能有局部超温现象发生。对于直流锅炉而言,吹管过程实际上已包括了从凝结水清洗开始的冷态启动程序。
1.点火前的冲洗超临界。直流锅炉对给水品质有严格的要求,在锅炉点火前,给水品质必须达到标准。为了使水质达到启动点火和蒸汽吹管的条件,避免系统及设备带入水中的铁重新污染水质,同时防止滤网堵塞引起水泵跳闸,吹管前应对凝结水系统和锅炉给水系统进行水冲洗。在进行凝结水系统水冲洗时,当前置过滤器进口水铁含量大于500g/L时,暂不投凝结水除盐装置,利用旁路,冲洗水可从除氧器直接排放。当前置过滤器进口水铁质量浓度小于500g/L时,冲洗水通过前置过滤器及精除盐系统,返回凝汽器,循环冲洗,除氧器可不再排放,使铁质量浓度继续下降。当前置过滤器进口水铁质量浓度小于200g/L时,凝结水系统冲洗结束。冲洗过程中投入加氨设备,控制冲洗水pH值为90~93。凝结水系统冲洗结束后,除氧器即投入蒸汽加热进行给水除氧,直到除氧器出水含氧小于30g/L后即对锅炉给水系统进行冷态冲洗。冲洗中维持除氧器的最低除氧温度并投入加药设备,当锅炉汽水分离器出口水质含铁质量浓度大于500g/L时,应进行排放,含铁质量浓度小于500g/L时进行回收。当循环清洗进行到省煤器入口水质含铁量小于50g/L时,分离器出口含铁质量浓度小于100g/L,锅炉清洗完成,可以进入点火操作程序。
2.吹管中的操作。对超临界锅炉采用降压吹洗方案时,应注意分离器储水箱水位的控制,保持炉水循环泵安全运行的最低水位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)为确保锅炉水冷壁安全,防止超温损坏,在锅炉运行中应保证省煤器入口流量在本生流量以上,通过调整给水旁路调节门和炉水循环泵出口调节门来保持省煤器入口流量;为保持省煤器入口流量首先应防止炉水循环泵跳闸,运行中应保持贮水箱水位在最低安全水位以上。(2)锅炉蒸汽压力达到设计的吹管压力后准备打开临时吹扫电动门开始吹管,开临吹门前应提前增加上水量,给水流量增至300 t/h时开启临冲门,然后继续增加给水流量直至500~550 t/h。超临界锅炉启动系统容积小,必须提前增加给水补充吹管造成的汽水损失。(3)临吹门开启后储水箱压力迅速回落,水箱内存水瞬间大量水汽气化,储水箱产生虚假水位现象,水位迅速升高,此时不但不能减小给水流量,反而要保持给水流量,监视分离器水位不超过最高水位即可。此时应联锁打开循环泵过冷水电动阀,防止循环泵受到汽化的伤害。(4)锅炉蒸汽压力降落到吹管结束压力后准备关闭临时吹扫电动门,在关临冲门过程中仍保持给水流量不变。关临吹门时应注意贮水箱水位降低幅度,水位降低较快时停止继续关临冲门,临时吹扫电动门应设计成具有中停功能的电动门,根据储水箱水位降落情况采用中停方式保持储水箱水位;若水位有降至循环泵低水位跳闸趋势时,可适当开启临冲门,维持储水箱水位,防止炉水循环泵跳闸。(5)临时吹扫电动门全部关闭后,储水箱内部虚假水位现象并不会马上消失,只有当储水箱压力开始回升后虚假水位才能消失,所以临冲门全关后应继续保持给水流量,直至储水箱水位稳定后再减少给水流量,吹管结束后若储水箱水位高可开启溢流放水。(6)吹管前及时适当增加给煤量稳定过热器温度,吹管结束后给煤量减回至吹管前水平。
三、吹管控制措施
1.在起动之初,锅炉给水流量(省煤器入口流量)控制在543 t/h以上,炉水循环泵出口循环阀手动开至50%,并一直保持在手动状态,以保证循环流量在600 t/h左右,保证通过水冷壁的本生流量大于30%BMCR。冲管期间,在控制住储水箱水位后,炉水循环泵不停运,可以保证水冷壁的水循环水动力稳定安全,同时密切监视螺旋水冷壁出口、垂直水冷壁出口金属温度和起动分离器进口温度变化。
2.储水箱筒身总长为10 m,其中水位可测量的范围为(0～8 900)mm,也即储水箱的单室平衡容器的水位计的显示量程大,为8 900 mm。在吹管过程中解除了储水箱水位高(8 220 mm)MFT动作保护,将炉水循环泵低水位跳闸值从1 200 mm提高至3 000 mm,将炉水循环泵出口循环流量手动控制在600 t/h左右,保证了省煤器入口流量,进一步提高了水冷壁水循环的安全性。
3.在每次吹管完的升压过程中,将水冲洗管路(d 168 mm)排放阀挂起,不让它频繁动作,分离器水位通过溢流阀控制在(6 700～7 650)mm之间。在压力及温度达吹管参数准备开临冲门之前,操作员提前加大给水流量,达到700 t/h[4],同时关闭溢流阀。在临冲阀开启,汽水工质大量流失的过程中,由于汽压迅速降低,快速泄压,工质水大量汽化,造成储水箱水位持续上涨,这是由汽水混合物体积快速膨胀造成,应再次迅速增大给水流量,同时关小给水泵的再循环量流量控制阀。
4.为了防止过热器进水,可将尾部包墙环形集箱疏水阀、低过入口联箱疏水阀、屏过入口疏水阀打开(均为电动疏水阀)。每次吹管结束关临冲阀后,及时调整给水流量,控制储水箱水位至正常运行范围。监视蒸汽吹洗期间起动分离器出口温度下降幅度不大于42℃,储水箱内外壁温差不超过20℃。随后继续控制升温升压速度,进行下一次吹管。(5)在临冲阀开启的吹管过程中,要避免给水泵运行参数不超限[4],因为机组配的是1台30%M CR额定容量的电动给水泵,额定流量685 m3/h,最大单泵出力835 m3/h,对于降压吹管可能瞬间出力会超限。有厂家在锅炉吹管过程中采用了汽动给水泵,调节给水灵活、方便,且经济性好。
参考文献：
[1]杨建.600MW超临界锅炉SNCR烟气脱硝系统的启动调试[J].锅炉技术,2012.
[2]郝涛.600 M W超临界直流锅炉降压吹管分析[J].云南电力技术,2010.
论文作者:马勇1,严健全2,刘凯3
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：吹管论文; 水位论文; 锅炉论文; 流量论文; 水循环论文; 系统论文; 省煤器论文; 《城镇建设》2020年2月第5期论文;