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一种600MW超临界机组热态启动储水箱液位控制方法浅析

   2016-05-03 中国节能网6960
核心提示:1概述:我们采用哈尔滨锅炉厂制造的型号为HG-1970 25.4-PM18超临界参数变压运行直流炉,锅炉设内置式带再循环泵启动系统,包括四个启动分离器

1概述:

我们采用哈尔滨锅炉厂制造的型号为HG-1970/25.4-PM18超临界参数变压运行直流炉,锅炉设内置式带再循环泵启动系统,包括四个启动分离器、一个贮水箱、一台炉水循环泵、水位控制阀、截止阀、管道及附件等。锅炉负荷小于30%BMCR直流负荷时,分离器起汽水分离作用,分离出的蒸汽进入过热器系统,水则通过连接管进入贮水箱,根据贮水箱中的水位由再循环泵排到省煤器前的给水管道中或经溢流管排到疏水扩容器中。

2热态启动过程中水位调整的特点:

2.1热态启动过程时间短。从锅炉上水到转干态运行一般只有几个小时,大量操作比较集中,影响储水箱水位因素多,水位波动大。值班员需要全程手动操作,水位调整压力大。

2.2锅炉受热面壁温高,热态启动过程中水位的控制尤其重要。若分离器水位过高,未饱和水将进入高温受热面,受热面管屏进水骤冷,可能造成启动过程中的爆管事故;若水位下降过快,操作员一定会增加给水量以维持储水箱水位,水冷壁短时间内补充大量冷水,水冷壁温度会大幅下降。若调整不及时,储水箱水位低至1200mm,炉水循环泵将跳闸,势必造成省煤器入口给水流量低,触发锅炉MFT保护动作。

2.3热态启动过程中任何热工质的排放都是极大的浪费。运行人员操作时应尽量维持小溢流调门关闭状态,不向疏水扩容器排水。这对水位调整提出了更高的目标,大大增加了水位调整的难度。只有尽量保持水位稳定,避免水位突然上涨,才能减少工质外排量。

2.4上水难度大。启动初期分离器压力比较高,故上水难度增加,需要很高的给水压力才能满足上水要求,此时需要设定比较高的汽泵转速。

3启动过程中各阶段水位调整操作:

3.1泄压

由于热态启动时主、再热蒸汽具有较高的压力,甚至远远大于汽轮机冲转参数,给锅炉上水带来难度,所以需要先采取泄压措施,将压力降至冲转参数附近。关于泄压有三种方式供选择:

a、手动开启PCV阀。这种方式不能控制降压速率,且放汽声音大,对环境造成影响,一般不采取。

b、手动开启汽机高低压旁路。通过高、低压旁路调门可以很好地控制降压速率,并且增加了主再热蒸汽的流量,降低了过、再热汽壁温,对受热面有一定的保护作用。但高压状态下开启高低旁调门,将对调门产生很大的冲刷,若机组正常运行时高低旁调门无法关闭严密,将对机组安全经济运行带来很大的危害。所以实际中也不采用此种方式。

c、开启储水箱小溢流调门。可以很好的满足降压速率的要求,且冲刷不会对调门本身产生太大的影响,即便是调门无法关闭严密,将手动门和电动门进行隔离,对正常运行没有危害。

故实际中一般采用开启储水箱小溢流调门进行泄压。如果是极热态启动会出现分离器压力高于20MPa,逻辑闭锁小溢流调门开启。此时需先采用PCV阀降压至小溢流允许开,再采用小溢流控制。

3.2上水

当分离器压力降至11MPa后锅炉可以开始上水。用上水旁路调门控制上水流量在50-100t/h,维持给水操作台前后差压在2MPa以上。由于水冷壁管内存有大量的热水,且随着分离器压力下降,水冷壁中的存水会膨胀汽化,储水箱很快就会出现水位,此时应关小溢流调门,降低降压速度,以不超过0.1MPa/min的速度将分离器压力稳定在10MPa左右,保持压力不再下降。同时减少上水量,缓慢调整储水箱水位正常范围,达到炉水泵允许启动条件。此时储水箱水位必须进入一个稳定的状态,小溢流调门尽量全关,以减少高品质工质的浪费。

3.3启动炉水泵

炉水泵启动条件满足后应尽快启动,保持炉水泵再循环门开启状态并挂“禁操”,以防止运行中反复开关,造成给水流量波动。逐渐开启炉水泵出口调门,建立省前流量650t/h以上,达到锅炉点火要求。

3.4锅炉点火

热态启动点火后应迅速投入油枪,提高炉膛温度,维持主再热汽温不再下降,也为尽快启动少油点火磨煤机创造条件。锅炉热量增加速度较快,汽温、汽压及蒸汽流量会快速提高,此时虚假水位比较严重,可适当开启小溢流调门,防止水位上涨过快,过热器受热面进水。

3.5开启旁路

锅炉点火后,汽温汽压回升时要及时开启汽机高低旁,既能维持压力稳定,又能保证一定的蒸汽通流量,保护过再热器受热面。为防止高旁小开度时对调门的冲刷,一般高旁初始开度不低于20%,并及时投入高旁减温水,防止高排后温度超限。这一阶段对水位的影响比较大,水位易出现反复波动,期间应保持燃烧稳定,减少其他干扰因素。只有高、低旁调门开启,建立一定的蒸汽流量,才能稳定水位,减少水位大幅波动可能带来的风险。

3.6升温升压、冲转并网

这两个阶段水位相对比较稳定,容易控制。燃料的增减幅度是影响水位的关键因素,期间需要各操作员良好沟通,紧密配合。

3.7切缸

对于采用中压缸启动的机组,能顺利完成切缸,几乎标志着机组的启动成功。根据我厂经验,切缸前保证高旁调门开度不低于70%,切缸过程中分离器压力就不会出现大的波动,储水箱水位会很平稳。

3.8给水由旁路切主路

降低汽泵转速,逐渐开大上水旁路调门,维持给水量不变,当旁路调门开至80%以上,给水操作平台前后压差小于0.3MPa时,直接开启主给水电动门,完成给水由旁路切为主路的操作。

3.9转干态运行

负荷220~260WM,可以开始进行锅炉湿态转干态的操作。将汽泵切至手动控制方式,高加后给水量维持在700~750t/h左右,缓慢地增加燃料量。储水箱液位慢慢下降时,逐渐关小炉水泵出口调门。当分离器出口出现稳定的过热度后,将炉水循环泵停运,即完成了锅炉由湿态转干态运行。

4总结:

超临界直流炉在机组热态启动期间,分离器储水箱水位调整贯穿了整个启动过程。热态启动任务的偶发性决定了其不能像冷态启动有充足的时间,所以各个运行值班员要熟知热态启动过程中储水箱水位的影响因素,掌握控制要点。本文所讲方案经实际验证能很好地满足直流炉热态启动水位调整要求,能节省机组启动时间,减少工质浪费,保护机组设备的安全运行。

 
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