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超临界锅炉无循环泵启动 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-11-06

0、引言
    超临界直流锅炉在本生流量下在再循环运行方式运行,达到本生流量停运循环泵转变成直流运行方式。但在实际运行操作中,由于循环泵故障不能投入运行,而机组又必须马上启动,所以无法按照常规启动方法启动,必须采用无循环泵启动的方案。
1、超临界启动系统
    在本生负荷下,给水从给水泵来,经给水调节阀,流量孔板进入省煤器,水冷壁。像传统的锅炉一样,启动系统由分离器,贮水箱,循环泵,循环流量孔板和循环流量控制阀所组成。由水冷壁来的汽水混合物进入分离器,分离出来的蒸汽进入过热器,分离出来的水返回贮水箱。循环泵提供35% BMCR的流量(本机组的本生流量为35%BMCR),给水泵提供3% BMCR的流量达到本生负荷。下图1为锅炉本生负荷下启动系统功能图。随着蒸发量的增加进入贮水箱的水位水量减少,水位下降。当水位开始降至本生水位以下时循环流率降低,给水流量增加以维持保护水冷壁所需的35% BMCR的最小流量。直到达到本生负荷,锅炉进行干湿态转化,贮水箱水位降到1200mm低低水位,循环泵停运,贮水箱水位在热负荷下逐渐蒸发降低直至为0,锅炉由再循环运行方式转为直流状态下运行。富通新能源生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、事件起因
    某电厂机组因汽机真空低跳闸,锅炉开始吹扫,启动过程中炉水泵进出口差压测点冻住造成差压低跳闸,锅炉MFT动作。锅炉重新吹扫点火,在机组启动过程中由于关键参数测点被冻等影响机组启动的缺陷较多,随后锅炉启动循环泵跳闸,无首出信号,就地检查未见异常,电源开关综保装置显示零序II段保护动作,联系继保人员检查结果是保护装置动作正常,但确有故障信号,联系电气测电机绝缘为零,至此锅炉启动循环泵失去备用,给机组启动带来困难,决定采用无启动循环泵方式启动。
3、启动前的保障措施及注意事项
    1)要求化学制水必须保证连续最大出力运行,三个贮存水箱可用水量达3000吨以上,确保机组启动期间化学补水向机组凝结水箱连续补水。
    2)机组启动期间机组凝结水箱水位保持在6米以上。
    3)机组热井水位保持在2米,除氧器水位保持在2.2米。
    4)锅炉启动疏水泵测绝缘送电,启动疏水扩容器至凝器手动阀前法兰拆开对管道进行冲洗,冲洗合格后重新连接管道启动疏水扩容器疏水全部回收;凝器坑需加装两台临时排污泵,满足机组管道冲冼要求。
    5)确认锅炉贮水箱及分离器水位、压力显示
正常,储水箱溢流调节阀自动调节正常。
    6)确认锅炉启动疏水扩容器水位、压力显示正常,保证疏水回收。
    7)保证锅炉水冷壁安全的最低启动流量,对锅炉最小流量保护定值进行适当调整,以在保证锅炉安全的前提下,降低锅炉启动耗水量,维持启动补水正常。
    8)机组保持凝输泵B/C运行;凝水前置过滤器保持两台同时投运。
    9)机组启动过程中B/C层制粉系统保持正常运行。
    10)机组高低压旁路保持自动运行正常。
    11)机组启动运行正常后,因为炉水泵失备无法转入湿态运行,若发生机组异常需降负荷至270MW及以下时,运行人员立即手动MFT处理。
    12)锅炉吹扫前解除给水流量低MFT保护,将流量保护定值改为400t/h,在锅炉压力达0.2MPa或投制粉系统前及时投入给水流量低M F11保护。
4、机组整套启动过程和说明
    1)锅炉点火,给水流量控制在320 T/H。先投入Bl/B3/B5油枪运行,流量控制在3 T/H左右。辅汽至除氧器调节阀开度由点火时32%最大开至84%,除氧器水温由最低79度逐渐加热到最高127度。在锅炉冲洗阀没关掉前,锅炉排放量最大。要求化学制水最大量向机组大水箱连续补水。在锅炉本体疏水扩容器2台疏水泵全运行,仅能保证疏水扩容器疏水回收300t/h。在保证水冷嬖安全的前提下,仍然有200t/h水排至机组排水槽。投粉前,调节省煤器入口流量480t/h,需要锅炉贮水箱冲洗阀全开及溢流阀开度20%左右,可以维持锅炉贮水箱可见水位7m左右。在锅炉升温升压直至冲洗阀全关,省煤器人口流量控制在480 t/h前提下,锅炉本体疏水扩容器水位通过至机组排水槽疏水阀保证在可见水位。
    2)锅炉在B层油运行,燃油量2.77 t/h,贮水箱压力升至0.2 MPa,关闭炉顶空气门,及时投入高低压旁路(低旁开完,高旁维持20%开度),尽可能的开大旁路,在相同给水量的情况下减少贮水箱的外排水。投E给煤机(煤量26 t/h),及时开大高压旁路至45%开度。锅炉升温升压。随着锅炉贮水箱压力升高,及时调节电泵转速,防止压力升高过快,机组电泵转速跟踪滞后,威胁水冷壁安全。
    3)当燃料投入到一定程度时,水冷壁处达到对应压力下的饱和温度,开始产生蒸汽。起初蒸汽压力较低,蒸汽比容差较大。分离器出口温升率远远大于储水箱压力上升速率。此时按照汽机需求温度进行控制主、再热汽温。在屏过温度达到420℃时,间断投运一级减温水,综合控制过热器出口温度满足汽机侧温度要求。在打开减温水控制汽温前及时增加电泵转速,以缓解减温水加进去贮水箱压力升高和给水流量减少双重作用下的贮水箱水位下降。时刻保证省煤器入口流量480 t/h,贮水箱水位可以通过调节溢流阀进行控制,保证贮水箱内有可见水位。在储水箱压力升至4 MPa时,逐渐关闭冲洗阀前手动阀。贮水箱压力随冲洗阀前手动阀渐关过程中升高。用高旁配合调节以缓解贮水箱压力迅速升高(压力由4.3 MPa升到5 MPa,旁路由64%开到99%)。同时贮水箱的水位在冲洗阀关闭过程中升高。用开大溢流调节阀把贮水箱的水位降低至可见水位。
    4)考虑并网后带负荷要有足够的热容量。在并网前l小时开启B给煤机运行。E、B磨总煤量在67 t/h,烟气挡板开度最小情况下,低再烟温260℃。汽泵B出口门全关,转速提升至4 500 rpm;在减温水调节阀全开情况下,再热器出口汽温由起初530℃最终维持420℃。高旁开度在90%,高旁压力设定在8 MPa,低旁在汽机冲转前已投自动。并网时由于压力变化剧烈,需要蒸汽量阶跃上升。提前增加锅炉燃料量,锅炉燃烧提高压力总会有一定的延迟,为克服时间的影响。发电机并网逐渐加负荷使贮水箱压力降低时,燃烧正好使压力上升,控制压力不至下降太多,另外也可以用关小旁路控制贮水箱的压力。
    5)当机组负荷带到60MW后,控制省煤器入口流量大于500 t/h,保证水冷壁安全以及水冷壁水动力特性稳定。
    6)主路及旁路切换:在机组负荷180MW。给水调节阀开度45%,此时省煤器进口流量700t/h。给水母管压力/给水调节站后压力:11. 6/10.3 MPa。切换时是保证煤量及贮水箱压力不变。在开大调节阀时,若给水流量增加,在切换初期压差大则降低电泵转速或后期压差较小时,可用电泵再循环进行调整。其原则是维持省煤器入口流量不变。
    7)机组负荷在200MW时,并入一台汽泵运行后,投入第三台给煤机运行以满足电泵不过流又有足够的减温水量。
    8)机组负荷到210MW时,切除旁路。操作控制关旁路的时间和速度,防止压力波动从而省煤器入口流量波动。推迟关旁路的目的是维持省煤器人口流量相对较大。在全关旁路过程中,为了减缓压力上升幅度用开大储水箱溢流阀,注意调整要缓慢,保证水位不大幅度波动。
    9)机组负荷到250MW时,由湿态转干态运行。分离器出口温度320度。确认给水已切换主路运行。储水箱水位维持在可见水位。逐渐关小储水箱溢流调节阀。密切关注省煤器入口流量的变化。要求制粉盘逐渐增加煤量提升机组负荷(煤量当时由110 t/h在2分钟内加至120 t/h,燃油量6.06 t/h)。此时分离器出口过热度缓慢增加。根据当时煤量和油量估算机组负荷。由于煤量增加,机组负荷不断上升。此时要根据机组负荷及分离器出口过热度增加汽泵及电泵转速。维持对应负荷下对应的给水流量,控制中间点温度相对稳定。
5、启动过程中发现的主要问题及注意事项
    在启动过程中确保储水箱水位指示正常,时刻关注锅炉贮水箱溢流及锅炉本体疏水扩容器压力、温度、水位情况,锅炉启动疏水泵及水位设专人监视和控制,及时调节锅炉本体疏水扩容器减温水阀及疏水阀,保证锅炉本体疏水扩容器水位和温度可控,特别是汽轮机冲转后不发生低水位运行,防止影响凝汽真空。在汽机冲转前把低压旁路放在手动全开,增加再热器蒸汽通流量,缓解再热器汽温度上扬趋势,另外由于给水调节旁路
伐阀在运行中大幅晃动,要保持该阀一个合适开度,(本次开机为45%)用电泵转速调节省煤器流量。时刻关注锅炉疏水扩容器水位、压力、温度,确保疏水扩容器水位可控。锅炉启压后,准备投粉前,凝结水箱、热井水位、除氧器水位保持高限运行,同时联系化学运行用最大供水量补水(本次启动最大供量达350吨/小时)。为控制汽机高中压缸应力,汽机冲转应尽可能提前。本次启动由于无炉水泵运行,炉水直接外排造成相同燃烧量的情况下锅炉汽温较高,在主汽轮机冲转前及时将两参汽泵冲转到3000rpm备用,确保主、再热器减温水的供给。本次启动锅炉投粉时,由于采用等离子方式投粉,煤量初期增加较多,此时应降低燃油量来控制升温速度;(将B油层保留一只油枪运行)。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
6、结论
    本次开机从点火至转干态运行耗时5小时27分钟,其中从点火至冲转用时2小时52分钟,从冲转至并网用时55分钟;从并网至转干态用时1小时40分钟;耗油共计60吨。从启动磨煤机至(转干态)共计耗煤164吨,共计耗水2620吨。水质经热态冲洗合格,贮水箱、除氧器水位可控,省煤器入口流量合理,但由于贮水箱溢流阀、给水调节阀及高压旁路阀经常卡涩,给机组启动造成一定影响。另外由于初期减温水用量过大,造成给水流量大幅度波动。通过绘制省煤器出入口、水冷壁垂直段和螺旋段、分离器出口、分隔墙、屏过出口、末过温度出口、末再出口温度曲线,各温度曲线升温率合理,各受热面温度均不超温。本次启动采用无启动循环泵特殊启动方式开机,非常成功,取得了一定的成功经验。根据实际操作总结经验如下:1、尽量缩短从锅炉点火至转干态的时间;2、尽量减少储水箱的溢流量,确保疏水扩容器不超压、超温;3、锅炉启动疏水泵可靠运行,疏水尽可能回收到凝汽器:4、除氧器水温尽可能的提高,有效减少锅炉的启动时间;5、尽可能将锅炉转干态控制在220MW左右。

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