1000mw超超临界机组降压法蒸汽吹管实践

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1、-1000MW超超临界机组降压法蒸汽吹管实践发布者：胡志宏，郝卫东，孙伟，梁茂春，杨金发  发布时间：2008-1-621:46:00内容摘要介绍邹县电厂四期工程2×1000MW超超临界锅炉在采用或不采用炉水循环泵时不熄火降压吹管的情况。吹管时发现无炉水循环泵时锅炉上部水冷壁存在短时干烧现象，此时应减少燃料量；在有炉水循环泵时增加给水流量达到吹管蒸发量后干烧现象消失。不熄火降压吹管时锅炉水冷壁水动力工况稳定，受热面管壁不超温，其成功经验可为类似锅炉吹管提供参考。1．锅炉概况华电邹县电厂四期工程2×1000MW机组锅炉为DG3000/26.15-II1单炉膛、一次再热、前

2、后墙对冲燃烧的燃煤超超临界本生直流锅炉，BMCR工况主要设计参数：过热蒸汽流量3033ｔ/ｈ，出口压力26.25MPa，出口温度605℃，再热蒸汽流量2469.7ｔ/ｈ，进/出口压力5.1MPa/4.9MPa，进/出口温度354.2℃/603℃，给水温度302.4℃，过热器系统设计压降2.46MPa，再热器蒸汽侧阻力0.2MPa。水冷壁由下部带内螺纹的螺旋环绕管圈和上部垂直水冷壁构成，中间设置混合集箱。垂直水冷壁出口进入水冷壁出口混合集箱，经引入管引入两只汽水分离器，锅炉启动时分离出来的水进入贮水罐，贮水罐水位采用两路联合控制：一路通过锅炉再循环泵（BCP）和再循环流量

3、控制阀（360阀）送回省煤器入口，另一路通过贮水罐水位调节阀（361阀）后引至疏水扩容器，再通过疏水泵排往凝汽器（水质合格时）或系统外（水质不合格时）。蒸汽则依次经顶棚管、后竖井/水平烟道包墙、低温过热器、屏式过热器,至高温过热器。锅炉过热器减温水来自省煤器出口，分两级布置；再热汽温采用烟气挡板调节，再热器事故喷水来自给水泵中间抽头。.---每台锅炉配6台双进双出钢球磨煤机，在炉膛前后墙共布置6层48只HT-NR3低NOx旋流燃烧器，每只燃烧器均配有机械雾化油枪。锅炉最低直流负荷为25%BMCR。机组配置2×50%BMCR调速汽动给水泵和一台30%BMCR启动用电动调速

4、给水泵，采用25%BMCR一级电动大旁路作为启动旁路。2．吹管方法的选择2.1稳压吹管的困难国内外目前主要有两种电站锅炉吹管工艺，即降压蒸汽吹管法和稳压蒸汽吹管法。这两种方法各有优缺点，且在国内目前已经投运的机组上均有实际应用。稳压吹管就是在锅炉的蒸汽压力、蒸汽流量比较稳定的情况下进行的吹管，吹管时吹管控制门全开，给水在锅炉水冷壁中完全蒸发，锅炉为定压直流运行，蒸汽流量和压力由燃料量控制，蒸汽温度由减温水和燃料量共同调节。稳压吹管具有以下优点：（1）每次吹管持续时间长，吹管次数少；（2）锅炉热负荷高，需要投煤，烧油少；（3）对锅炉启动分离器水位、厚壁承压部件的温度交变应

5、力、锅炉启动循环泵的扰动小。另外由于超临界直流锅炉没有汽包，锅炉蓄热小，国内普遍认为稳压吹管是其最佳选择。为了保证蒸汽吹管的有效性,吹管时被吹扫表面所受的作用力必须大于锅炉最大连续出力（BMCR）下蒸汽对管道表面的作用力。吹管系数DF被定义为吹扫工况和BMCR工况下两个作用力之比,它的计算公式为:.---（1）式中W—质量流量，kg/s；V—蒸汽比容，m3/kg；purge—吹扫工况，BMCR—最大连续出力工况。要保证吹管质量，吹管时蒸汽流量必须保证锅炉蒸汽系统各处吹管系数DF大于1,并且DF值越大,吹管效果越好。如果邹县四期工程采用主蒸汽系统和再热蒸汽系统一阶段稳压吹

6、管方式，要保证吹管质量，必须保证锅炉吹管时蒸汽系统各处吹管系数不小于1,而汽水分离器出口导汽管流量最小、温度最低、压力最高，说明此处吹管系数最小，在保证其吹管系数等于1的情况下，根据公式（1）和锅炉的热平衡估算稳压吹管的压力、流量等参数如表1所示。计算时假设给水由老厂辅汽加热到100℃，同时冷再管道（碳钢）入口汽温应小于450℃，临时管道（采用低合金钢）入口汽温应小于500℃。表1稳压吹管计算结果项目数值项目数值BMCR与吹管工况下燃烧率之比，%69BMCR第一级过热器减温水量，t/h91吹管工况下汽水分离器压力，MPa7.0BMCR第二级过热器减温水量，t/h121.

7、3吹管工况下过热器出口汽温，℃322再热器设计减温水量，t/h74吹管工况下再热器出口汽温，℃493吹管工况下过热器总减温水量，t/h387吹管工况下水冷壁流量，t/h1305吹管工况下再热器减温水量，t/h74.---吹管工况下省煤器入口水温，℃100吹管排汽管蒸汽流量，t/h1761从表中可知，实现稳压吹管有以下困难：（1）减温水流量超出BMCR设计流量，再热器和过热器会发生超温。为避免超温，必须在过热器出口增加一路大容量的临时减温水管路。造成减温水流量不够的原因是：在吹管压力下，水的汽化潜热增大，给水在炉膛内蒸发需要更多的热量，而设