600mw超临界直流锅炉运行调整

《600mw超临界直流锅炉运行调整》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

超临界直流锅炉运行调整一 主要内容1.锅炉运行调整的任务2.超临界锅炉运行调整的方法和手段 1.锅炉运行调整的任务FDFPAFIDFStackEPAH磨煤机BoilerGHPIPLPLP600MW 1.锅炉运行调整的任务(1)保证负荷(蒸发量)要求(2)保持蒸汽参数稳定汽温汽压(3)保证高燃烧效率(4)保证机组运行安全,延长使用寿命 2.超临界锅炉运行调整的方法和手段(1)负荷(蒸发量)控制的方法和手段(2)汽温调节的方法和手段(3)汽压调节的方法和手段(4)如何保证高燃烧效率(5)如何保证机组运行安全,延长使用寿命 FDFPAFIDFStackEPAH磨煤机BoilerGHPIPLPLP600MW 凝汽器GCCPCBP顶棚包墙低过屏过高过IPHPLP316LPB361分离器储水罐除氧器给水泵高加低加低加水冷壁省煤器后墙前墙CBAEDF启动油枪暖磨煤粉燃烧器CCP顶棚包墙低过屏过高过低再高再GG汽轮机排汽 负荷给煤煤水比喷水再热汽温过热汽温给水量汽温汽压烟气挡板燃烧配风引风机送风机磨煤机给煤机 被控参数(1)给水流量／蒸汽流量因为给水系统和蒸汽系统是直接连通的，且由于超临界锅炉直流蓄热能力较小，给水流量和蒸汽流量比率的偏差过大将导致较大的汽压波动。(2)煤水比稳定运行工况时，煤水比必须维持不变，以保证过热器出口汽温为设计值。而在变动工况下，煤水比必须按一定规律改变，以便既充分利用锅炉蓄热能力，又按要求增减燃料，把锅炉热负荷调到与机组新的负荷相适应的水平.(3)喷水流量／给水流量超临界锅炉喷水仅能瞬时快速改变汽温．但不能始终维持汽温，因为过热受热面的长度和热焓都是不定的。为了保持通过改变喷水流量来校正汽温的能力，控制系统必须不断地把喷水流量和总给水流量之比恢复到设计值。(4)送风量／给煤量(风煤比)为了抑制NOx的产生，以及锅炉的经济、安全运行，需对各燃烧器的进风量进行控制，具体是通过各层燃烧器的二次风门和燃尽风门控制风量，每层风量根据负荷对应的风煤比来控制。 负荷(蒸发量)控制的方法和手段控制手段:给水流量给水系统和蒸汽系统是直接连通的，给水流量=主蒸汽流量 给水流量控制的目的为了使锅炉过热器出口蒸汽温度达到期望值，锅炉给水流量控制系统负责向锅炉给水泵发出流量需求信号，使进入锅炉的给水量与锅炉的燃烧率相匹配。当与锅炉启动系统配合时，在锅炉启动和低负荷运行期间，给水流量控制系统也负责维持炉膛水冷壁管中的流量不低于最小流量值。 炉膛给水流量低跳闸当通过炉膛水冷壁的水流量低于为防止水冷壁管过热所需的流量时，主燃料跳闸(MFT)系统将触发锅炉跳闸，具体来说就是，当炉膛水流量低于最小流量值的85%并经20秒延时，或低于最小流量值的70%并经1秒延时，锅炉应跳闸。当炉膛水流量低于最小流量值时应报警。 选取中间测量值为了防止由于单个变送器故障而引起的自控失灵或误动作，应采用三个独立的、带温度和压力补偿的流量变送器来测量炉膛给水流量。中间值选取系统将选取三个流量变送器信号的中间值用于控制和联锁。此外，三个独立的流量测量值都应显示给运行人员，当任何一个测量值与中间值的偏差达到±3%时，应报警，并需查明原因，予以修复。当任何一个变送器故障时，应选用其余两个变送器测量值中的较低值做为测量值使用。 超临界机组给水流量控制对于无启动循环泵启动系统，当锅炉启动系统投运时，锅炉给水泵的总流量是锅炉省煤器水流量和减温水流量之和。一旦锅炉点火，通过炉膛水冷壁的水流量应不低于其所需的最小流量值。锅炉给水泵控制负责保证由给水泵提供的总给水量满足给水控制子系统建立的炉膛给水量需求及减温水量和过冷水量需求。在锅炉最初的上水和冷态清洗过程中，运行人员应根据需要设定炉膛给水流量需求值，以建立起贮水箱水位，并使通过凝结水精处理装置的循环水量达到30%MCR。一旦清洗完成，且锅炉启动系统具备启动条件时，则炉膛给水量需求值就被自动设定在炉膛最小流量值28.5%BMCR以上，给水流量控制要求将给水泵控制在30%BMCR以上，以维持炉膛所需的最小流量。 相应于某一锅炉负荷需求，炉膛给水流量目标值等于该负荷对应的主蒸汽流量设计值减去减温水量设计值。炉膛工质的焓增目标值等于该负荷对应的分离器出口设计焓值减去省煤器出口设计焓值，这些值经多重延迟补偿以考虑燃料量动态变化和锅炉金属储能时间常数对锅炉参数的影响。 将炉膛给水流量目标值（Kg/s）与焓增目标值（KJ/kg）相乘就得到炉膛吸热量目标值（KJ/s）。将炉膛吸热量目标值经过锅炉金属储能变化的瞬态修正（锅炉金属储能变化与炉膛出口工质饱和温度变化率有关），再除以来自焓控制器的炉膛焓增需求值，就得出了实际的炉膛给水流量需求值。 为了保护炉膛水冷壁，实际的炉膛给水流量需求值不应低于炉膛最小流量值。但在冷态清洗期间，最小流量的限制可以解除，运行人员可以根据需要将炉膛流量值设定成低于最小流量值。一旦锅炉点火条件具备（MFT复位），则常规的最小流量值就被重新启用，以保证锅炉点火时炉膛水冷壁管中有足够的水流量。由于锅炉启动系统无启动循环泵，锅炉点火时至少28.5%BMCR的给水直接由给水泵送入省煤器。炉膛给水量需求值与实测的炉膛给水量值之差，通过比例加积分的控制方式向锅炉给水泵控制发出给水流量需求信号。 大唐潮州电厂600MW超临界机组锅炉汽水系统 大唐潮州电厂600MW超临界机组除氧给水系统 (2)汽温调节的方法和手段1、过热汽温调节煤水比作为粗调喷水减温为细调2、再热汽温调节烟气挡板喷水辅助 超临界机组汽温调整手段分析汽包炉机组中能够长期控制汽温的手段如减温喷水、燃烧器摆角在超临界机组中的作用已完全不同。(1)减温喷水引自进入锅炉的总给水量，它实质上是调整了工质流量在水冷壁和过热器之间的分配比例。不同减温喷水量对直流炉各区段工质温度的影响改变了这些中间区段的热量／水量比值，因而区段内工质温度发生相应变化。但因最终进入锅炉的总给水量未改变，燃水比未改变，稳态时锅炉出口过热汽温也不会改变。 1燃料、给水比(煤水比)只要燃料、给水比的值不变，过热汽温就不变。只要保持适当的煤水比，在任何负荷和工况下，直流锅炉都能维持一定的过热汽温。2给水温度正常情况下，给水温度一般不会有大的变动；但当高压加热器因故障退出运行时，给水温度就会降低。对于直流锅炉，若燃料不变，由于给水温度降低时，加热段会加长、过热段缩短，因而过热汽温会随之降低，负荷也会降低。影响过热蒸汽温度的主要因素 3过剩空气系数过剩空气系数的变化直接影响锅炉的排烟损失。影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过剩空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器进口温度降低、屏式过热器出口温度降低；虽然对流过热器吸热量有所增加，但在煤水比不变的情况下，末级过热器出口汽温会有所下降。过剩空气系数减小时的结果与增加时的相反。若要保持过热汽温不变，则需重新调整煤水比。 4火焰中心高度火焰中心高度变化造成的影响与过剩空气系数变化的影响相似。在煤水比不变的情况下，火焰中心上移类似于过剩空气系数增加，过热汽温略有下降；反之，过热汽温略有上升。若要保持过热汽温不变，亦需重新调整煤水比。5受热面结渣煤水比不变的调节下，炉膛水冷壁结渣时，过热汽温会有所降低；过热器结渣或积灰时，过热汽温下降较明显。前者情况发生时，调整煤水比就可；后者情况发生时，不可随便调整煤水比，必须在保证水冷壁温度不超限的前提下调整煤水比 过热蒸汽温度控制策略在超临界机组中，通过燃水比才能长期维持过热汽温，由于燃水比变化时过热汽温的响应延时很大，几乎不能直接使用过热汽温作为燃水比的反馈信号。在寻求快速、准确反映燃水比变化的信号中，处于水冷壁出口的微过热汽温或微过热蒸汽焓值，对燃水比扰动的响应曲线斜率是单调的，响应相对较快并近似为一阶惯性环节，在直流炉控制中得到广泛应用。 影响燃水比稳态和动态调节的因素如下：2．1燃烧率与给水量的配合燃水比不是恒定不变的，它必须随负荷的改变而改变。如上式：式中iht为主蒸汽焓值，kJ／kg；ifw为给水焓值，kJ／kg；F为燃料量，t／h；W为给水量，t／h；Q为燃料低位发热量，kJ／kg；η为锅炉效率。锅炉给水温度随负荷的增加而升高，因此ifw也随之升高；机组定压运行时，主蒸汽温度和压力为定值，即iht为一定值；Q和η可视为常数，因此燃水比是随负荷的升高而减小的。无论是定压还是滑压运行，这一公式都是计算静态燃水比与负荷关系的基本公式。另一方面，燃料量和给水量在负荷改变时按燃水比进行调整，但二者对汽温的动态影响是不同的。为减小负荷动态调整过程中的汽温波动，还必须对负荷调整产生的燃料量指令和给水量指令分别设置动态校正环节，保证燃料量和给水量的动态匹配。 2．2微过热汽温和微过热蒸汽焓值微过热汽温在一定的过剩空气系数下也与锅炉负荷密切相关。工质在炉膛中吸热辐射、对流两部分，所以当负荷变化时，微过热汽温和微过热蒸汽焓值也随着变化。二者相比，焓值在灵敏度和线性度方面具有明显优势。当负荷变化时，工质压力将在超临界到亚临界的广泛压力范围内变化。由水和蒸汽的热力性质可知，蒸汽的过热度越低，热焓一压力一温度间关系的非线性度越强，特别是在亚临界压力下饱和区附近，这种非线性度更强，如图所示。 在过热度低的区域，当增加或减少同等的给水量时，焓值变化的正负向数值大体相等，但微过热汽温的正负向变化量则明显不等。如果微过热汽温低到接近饱和区，给水量扰动可引起明显的焓值变化，但温度变化却很小。因此，应优先选用微过热蒸汽焓值作为反馈信号，以保证燃水比的调节精度和更好的调节性能。当采用此反馈信号通过调整给水量来调整燃水比时，则给水调节系统外回路(给水主调)的任务就是调整微过热汽温或焓值到期望的设定值。负荷变化时该设定值作相应变动，不仅如此，该设定值也还需串接惯性环节进行动态校正。(1)加负荷时首先应增加燃料量、提高燃烧率，以先满足炉膛蓄热量提高的需要，然后再按校正信号增加给水量；减负荷时，应先减燃料量、降低燃烧率，因最初炉膛蓄热量还要释放出部分热量，然后再按校正信号减少相应给水量。因此，应使微过热汽温或焓值校正给水量的作用适当滞后。(2)负荷变化时给水温度也相应改变。机组负荷给定值变化后，给水温度要等到汽轮机抽汽温度变化，再经高压加热器的传导后才发生变化。囚此，微过热汽温或焓值的设定值信号也应与此变化过程相适应，即通过惯性环节的动态校正，使设定值变化与实际微过热汽温或焓值物理变化过程相匹配. 2．3燃水比调整与减温喷水的协调燃水比调整是保持汽温的最终手段，但对过热汽温影响的迟延大；减温喷水能较快改变过热汽温，但最终不能维持汽温恒定。将二者协调起来，才能获得整体汽温调整和响应性能的最优。将一级喷水减温器前后温差(△)与代表适量喷水的温差设定值相比较，形成一级减温器温差偏差(△)，用△去修正燃水比，通过这一设计可达到协调二者的目的。据此调整后的燃水比将使△稳定在预定的温差设定值上，以保持一级减温喷水阀工作在适中位置，可及时响应对汽温上下波动进行的调整。通过给水量调整燃水比对汽温的影响滞后较大，且燃水比着重于保持汽温的长期稳定.用一级减温器温差偏差对燃水比的校正作用应相对缓慢，校正作用的积分时间一般为几分钟。 沙河锅炉过热汽温的调节是以调节煤水比为主，用一、二级减温水作细调。末级过热器出口汽温控制分两个运行区间，一个是湿态运行区，一个是直流运行区。湿态运行发生在机组启动期间，此时通过炉膛的水流量大于通过过热器的蒸汽流量，多余的水被收集在贮水箱中。当通过炉膛的工质全部进入过热器时，则锅炉进入直流运行区，此时除了要控制末级过热器出口汽温外，还要防止每个过热器管组入口进入饱和状态。 在湿态运行期间，通过炉膛的工质流量是固定的，此时过热器减温器的运行类似于汽包炉的减温器运行，用它来控制汽温的升高。在直流运行区，过热器减温器仅用作瞬时的汽温控制，而长期的汽温控制是通过给水流量控制调节燃料/给水比来实现的。在直流运行区，每级减温器的温降都控制在一个目标值，这样当汽温在整定值时，就能使减温水量维持在设计值，使减温器能对每个方向的汽温偏差都作出响应。 主蒸汽温度偏差信号主要用于第二级减温器，因为第二级减温器对主汽温度的控制最灵敏。第二级减温器喷水量的变化将引起第二级减温器温降的变化，为了将第二级减温器的温降控制在其目标值，第一级减温器喷水量就要做相应变化，从而使第二级减温喷水量恢复到其正常值。同样，第一级减温器喷水量的变化将引起第一级减温器温降的变化，为了将第一级减温器的温降控制在其目标值，给水控制子系统的焓修整控制器（或称温度控制器）就要调整给水量（即给水流量调节燃料/给水比），使第一级减温器的喷水量回到其正常值。 1过热汽温粗调(煤水比的调节)煤水比的调节的主要温度参照点是中间点(即内置式分离器出口处)焓值(或温度)。锅炉负荷大于40％MCR时，分离器呈干态，中间点温度为过热温度。2过热汽温细调由于锅炉调节中受影响的因素很多，只靠煤水比的粗调是不够的；而且，还可能出现过热器出口左、右侧温度偏差。因此，在屏式过热器的入口处和后屏过热器的入口处分别布置了一级和二级减温水(每级左、右各一)。喷水减温器调温惰性小、反应快，开始喷水到喷水点后汽温开始变化只需几秒钟，可以实现精确的细调。必须注意的是，要严格控制减温水总量，以保证有足够的水量冷却水冷壁；投用时，尽可能多投一级减温水，少投二级减温水，以保护屏式过热器。 减温器调节阀故障减温器调节阀故障（包括动力丧失或信号丧失）将导致阀门失控。为了减温器控制目标，将调节阀故障定义为：模拟输出需求信号低劣需求信号与位置反馈背离整定值与过程变量背离调节阀处于手动 并列的两只减温器调节阀任一只故障时，为适应故障调节阀对应减温器的温差，将改变另一只调节阀来控制其对应减温器的温差。故障减温器蒸汽温度控制函数提供了向故障级减温器上游的蒸汽温度控制单元转移的功能。第二级减温器故障时，将把末级过热器出口汽温控制转移到第一级减温器；第一级减温器故障时，将把第二级减温器温降控制转移到焓修整控制器控制；如果两级减温器均故障时，将把末级过热器出口汽温的控制转移到焓修整控制器控制。运行人员应根据一级或两级减温故障情况来调整最大的负荷变化率。 沙河锅炉再热汽温的调节再热汽温用烟气调温挡板和喷水减温器来控制。烟气调温挡板能改变锅炉尾部竖井中过热器侧和再热器侧的烟气流通比例。在低负荷时，增加再热器侧的烟气流通量可使再热汽温达到设计值。减少再热器侧的烟气流通量可减少再热器喷水量。 再热器减温喷水量控制再热器减温喷水量采用单冲量控制回路控制，即只根据再热器出口汽温的变化来调节减温水控制阀。任何时候，只要再热器出口汽温超过整定值，减温水调节阀就打开，而只要减温水调节阀开启，调温挡板就开始动作，通过减少再热器侧的烟气量、增加过热器侧的烟气量来减少或取消再热器喷水量。 在再热器减温喷水调节阀前设有喷水关断阀。在以下任一情况时，喷水关断阀将自动关闭：再热器减温喷水需求值要求喷水调节阀关闭时；锅炉负荷需求小于25%MCR时；触发MFT时。如果锅炉负荷需求大于25%BMCR，且调节阀开度需求大于0%时，喷水关断阀将自动打开。 在MFT发生时再热器减温喷水关断阀联锁关闭，在下列任一条件具备后，再热器减温喷水关断阀必须由运行人员复位打开：MFT复位；锅炉负荷需求大于25%BMCR时；调节阀开度需求大于0%时。 调温挡板控制调温挡板控制是基于经再热汽温修正的一个前馈信号。由于风量能很好地反映锅炉的烟气量，因此风量就被用作这个前馈信号。图6示出了锅炉负荷和调温挡板开度的典型关系。在低负荷时，再热器侧挡板全开，而过热器侧挡板设在其最小开度位置。随着负荷增加，当再热汽温达到设计值时，过热器侧挡板开始开大。当过热器侧挡板达到约70％开度时，它对烟气的分配就不再起作用，且只要再有一个很小的开度要求，它就会全开。因此一般当过热器侧挡板达到其有效控制的极限位置时，再热器侧挡板就开始关闭以减少再热器侧的烟气量，而增加过热器侧的烟气量。再热器侧挡板将持续关小直到控制目标达到或关到其最小开度位置。为了防止再热器侧的过高烟速和磨损，过热器侧挡板设定了一个最小开度限制，见图6。这个最小开度限制是负荷的函数，而风量又用作负荷的前馈信号。 为了维持预期的再热汽温，挡板的前馈需求要经过过热器出口汽温和再热器出口汽温的修正，然后再发出要求挡板以固定速率增加开度或减小开度的信号。当再热汽温低时，会发出减小过热器侧挡板开度的信号，当再热汽温高时（减温器投运），会发出增加过热器侧挡板开度的信号。当再热汽温满足要求后，挡板就跟随修正过的前馈程序运行。为了减少汽机在低负荷时的热应力，两侧挡板的控制要尽量使过热汽温和再热汽温之差在35℃以内，如过热汽温比再热汽温高35℃，则应发出关小过热器侧挡板的信号。