超临界机组启动和运行

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1、七、超临界机组启动和运行超临界机组的启动系统1概述新一代超临界机组的启动系统多数采用内置式分离器和带有循环泵的启动系统。采用内置式分离器的最大优势是汽水分离器串连在汽水管道上,减少了分离器进出口的高压阀门数量。机组启动时,分离器起汽水分离的作用;启动系统解列时,分离器不起汽水分离作用,而是充当蒸汽连通管道。根据快速起停和灵活的机组负荷跟踪性能的需要,启动系统可采用不同的形式:即扩容器和带有再循环泵等形式。带有扩容器的启动系统初投资比较低,启动操作比较简单;而采用引进技术国产化的新一代600MW超临界机组多数采用带有再循环泵的启动系统。该系统对提高机组快速启停性能和保证水

2、冷壁在30%～35%MCR以下范围内的运行安全性具有良好的性能和比较成熟的技术。超临界锅炉启动过程中的主要问题无汽包，启动一开始就必须不间断给锅炉上水。启动流量是30％，必须要有启动系统回收工质和热量。为了缩短启动时间，锅炉送出的蒸汽参数应该按照汽机要求逐渐提高。启动过程中存在汽水的热膨胀问题。导致水动力不稳定和蒸汽带水。对于中间再热机组，要在启动时保护再热器。2超临界600MW机组的启动系统启动系统由启动分离器、再循环泵、贮水箱、水位控制阀、截止阀、管道及附件等组成。启动系统的主要管道包括:过冷水管道,循环泵入口管道,循环泵出口管道,高水位控制管道,循环泵旁路管道及暖

3、管系统管道等。启动系统中设置有循环泵,通过循环泵建立蒸发系统的工质循环,保证水冷壁在低负荷下有良好冷却效果所需的最小流量。给水经省煤器和水冷壁加热后,形成汽水混合物,流入汽水分离器,经汽水分离后的热水被循环泵重新送入省煤器。采用循环泵可减少工质流失及热量损失,提高机组的启动速度和对跟踪负荷变化的适应性能,节省启动燃料,提高电厂的经济性,同时可减少启动时对锅炉的热冲击。超临界600MW机组的启动系统采用2个启动分离器,在锅炉启动过程中和低负荷运行时可进行有效的汽水分离。启动分离器为直立式布置,其结构型式为圆柱形筒体、球形封头、筒体及封头材料均为SA-335P91。贮水箱为

4、圆柱形结构,内径为732.9mm,长度约为22.5m,具有足够的水容积和汽扩散空间。贮水箱上设置有水位测点、压力测点、温度测点、放气、疏水接头等。3循环泵的投运条件和工作特点为了保证机组正常启动,避免启动系统的误动作,锅炉循环泵由运行人员启动。循环泵启动允许条件为循环泵冷却水正常,循环泵出口至分离器储水箱之间的再循环阀(382)开启。当负荷低于29%BMCR时,为保证水冷壁系统的正常冷却,循环泵投入运行。如果此时循环泵处于自动状态,并且循环泵启动条件满足时,循环泵将自动复位。当机组负荷高于31%BMCR时,锅炉进入纯直流运行工况,循环泵应关闭。当贮水箱中压力过高、水位过

5、低、入口静压头过低及过冷水量较低时,循环泵处于超压、入口汽化及冷却不良等不安全的运行工况,此时循环泵将跳闸。4启动系统的功能及控制方式设置省煤器排气功能锅炉上水时,为避免流动的不稳定或流量分配不均以及防止受热面的氧腐蚀,必须排放掉省煤器中的空气,故应开启省煤器放气阀。当MFT（MainFuelTrip，即锅炉主燃料跳闸）复位时,省煤器放气阀连锁关闭,避免运行过程中因阀门开放而引起水冷壁缺水干烧事故。这一功能与亚临界锅炉启动排气的功能一致。贮水箱水位控制功能当系统处于直流运行状态时,循环泵停止运行,通过387阀门来控制贮水箱中的水位,避免贮水箱满水或缺水,它类似于汽包水位

6、控制。为了能够随时根据负荷变化启动循环泵,专门设置的暖管系统应投入运行,以保证循环泵系统处于热备用状态。当循环泵处于运行状态或减温器关断阀关闭时,387阀连锁关闭。专门设置的循环泵过冷水调节功能为循环泵安全运行提供必要条件由于循环泵处于饱和水状态,一旦压力降低,就有汽化的危险。因此由给水泵出口至储水箱的过冷水系统将少量未经高压加热器加热的给水送至贮水箱,为冷却循环泵提供过冷水,并保证循环泵入口净压头,防止循环泵入口的水发生汽化,同时也避免省煤器沸腾。当炉水达到要求的质量后,建立了正常的循环,准备点火前,应开启383阀门,调节过冷水流量,使其满足循环泵入口静压头的要求。当

7、再循环管路的381阀门即将关闭时,由383阀门将过冷水流量减至0。当贮水箱水位达到高水位时,383阀门连锁关闭。专门设置暖管系统使启动系统随时处于热暖管系统的作用是当锅炉处于直流运行,启动系统处于停运状态时,从省煤器出口引出少量温度较高的水至循环泵管路和高水位控制管路,使启动系统一直处于热备用状态。一旦机组负荷降低,启动系统投运时,可减少工质对启动系统的热冲击,尤其是减少对循环泵的热冲击。贮水箱高水位控制可防止分离器带水运行当循环泵未投运时,341阀用来控制贮水箱的高水位,锅炉点火后不久,炉膛中的水被加热,产生气泡,并迅速膨胀,储水箱水位