超临界锅炉特性分析

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1、超临界锅炉特性分析摘要：火电厂采用超临界参数可提高电厂效率、降低单位容量造价。本文从超临界锅炉的启动特性、超临界锅炉的启动旁路系统以及超临界机组直流锅炉启动系统三个方面对超临界锅炉特性进行了详细的分析。关键词：火电厂、超临界锅炉、特性分析中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：引言在燃料和资源缺乏日益突出的情况下，火力发电机提高蒸汽参数并与发展大容量机组相结合是提高常规火电厂效率、降低单位容量造价最有效的途径之一。采用超临界参数可提高效率2%-2.5%,采用超超临界参数可提高效率4%-5%o超临界锅炉的启动特性1、启动流量和启动压力当直流锅炉没冇采用辅助循坏泵时，在全负荷范

2、围内水冷壁工质质量流速是靠给水流量来实现的。启动时的最低给水流量称为启动流量，它由水冷壁安全质量流速来决定;启动流量一般为(25%-30%)MCR给水流量。点火前由给水泵建立启动流量锅炉启动时的压力称为启动压力。不同类型的直流锅炉建立启动压力的方法是不同的。本锅炉为螺旋管圈内置汽水分离器的直流锅炉，锅内零压下点火，点火后压力从零压开始逐渐上升，主蒸汽压力也随着上升。此期间，限制高压旁路最小开度，对再热器通汽。2、升温速度直流锅炉没有汽包，水冷壁并联管流量分配合理、工质流速较快，故允许升温速度比自然循环汽包锅炉高。但超临界、大容量直流锅炉的联箱、汽水分离器等部件的壁面较厚，故升温速

3、度也受到一定的限制；直流锅炉热态冲洗到建立汽轮机冲转参数过程中，汽水分离器入口升温速度不应超过20C/mino3、启动水工况直流锅炉水中杂质有三个去向，即：（1）沉积在受热面内壁；（2）沉积在汽轮机通流部分；（3）进入凝汽器。主要是前两项，而进入凝汽器的杂质很少。锅水屮杂质除了来自给水，还有管道系统及锅炉本体内的沉积物和氧化物被溶入锅水。因此，每次启动要对管道系统和锅炉木体进行冷、热态循环清洗。省煤器进口处水品质。炉前给水系统管道中杂质对水污染，使省煤器进口水品质下降。因此启动前首先要对炉前给水系统进行循环清洗。当省煤器入口和分离器出口水的电导率＜luS/cm或含铁量＜100mg

4、/kg时，清洗完成。蒸发受热面出口处（分离器出口）水品质。锅炉本体氧化铁杂质也会污染水质，因此启动时述要对锅炉本体进行循环清洗0当省煤器入口和分离器出口水的电导率＜luS/cm或含铁量＜100mmg时，清洗完成。点火后水质控制。锅炉点火后水温逐渐升高，锅内氧化铁等杂质也会进一步溶解于水中，因此点火后还要进行热态循环清洗。4、受热面区段变化与工质膨胀锅炉工质膨胀是直流锅炉启动过程中的重耍现象。影响启动过程汽水膨胀的主要因素有启动压力、给水温度、锅炉蓄水量、燃料投入速度及吸热量的分配。了解工质膨胀特性，为直流锅炉拟定启动曲线以使锅炉安全渡过膨胀期及锅炉启动系统设计提供了依据。5、热量

5、与工质冋收直流锅炉点火前耍进行冷态循环清洗，点火后耍进行热态循环清洗，启动过程给水流量不能低于启动流量，汽轮机冲转后还要排放汽轮机多余的蒸汽量。可见，启动过程中锅炉排放水、汽量是很大的，造成工质与热量的损失。因此，应考虑采取一定的措施对排放工质与热量进行回收;例如将水回收入除氧水箱或凝汽器，蒸汽回收入除氧水箱、加热器或凝汽器。超临界锅炉的启动旁路系统1・带扩容器的启动系统系统主要由除氧器、给水泵、高压加热器、启动分离器、大气式扩容器、疏水回收箱、疏水回收泵、冷凝器等组成。(1)冷态启动当水质不合格和冷态、温态启动过程中，可将进入启动分离器的疏水通过AA阀排至大气式疏水扩容器。冷态

6、和温态启动时，通过AA阀控制启动分离器的水位使之不超过最高水位，以防止启动分离器满水以致水冲入过热器，危及过热器甚至汽轮机的安全。(2)冷态和温态启动时，AN阀辅助AA阀排放启动分离器的疏水；当AA阀关闭后，由AN和ANB阀共同排除启动分离器疏水，并控制启动分离器水位。⑶利用ANB阀回收工质和热量，即使在冷态启动工况下，只要水质合格和满足ANB阀的开启条件，即可通过ANB阀疏水进入除氧器水箱。ANB阀保持启动分离器的最低水位。该系统适用于带基本负荷，允许辅机故障带部分负荷和电网故障带厂用电运行。由于采用大气扩容器，如果经常频繁启停及长期极低负荷运行,将有较大的热损失和凝结水损失。

7、另外，此系统只能回收经ANB阀排出的疏水热，而通过AN及AA阀的疏水热却无法回收，故工质热损失人也是其缺点Z—。2、带启动疏水热交换器的启动系统启动过程中汽水分离器的疏水通过启动疏水热交换器后分为两路，其屮一•路经ANB阀流入除氧器水箱;另一路经过并联的AN阀和AA阀流入冷凝器之前的疏水箱，而后进入冷凝器。启动疏水热交换器，在省煤器及水冷壁中吸收了烟气热量的汽水分离器疏水和锅炉给水进行热交换，减少了启动疏水热损失。3、带再循环泵的低负荷启动系统启动分离器的疏水经再循环泵送入经水管