600MW超临界机组超临界锅炉启动系统课件.ppt

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1、19 二月 2023600MW超临界机组超临超临界机组超临界锅炉启动系统界锅炉启动系统启动系统超临界锅炉的特有系统为了在启动阶段对炉膛提供安全所需的给水量，必须设置启动系统。用此系统来获得良好的给水质量条件，以达到快速点火和升温升压的目的。东锅超临界锅炉启动系统分离器分离器贮水罐贮水罐启动系统：由启动分离器、贮水罐、水位控制阀（361阀）等组成。东锅启动系统水在分离器贮水罐水位控制阀（361阀）的控制下，由分离器贮水罐再返至凝汽器的疏水扩容器来达到控制启动分离器贮水罐水位在控制范围内的目的。饱和蒸汽送往过热器，在汽机进汽前通过高低压汽机旁路阀回收到冷凝器。启动分离器结构简图启动分离器结构简图分

2、离器尺寸规格为900110，直段高度2.890m，材质SA-387Gr11C12数量为两个。经水冷壁加热以后的工质分别由6根连接管沿切向逆时针向下倾斜15进入两分离器，分离出的水通过连接管进入分离器下方的贮水罐。分离器内设有阻水装置和消旋器。启动分离器贮水罐结构简图启动分离器贮水罐结构简图贮水罐贮水罐启动分离器贮水罐的尺寸规格为990120，直段高度17m，数量一个。启动分离器和贮水罐端部均采用日立-巴布科克（BHK）有丰富运行经验的成熟的锥形封头结构，封头均开孔与连接管相连。贮贮水水罐罐贮水罐贮水罐去扩容器去扩容器361阀阀361阀阀去凝汽器去凝汽器361阀阀启动循环系统：由启动分离器、贮水

3、罐、水位控制阀（361阀）等组成。锅炉启动及低负荷运行阶段，送至省煤器的水经水冷壁加热后，送到启动分离器，流体在启动分离器内分离成水和饱和蒸汽。高压加热器 低压加热器除氧器省煤器水冷壁初级过热器再热器给水控制阀给水控制阀锅炉给水泵锅炉给水泵除氧器除氧器低压加低压加热器热器冷凝水净化器冷凝水净化器冷凝水泵冷凝水泵高压高压加热器加热器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分离器储水罐汽水分离器储水罐汽水分离器汽水分离器水位控制阀水位控制阀启动排污启动排污低温过热器低温过热器屏式过热器屏式过热器高温过热器高温过热器高温再热器高温再热器高压缸高压缸中压缸中压缸低压缸低压缸冷凝器冷凝器高压旁路阀高压旁路阀疏水阀疏

4、水阀 喷水喷水 喷水喷水 低压旁路阀低压旁路阀HPIP低温再热器低温再热器 喷水喷水 喷水喷水 LP BCP 360东锅启动系统 高压加热器 低压加热器除氧器省煤器水冷壁初级过热器再热器给水控制阀给水控制阀锅炉给水泵锅炉给水泵除氧器除氧器低压加低压加热器热器冷凝水净化器冷凝水净化器冷凝水泵冷凝水泵高压高压加热器加热器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分离器储水罐汽水分离器储水罐汽水分离器汽水分离器水位控制阀水位控制阀启动排污启动排污低温过热器低温过热器屏式过热器屏式过热器高温过热器高温过热器高温再热器高温再热器高压缸高压缸中压缸中压缸低压缸低压缸冷凝器冷凝器高压旁路阀高压旁路阀疏水阀疏水阀 喷水喷水

5、 喷水喷水 低压旁路阀低压旁路阀HPIP低温再热器低温再热器 喷水喷水 喷水喷水 LP 喷水喷水 系统配置合理、运行灵活方便系统配置合理、运行灵活方便 （不带（不带BCPBCP）1）低压管路清洗：确认各阀门状态（开或闭）；开启冷凝水泵；清洗冷凝器和除氧器之间的低压管路；持续清洗直至冷凝器入口水混浊度低于 3 ppm。2）炉前段清洗：清洗高压加热器段管路。3）锅炉上水对锅内加水；加水至水位到达启动分离器贮水罐预标高。4)炉水启动排污循环用辅助蒸汽加热除氧器，保证除氧器出口水温在80左右；继续向锅内加水。同时打开启动排污阀排（361阀）放炉水直至启动分离器出口水优质于下列指标值：铁质 500 pp

6、b 或浑浊度 3 ppm油脂 1 ppmpH值 9.5 5)炉水循环保持炉水循环直至省煤器入口水质优于下列指标值：s/cm 1Fe 100 pbpH值 9.3 9.5 6)燃烧器点火 确认启动油管路状态。启动通风系统，保证二次风量大于37B-MCR风量；启动锅炉给水泵（BFP）；维持锅炉给水流量高于25%B-MCR流量并重置锅炉主燃料（MFT）；当省煤器入口水质条件达到下列要求时，燃烧器点火；s/cm 1Fe 100 pbPH 9.39.5 当因炉水量的增加导致分离器水位变高时，打开汽水分离器贮水罐溢流调节阀，维持分离器贮水罐水位。7)锅炉升温加压 当分离器中产生蒸汽时，汽机旁路阀、应处在自动

7、操作状态；燃料量调节阀控制燃料量提升锅炉温度；开启启动分离器贮水罐溢流调节阀，维持启动分离器贮水罐水位；主蒸汽压力达到最低要求压力时，高压汽机旁路阀控制主蒸汽压力；通过低压汽机旁路阀的调节使再热蒸汽压力达到要求值。8)热态清洗 确认炉水循环状态下的水质；为通过启动分离器贮水罐溢流调节阀检测循环炉水的水质，此时停止锅炉升温、升压。9)汽轮机送气 蒸汽条件满足汽机供汽条件 （高压汽机旁路阀控制主蒸汽压力大于最小要求值）；启动汽机（中压汽机）；10)并网 提高汽机转速；同步调节汽机转速至 3000 rpm，然后给汽机带初负荷。增加燃油量；启动一次风机和开始加热磨煤机；11)升负荷 启动磨煤机供应煤粉

8、；在约20负荷时，关闭高低（HP/LP）压汽机旁路阀；启动分离器贮水罐水位下降时，关闭启动分离器贮水罐溢流调节阀；湿态完全转换到干态后，锅炉进入直流运行。12)常规运行（直流运行）30%负荷以上时自动滑压运行开始；提高煤粉流量同时减少燃油流量；机组在90%及以上负荷下全压状态运行。哈锅超临界锅炉启动系统系统组成系统组成四只汽水分离器及其引入与引出管系统。四只汽水分离器及其引入与引出管系统。一只立式贮水箱。一只立式贮水箱。由贮水箱底部引出的再循环泵入口管道及溢流总管。由贮水箱底部引出的再循环泵入口管道及溢流总管。通往循环泵的入口管道及出口管道上的装有传动装通往循环泵的入口管道及出口管道上的装有传

9、动装置的正常水位调节阀及截止阀。循环泵出口管道到置的正常水位调节阀及截止阀。循环泵出口管道到贮水箱上的最小流量管道及流量测量装置。贮水箱上的最小流量管道及流量测量装置。通往扩容器的溢流管，装有传动装置的两只水位调通往扩容器的溢流管，装有传动装置的两只水位调节阀节阀(一大一小一大一小)及截止阀。及截止阀。热备用管，装有流量测量装置。热备用管，装有流量测量装置。自省煤器入口到循环泵入口管道的冷却水连接管，自省煤器入口到循环泵入口管道的冷却水连接管，流量约为流量约为1-2%1-2%的泵流量。的泵流量。启动分离器启动分离器系统的容量和功能系统的容量和功能本锅炉配有容量为本锅炉配有容量为35%B-MCR

10、35%B-MCR的启动系统，以与锅炉水冷的启动系统，以与锅炉水冷壁最低质量流量相匹配。壁最低质量流量相匹配。启动系统的功能为：启动系统的功能为：锅炉给水系统和水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗，并将冲锅炉给水系统和水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗，并将冲洗水通过扩容器和冷凝水箱排入冷却水总管或冷凝器。洗水通过扩容器和冷凝水箱排入冷却水总管或冷凝器。满足锅炉冷态、温态、热态和极热态启动的需要，直到锅炉达满足锅炉冷态、温态、热态和极热态启动的需要，直到锅炉达到到35%BMCR35%BMCR最低直流负荷，由再循环模式转入直流方式运行为止。最低直流负荷，由再循环模式转入直流方式运行为止。只要水质合格，启

11、动系统可完全回收工质及其所含的热量。只要水质合格，启动系统可完全回收工质及其所含的热量。锅炉转入直流运行时，启动系统处于热备用状态，一旦锅炉渡锅炉转入直流运行时，启动系统处于热备用状态，一旦锅炉渡过启动期间的汽水膨胀期，即通过循环泵水位控制阀进行炉水过启动期间的汽水膨胀期，即通过循环泵水位控制阀进行炉水再循环。在最低直流负荷以下运行，贮水箱出现水位时，将根再循环。在最低直流负荷以下运行，贮水箱出现水位时，将根据水位的高低自动打开相应的水位调节阀，进行炉水再循环。据水位的高低自动打开相应的水位调节阀，进行炉水再循环。启动分离器系统也能起到在水冷壁出口集箱与过热器之间的温启动分离器系统也能起到在水

12、冷壁出口集箱与过热器之间的温度补偿作用，均匀分配进入过热器的蒸汽流量。度补偿作用，均匀分配进入过热器的蒸汽流量。带循环泵系统的优点带循环泵系统的优点在启动过程中回收热量。在启动过程中水冷壁的最低流量为在启动过程中回收热量。在启动过程中水冷壁的最低流量为35%BMCR35%BMCR，因此锅炉的燃烧率为加热，因此锅炉的燃烧率为加热35%BMCR35%BMCR的流量到饱和温度和产的流量到饱和温度和产生相应负荷下的过热蒸汽，如采用简易系统，则再循环流量部分的生相应负荷下的过热蒸汽，如采用简易系统，则再循环流量部分的饱和水要进入除氧器或冷凝器，在负荷率极低时，这部分流量接近饱和水要进入除氧器或冷凝器，在

13、负荷率极低时，这部分流量接近35%BMCR35%BMCR流量，除氧器或冷凝器不可能接收如此多的工质及热量，流量，除氧器或冷凝器不可能接收如此多的工质及热量，只有排入大气扩容器，造成大量的热量及工质的损失。只有排入大气扩容器，造成大量的热量及工质的损失。在启动过程中回收工质。与简易启动系统相比，带循环泵的启动系在启动过程中回收工质。与简易启动系统相比，带循环泵的启动系统可以回收工质，由下图可以看出，采用再循环泵，可以将再循环统可以回收工质，由下图可以看出，采用再循环泵，可以将再循环流量与给水混合后泵入省煤器，从而可以节省由于此部分流量进入流量与给水混合后泵入省煤器，从而可以节省由于此部分流量进入

14、扩容器后膨胀、蒸发而损失的工质。扩容器后膨胀、蒸发而损失的工质。开启循环泵进行水冲洗。采用再循环泵系统，可以用较少的冲洗水开启循环泵进行水冲洗。采用再循环泵系统，可以用较少的冲洗水量与再循环流之和获得较高的水速，达到冲洗的目的。量与再循环流之和获得较高的水速，达到冲洗的目的。在锅炉启动初期，渡过汽水膨胀期后，锅炉不排水，节省工质与热在锅炉启动初期，渡过汽水膨胀期后，锅炉不排水，节省工质与热量。量。汽水分离器采用较小壁厚，热应力低，可使锅炉启动、停炉灵活。汽水分离器采用较小壁厚，热应力低，可使锅炉启动、停炉灵活。设备功能设备功能分离器及其引入与引出管系统：启动期间由水冷壁出口集箱引出分离器及其引

15、入与引出管系统：启动期间由水冷壁出口集箱引出的两相介质由引出管引至四只汽水分离器。工质在分离器中的两相介质由引出管引至四只汽水分离器。工质在分离器中在离心力的作用下进行汽水分离，由分离器顶部引出蒸汽，在离心力的作用下进行汽水分离，由分离器顶部引出蒸汽，在分离器内装有脱水装置，以防止蒸汽带水进入过热器管中。在分离器内装有脱水装置，以防止蒸汽带水进入过热器管中。炉水由四只平行工作的分离器底部引出送往立式贮水箱。炉水由四只平行工作的分离器底部引出送往立式贮水箱。贮水箱：它起到炉水的中间贮藏作用，在分离器下部的水空间及贮水箱：它起到炉水的中间贮藏作用，在分离器下部的水空间及四根通往贮水箱的连接管道应包

16、括在贮水系统的容量内，其四根通往贮水箱的连接管道应包括在贮水系统的容量内，其尺寸必须保证贮水系统能贮藏启动期间在打开各水位调节阀尺寸必须保证贮水系统能贮藏启动期间在打开各水位调节阀和闭锁阀前的全部工质，以保证过热器无水进入。和闭锁阀前的全部工质，以保证过热器无水进入。由疏水箱底部引出的再循环管道，由疏水箱底部引出的再循环管道，它连接进入循环泵的入口，它它连接进入循环泵的入口，它的容量按锅炉的容量按锅炉B-MCRB-MCR流量的流量的35%35%设计。设计。通往大气扩容器的溢流支管及其两只高水位调节阀和闭锁阀：用通往大气扩容器的溢流支管及其两只高水位调节阀和闭锁阀：用于初次启动和较长期停炉后启动

17、前用凝结水清洗给水系统和于初次启动和较长期停炉后启动前用凝结水清洗给水系统和水冷壁水冷壁省煤器系统。当流量大或清洗后的水质不合格不能省煤器系统。当流量大或清洗后的水质不合格不能进行再循环时，必须通过此溢流管送往扩容器并最后排往冷进行再循环时，必须通过此溢流管送往扩容器并最后排往冷却水总管。另外，当机组启动初期，水冷壁出现汽水膨胀现却水总管。另外，当机组启动初期，水冷壁出现汽水膨胀现象，导致分离器贮水箱中水位急剧上升，也必须打开高水位象，导致分离器贮水箱中水位急剧上升，也必须打开高水位和高高水位调节阀，将工质送往扩容器系统。它的容量按满和高高水位调节阀，将工质送往扩容器系统。它的容量按满足锅炉各

18、态启动溢流要求。足锅炉各态启动溢流要求。热备用暖管：其用途是当锅炉转入直流运行后有少量省煤器出口热备用暖管：其用途是当锅炉转入直流运行后有少量省煤器出口炉水至通往扩容器的管道，以使管道保持在热备用状态下。炉水至通往扩容器的管道，以使管道保持在热备用状态下。自省煤器入口到循环泵入口管道的冷却水连接管，自省煤器入口到循环泵入口管道的冷却水连接管，流量约为泵流量的流量约为泵流量的1-2%1-2%。其目的是在机组快速变。其目的是在机组快速变负荷时，使进入循环泵的再循环炉水有一定的过负荷时，使进入循环泵的再循环炉水有一定的过冷度，避免在循环泵的叶片上发生汽蚀现象。冷度，避免在循环泵的叶片上发生汽蚀现象。

19、循环泵旁路管：泵出口到储水箱的循环泵最小流量循环泵旁路管：泵出口到储水箱的循环泵最小流量的旁路管，以保证在锅炉低循环流量时，循环泵的旁路管，以保证在锅炉低循环流量时，循环泵可维持最低安全流量。可维持最低安全流量。扩容器：用于承接贮水箱在高水位与高高水位时的扩容器：用于承接贮水箱在高水位与高高水位时的疏水、热备用状态时的少量疏水、部分负荷运行疏水、热备用状态时的少量疏水、部分负荷运行时一旦贮水箱出现高水位时的疏水以及过热器、时一旦贮水箱出现高水位时的疏水以及过热器、再热器、省煤器、水冷壁、吹灰器和排空气系统再热器、省煤器、水冷壁、吹灰器和排空气系统等的疏水。其容积应满足启动前冷态、温态大流等的疏

20、水。其容积应满足启动前冷态、温态大流量水冲洗和启动初期水冷壁出现汽水膨胀时分离量水冲洗和启动初期水冷壁出现汽水膨胀时分离器系统大流量疏水的需要。器系统大流量疏水的需要。系统的各种主要运行模式系统的各种主要运行模式初次启动或长期停炉后启动前进行冷态和温态水冲洗时，冲洗初次启动或长期停炉后启动前进行冷态和温态水冲洗时，冲洗水量可达水量可达35%B-MCR35%B-MCR，以清除给水系统中的杂质。如果停炉时间，以清除给水系统中的杂质。如果停炉时间在一个星期以上，启动前也必需进行冲洗。在一个星期以上，启动前也必需进行冲洗。锅炉启动：在整个启动期间，启动系统的再循环水量与给水量锅炉启动：在整个启动期间，

21、启动系统的再循环水量与给水量之和始终保持在之和始终保持在35%B-MCR35%B-MCR的主汽流量左右。冷态和温态启动时，的主汽流量左右。冷态和温态启动时，在锅炉点火在锅炉点火20203030分钟后，水冷壁即出现分钟后，水冷壁即出现“汽水膨胀汽水膨胀”，分离，分离器贮水箱内水位迅速上升至高水位或高高水位，此时打开通往器贮水箱内水位迅速上升至高水位或高高水位，此时打开通往扩容器支管上的二只高水位调节阀及其闭锁阀，将工质排往扩扩容器支管上的二只高水位调节阀及其闭锁阀，将工质排往扩容器。扩容分离后的蒸汽排往大气，水进入冷凝水箱。若水质容器。扩容分离后的蒸汽排往大气，水进入冷凝水箱。若水质合格，则经冷

22、凝水泵排放到汽机的冷凝器中以回收工质，不合合格，则经冷凝水泵排放到汽机的冷凝器中以回收工质，不合格则送往主冷却水排放管。在热态和极热态启动时汽水膨胀量格则送往主冷却水排放管。在热态和极热态启动时汽水膨胀量很少，可经循环泵正常水位调节阀做再循环。很少，可经循环泵正常水位调节阀做再循环。热备用：当锅炉达到热备用：当锅炉达到35%B-MCR35%B-MCR的最低直流工况时，应将启动系的最低直流工况时，应将启动系统解列，启动系统进入热备用状态，此时通往扩容器的二条支统解列，启动系统进入热备用状态，此时通往扩容器的二条支管上的二只水位调节阀和二只闭锁阀全部关闭。随着直流工况管上的二只水位调节阀和二只闭锁

23、阀全部关闭。随着直流工况运行时间的增加，为使管道保持在热备用状态下，有少量省煤运行时间的增加，为使管道保持在热备用状态下，有少量省煤器出口炉水至通往扩容器的溢流管道，可以靠正常的过热汽进器出口炉水至通往扩容器的溢流管道，可以靠正常的过热汽进行加热蒸发。而且当锅炉转入部分负荷运行进入最低直流负荷行加热蒸发。而且当锅炉转入部分负荷运行进入最低直流负荷以下时，分离器贮水箱将出现水位，这时循环泵出口的调节阀以下时，分离器贮水箱将出现水位，这时循环泵出口的调节阀自动打开，根据储水箱中的水位自动调节其开度，循环泵出口自动打开，根据储水箱中的水位自动调节其开度，循环泵出口调节阀的开度及流量控制见下图。调节阀

24、的开度及流量控制见下图。系统的各部件运行模式系统的各部件运行模式循环泵出口水位调节阀运行模式循环泵出口水位调节阀运行模式在机组度过汽水膨胀阶段后，储水箱中的压力在机组度过汽水膨胀阶段后，储水箱中的压力开始升高，储水箱中水位的控制就靠循环泵出开始升高，储水箱中水位的控制就靠循环泵出口的调节阀和通向扩容器的疏水支管上的小口口的调节阀和通向扩容器的疏水支管上的小口径调节阀来控制，当储水箱中的水位在径调节阀来控制，当储水箱中的水位在2350-2350-6400mm6400mm之间时，通过调整循环泵出口的调节阀之间时，通过调整循环泵出口的调节阀的开度来控制再循环流量，从而控制储水箱的的开度来控制再循环流

25、量，从而控制储水箱的水位。水位。通往扩容器的疏水支管及其两只高水位调节阀通往扩容器的疏水支管及其两只高水位调节阀运行模式运行模式在锅炉水冲洗及启动初期汽水膨胀期间，如果储水箱中的水位在循在锅炉水冲洗及启动初期汽水膨胀期间，如果储水箱中的水位在循环泵最大流量状态下还不能控制，继续上升，则用溢流管上的小调环泵最大流量状态下还不能控制，继续上升，则用溢流管上的小调节阀来控制疏水箱中的水位，这个调节阀的水位控制范围为节阀来控制疏水箱中的水位，这个调节阀的水位控制范围为6700-6700-7650mm7650mm。从。从6400-6700mm6400-6700mm之间有之间有300mm300mm的自由区

26、段，为控制逻辑及阀的自由区段，为控制逻辑及阀门的开启时间留有一定的裕量。在锅炉水冲洗及汽水膨胀后，用循门的开启时间留有一定的裕量。在锅炉水冲洗及汽水膨胀后，用循环泵出口的调节阀就可以控制疏水箱中的水位在合适的位置。环泵出口的调节阀就可以控制疏水箱中的水位在合适的位置。在锅炉初次启动或长期停炉后启动前必须进行冷态水冲洗，这时冲在锅炉初次启动或长期停炉后启动前必须进行冷态水冲洗，这时冲洗水量较大，以清除给水系统中的杂质。如果停炉时间在一个星期洗水量较大，以清除给水系统中的杂质。如果停炉时间在一个星期以上，启动前也必需进行冲洗。由于此时的冲洗水水质较差，需将以上，启动前也必需进行冲洗。由于此时的冲洗

27、水水质较差，需将工质排往扩容器，然后排向排放总管。由于此时锅炉不带压力，因工质排往扩容器，然后排向排放总管。由于此时锅炉不带压力，因此此管道及阀门选择较大，在静压下要排放掉所有冲洗水量。当锅此此管道及阀门选择较大，在静压下要排放掉所有冲洗水量。当锅炉带压运行压力达到炉带压运行压力达到4-5MPa4-5MPa后，如果此阀门打开，则会对下游设备后，如果此阀门打开，则会对下游设备造成损坏，因此这个阀门的开关与储水箱的运行压力连锁，当储水造成损坏，因此这个阀门的开关与储水箱的运行压力连锁，当储水箱压力达到箱压力达到4-5MPa4-5MPa后，此阀门闭锁后，此阀门闭锁 ，不允许开启。此阀门的水位，不允许

28、开启。此阀门的水位控制范围为控制范围为7450-8160mm7450-8160mm，仅用于锅炉启动前的水冲洗及启动初期，仅用于锅炉启动前的水冲洗及启动初期不带压运行时发生汽水膨胀现象时。通往扩容器的疏水支管上的两不带压运行时发生汽水膨胀现象时。通往扩容器的疏水支管上的两只水位调节阀有只水位调节阀有200mm200mm的重叠区间，使之更有效的控制储水箱中的的重叠区间，使之更有效的控制储水箱中的水位。水位。启动系统还留有启动系统还留有1340 mm1340 mm的备用高度，以补偿各分离器与储水箱之的备用高度，以补偿各分离器与储水箱之间由于管道压差引起的水位差，避免到过热器系统的蒸汽带水。间由于管道压差引起的水位差，避免到过热器系统的蒸汽带水。锅炉启动系统的锅炉启动系统的P&I 图图锅炉启动循环系统图