300MW循环流化床锅炉汽包水位控制探讨.pdf

第 6期 2 0 1 0年 1 1 月 锅炉制造 B0I I R MANUFACT URI NG No ． 6 NO V ． 2 01 0 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 0 0 6 0 0 1 9一 o 3 3 0 0 M W 循环流化床锅炉汽包水位控 制探讨 马 璨， 朱 华 云 南大唐 国际红河发 电有限责任公 司， 云南 开远 6 6 1 6 0 0 摘要 对 3 0 0 WM循环流化床锅炉启动、 停止、 给水泵并列切换及各种事故情况下的水位控制进行了全面分 析， 结合多年运行经验， 给予运行人员操作依据及技术支持。 关键词 C F B； 汽包水位； 给水流量； 蒸汽流量 中图分 类号 T K 2 2 9 ． 6 文献标识码 A Di s c u s s i o n o n W a t e r Le v e l Co n t r o l i n t h e Dr u m o f CFB Bo i l e r Ma J i n g， Zh u Hu a Y u n n a n D a t a n g I n t e r n a t i o n d R e d R i v e r P o w e r G e n e r a t i o n C o ． L t d ． ， K a i y u a n 6 6 1 6 0 0 ， C h i n a Abs t r a c t Ma ke a c o mp he t e a n a l y s i s o n wa t e r l e v e l c o n t r o l un d e r s t a r t u p， s h ut d o wn， f e e d wa t e r p u mp p a r a l l e l i n g s wi t c h o v e r a n d v a r i o u s e me r g e n c y c o n di t i o n s ． Co mb i n e d wi t h t h e a b u n d o u n t o p e r a t i o n e x p e r i e n c e， o p e r a t i o n b a s i s a n d t e c h n i c a l s u p p o rt a r e g i v e n t o t h e o pe r a t i o n p e r s o nn e l Ke y wo r d s CFB； d r u m l e v e l ； f e e d wa t e r f l o w； s t e a m flo w 0 引 言 汽包水位是 3 0 0 MW 循环流化床锅炉最重要 的参数之一 ， 汽包水位控制不 当将可能造成锅炉 满水或缺水事故 ， 给机组安全稳定运行带来很大 隐患。满水严重可能直接造成汽水管道乃至汽轮 机水冲击事故 ， 缺水严重可能造成水循环停滞或 倒流， 造成管道超温过热 ， 大面积爆管事故。可见 在各种工况下控制好汽包水位是保证锅炉安全稳 定运行 的必要条件 。 1 机组启 动、 停止过程 中汽包水位 的控制 ． 1 锅炉上水前首先确认汽包双色水位计投 入 ， 工业电视显示 良好 ； 电接点水位计投入 ， 电极 无异常 ； 差压水位计投入正常。因为表计准确才 能反应真实水位 ， 为控制好汽包水位打下坚实 的 基础。锅炉点火前 由于汽包 内还没形成蒸汽 ， 差 压水位计冷凝罐无冷凝液体 ， 所以显示误差大， 水 位以双色水位计和电接点水位计显示为准。 2 锅炉水质合格 ， 汽包水位上至正常水位 一般负 2 0 0 mm为宜 ， 防止加热后 水位上涨 过 高 。在点火初期间断上水过程 中， 注意开启 省 煤器再循环 ， 防止省煤器干烧。 3 当汽水温度达到物态变化点时汽包水位 波动较大， 此时应通过问断给水 、 锅炉底部定排和 事故放水 门控制汽包水位正常， 由于初期给水流 量较小 ， 无法充满给水管道 ， 一般给水流量显示为 零 ， 此时应通过给水泵转速与给水压力等参数控 制给水流量 ， 尽量达到小流量均匀给水。 收稿 日期 2 0 1 0 0 91 6 作者简介 马碌 1 9 8 2一 ， 男 ， 云南省 昆明市， 工 学学士 ， 助理工程师， 现从事 3 0 0 MW 循环流化床机组集控运行工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 O 锅炉制造 总第 2 2 4期 4 当继续升温升压开启 汽轮机高低 旁后， 由于蒸汽流量取 自调节级处 防止加装额外孔板 后加大节流损失 ， 此 时是没有蒸汽流量显示的， 在此情况下控制汽包水位主要还是以汽包水位高 低来加 大 或 减 少 给 水 流 量 ， 当 给 水 流 量 达 到 1 0 0 T ／ H左右应有显示 ， 否则应检查取样 门是否开 启 。随着汽压升高， 汽轮机高低旁路 的逐渐开大， 逐渐增大给水流量。值得注意的是 ， 控制好旁路 系统和燃烧系统使 主汽压力缓慢均匀上升是防止 虚假水位保证汽包水位稳定的有力保障。 5 当给水 流量达到 3 0 0 t ／ h时切换 给水旁 路至主路运行时， 应该控制流量先将给水旁路电 动门和调门全开 ， 此 时观察给水压力应不大于汽 包压力 2 MP以上， 再开启给水主路电动 门。开启 电动门过程中密切监视好给水流量变化 ， 当给水 流量增大时应通过降低给水泵转速来维持给水旁 路切主路前后给水流量一致。确认给水主路电动 门全开后 ， 再关闭给水旁路调 门及电动门。 6 当机组升负荷直至满负荷 阶段遵循给水 三冲量调节原则 ， 即以汽包水位作为主信号 ， 给水 流量作为反馈信号 ， 蒸汽流量作为前馈信号 ， 实际 调整方法为调节汽包水位至零位左右 ， 保持给水 流量与蒸汽流量汽水平衡 。当采用给水泵再循环 调整汽包水位时切记保证给水流量大于 1 4 8 t ／ h ， 防止给水流量小于 1 4 8 t ／ h ， 再循环开度小于 8 5 ％ 导致给水泵跳 闸。正常情况使用给水泵转速调整 给水流量， 尽量不用给水泵再循环调整。值得注 意的是 当汽动给水泵和电泵并列运行时， 由于两 泵调整特性不同， 为防止相互扰动， 采用汽动给水 泵投人给水 自动 ， 电泵采用手动方式 ， 尽量电泵出 力与汽泵一致 ， 这样汽包水位较稳定。 7 3 0 0 MW循环流化床机组 我厂燃用的为 褐煤 正 常滑停过 程 中汽包水 位 的控 制较为简 单， 由于其强大的蓄热能力 ， 使得机组在不投油的 情况下仍能保证汽温和汽压缓慢均匀下 降， 只用 注意好三冲量平衡原则 ， 保证汽水平衡 ， 应该能控 制好水位 。但是， 需要深度滑参数停机时 ， 特别后 期需用大量减温水 降汽温时， 此时由于主蒸汽流 量较小 ， 过热度很低 ， 此过程是个相 当危险 的阶 段 ， 汽包水位和主汽温度最好 能由一个经验丰富 者单人调整 ， 因为给水流量改变将改变给水压力， 给水压力改变使减温水量改变 ， 所 以必须做到两 者兼顾才能控制好汽温和水位。 2 机组给水泵并列切换过程 中汽包 水位 的控制 1 3 0 0 MW 循环流化床机组给水泵并泵切 换如果操作不当往往是造成汽包水位大幅度波动 的原因， 甚至可能造成汽包满水和缺水事故 ， 所以 操作好给水泵并列与切换是保证机组安全稳定运 行的基础。 2 为防止水位扰动 ， 在给水泵并 泵前先调 整燃烧稳定 ， 解除水位 自动至手动方式。然后将 待并泵转速提升至与正常运行泵差 4 0 0 r ／ m i n左 右 ， 再缓慢提升待并泵转速 ， 待 出口压力与正常运 行泵出口压力一致时打开待并给水泵 出 口电动 门， 此时要注意给水流量变化 ， 通过调整保证开门 前后给水流量一致。逐渐增加待并泵转速与另外 一 台小机转速相近同时减少电泵 出力 ， 尽量调整 使给水流量无波动 ， 当给水流量大于 2 0 0 t ／ h时 逐渐关闭给水泵再循环。待给水泵并列后运行正 常方可停备电泵 。汽包水位调整正常后无扰投入 汽包水位 自动。 3 异常工况下汽包水位调整 3 ． 1 两台给水泵运行 ， 一台事故跳闸 1 立 即检查 电动给水泵联启正常， 否则手 动启动。立即通过关闭电泵再循环和调整电泵勺 管开度控制前后 给水流量一致 ， 派人就地开启电 泵电机空冷器冷却水 ， 检查汽动给水泵跳闸原因， 汇报值长。 2 电泵无法启 动， 则 R B应动作。如果 R B 不动作 ， 则手动迅速降负荷至 1 5 0 MW， 同时控制 好未跳闸汽泵 ， 解除汽泵 自动， 将此汽泵加至最大 出力， 防止在 自动状态下汽泵超速跳 闸 ， 查找 跳闸汽泵原因和电泵无法启动原因 ， 汇报值长， 通 知检修。 3 当唯一运行的汽动给水泵事故跳闸， 则 MF T应动作 ， 否则手动 MF r ， 如果所有给水泵短 时间无法启动 ， 则锅炉采取压火处理 ， 同时派人就 地启动柴油事故给水泵尽量维持水位。 3 ． 2 锅炉 泄漏 1 锅炉小流量泄漏 ， 此时应加大给水流量 维持汽包水位正 常， 同时锅炉尽快 降压， 申请停 炉。在保证汽包水位的同时加强除氧器、 凝汽器 、 凝补水箱的水位控制。当汽包压力 0 ． 8 MP时锅 炉带压放水 。 [ 下转第 2 3页] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 ． 杨学文， 等 浅谈 4 0 ％水份褐煤配中速磨亚临界 3 3 0 M W锅炉的设计 ‘ 2 3 5 锅炉主要设 计特 点 1 该工程燃用褐煤 ， 水份含量相对 较高， 灰 份低 ， 挥发份较高， 在褐煤中具有较好着火和燃尽 性， 同时结焦性在褐煤 中是 比较轻 的。根据 中国 电力行业标准 大容量煤粉燃烧锅炉炉膛轮廓选 型导则 D L ／ T 8 3 1 2 0 0 2 ， 对于燃用高水分褐煤 的切向燃烧炉膛特征参数限值推荐范围如下表 3 所示 。 表 3 参数推荐范 围 该项 目主要热力数据的选取 ， B MC R工况下 ， 炉膛容积热 负荷 q 8 3 ． 8 7 k W／ m ； 炉膛截 面热 负荷 q 4 ． 2 7 7 MW／ m ； 燃烧器区域壁面热负荷 q 1 ． 4 5 9 MW／ m ； 燃尽高度 h 2 1 ． 6 1 3 1 ， 其所选 炉膛容积热负荷 、 断面热负荷 和燃烧器区壁面热 负荷都在比较低的数值 内满足相应选型标准。在 一 定程度上进一步缓解 了结焦问题 。 - 2 锅炉采用四角切向燃烧方 式， 燃烧器布置 合理 ， B MC R工况时， 5层运行 ， 1层备用 。该燃烧 方式的特点如下 一 是将整个炉膛作为一个 大燃 烧器组织燃 烧 ， 因此对每只燃烧器的风量、 粉量的控制要求不 太严格 ， 操作简单 ； 二是锅炉负荷变化时 ， 燃烧器按层切换 ， 使炉 膛各水平截面热负荷分布均匀 ， 保证水循环安全 可靠 ， 煤质变化时不影响截面热负荷变化 ， 能保证 锅炉的稳定性 ； 三是由于炉膛 内气流旋转 强烈 ， 与煤粉颗粒 混合好 ， 并延长了煤粉颗粒在炉内流动路程 ， 有利 于煤粉的燃尽 ； 四是燃烧器采用拉开形式及较小假想切圆直 径 ， 一定程度上减轻了结焦和高温腐蚀的倾向； 五是一次风煤粉燃烧器采用水平浓淡形式 ， 形成浓淡两股气流喷入炉膛 ， 浓相煤粉首先着火 ， 然后点燃淡相使燃烧稳定 。在煤粉喷嘴内装设波 形钝体结构 ， 一次风混合物射流通过钝体时， 下游 产生一个稳定的回流区， 使着火点稳定 ； 钝体前端 阻挡块 ， 有利于稳定 回流区； 波形结构可提高一次 风与炉内热烟气接触面。 3 根据高水份褐煤锅炉特点 ， 需保证有足够 的热风温度干燥煤粉 ， 这就需要较高 的省煤器 出 口烟温， 因此锅炉设计 了较大的蒸发受热面和较 少的尾部对流受热面 ， 合理的受热面分配既保证 了锅炉出力 ， 又为制粉提供了足够的热风温度。 6 结束语 高水份褐煤配中速磨毕竟没配风扇磨更加容 易实现干燥出力 ， 但风扇磨 占地庞 大， 寿命短 、 压 头低等特点使得越来越多的新建褐煤机组更倾向 于选配中速磨。该项 目由于 内水含量高 ， 相应外 水含量低 ， 并综合考虑场地 、 成本等因素选用 了中 速磨 ， 具体运行情况如何 ， 投运后续。考虑实际运 行可能出现热风温度不够 等其它未知清况 的出 现 ， 在此提 出以下注意事项 1 内水含量在 2 0 ％以上褐煤建议磨 出口煤 粉水份按 2 0 ％或以下考虑 ； 2 褐煤 机 组锅 炉 一次 风 率建 议 不要 超 过 3 5 ％， 否则配风太少不利于组织燃烧 和抑制 N O x 的生成 ； 3 高水份褐煤机组 因排烟温度较高 ， 通常在 1 5 0℃以上 ， 建议尾部除尘采用静电除尘。 [ 上接第 2 0页] 2 锅炉大流量泄漏 ， 当启 动电泵加 强给水 后仍然无法维持汽包水位 ， 此时应该手 动 Mb - T， 当床温下降至 4 0 0度时执行锅炉跳 闸， 保持 1 5 ％ 的给水流量连续给水 ， 当汽包压力下降至 0 ． 8 MP 时锅炉带压放水 。 4 结束语 我们只要把握好各种工况下汽包水位的控制 要点 ， 监视好汽包水位变化趋势 ， 并采取有效的措 施 ， 同时机组人员通力协作控制汽包压力辅助调 节 ， 一般情况下能将汽包水位控制在规定的范围 内。 参考文献 [ 1 ] 侯子良 锅炉汽包水位测量系统 ． 中国电力出 版社 ． [ 2 ] 蒋敏华 ， 肖平， 编著． 大型 C F B锅炉技术 ． 中国 电力 出版社 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m