660MW超超临界直流锅炉降压法吹管汽温控制分析.pdf

第 5期 2 0 1 1年 9月 锅炉制造 B0I LER MANUF ACTURI NG No ． 5 S e p ． 2 01 1 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 1 0 5 0 0 0 7 0 3 6 6 0 MW 超 超 临界 直 流锅 炉 降压 法 吹管汽温控 制分析 吴英， 陈林 国 江西省电力科 学研 究院发 电所 ， 江西 南昌 3 3 0 0 9 6 摘要 本文结合江西新昌电厂新建工程 2 6 6 0 MW超超临界直流锅炉起动调试阶 段不熄火降压法吹管的 情况， 对影响汽温的一些关键因素进行了分析和总结， 为 防止类似的超超临界直流锅炉降压吹管出现汽温超 温情 况提供一些参考 。 关键词 超超临界直 流锅炉 ； 降压 法吹管； 分离器水 位 ； 超温 中图分类号 T K 2 2 9 ． 2 文献标识码 A An a l y z i n g t h e Te mp e r a t u r e Co n t r o l o f S t e a m Pu r g i n g o f 6 6 0M W Ul t r a S u p e r c r i t i c a l On c e - t h r o u g h Bo i l e r t h Pr e s s ur er e d u c i ng me t h o d Wu ， Ch e n Li n gu o J i n a g x i E l e c t 6 c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e ， N a n c h a n g 3 3 0 0 9 6 ， C h i n a Abs t r ac t Th i s p a p e r g e n e r a l l y i n t r o d u c e d t h e p r o c e s s o f s t e a m p u r g i n g o f t he u l t r a s u pe r c r i t i c a l o n c et h r o u g h b o i l e r o f J i a n g x i Xi n c h a n g 2 6 6 0 MW P o we r P l a n t w i t h t h e p r e s s u r er e d u c i n g me t h o d．I n t h i s p a p e r，t h e ke yp o i n t s o f s t e a m t e mp e r a t u r e c o n t r o l wa s i mp o r t a n t l y a n a l y z e d a n d s u mma r i z e d．Th e S u c c e s s e x p e 6e n c e c a n p r o v i de t h e r e f e r e n c e f o r p r e v e n t i n g s t e a m o v e rte mp o f t h e s i mi l a r u l t r as u pe r c r i t i c a l o n c et h r o u g h b o i l e r s wi t h p r e s s u r er e d u c i n g me t h o d． Ke y wo r ds u l t r as u p e r c r i t i c a l o n c et h r o u g h b o i l e r ； s t e a m p u r g i n g wi t h pr e s s u r er e d u c i n g me t h ． o d； s e pa r a t o r wa t e r l e v e l ； o v e r t e mp 0 引 言 降压法吹管用水量较稳压法要小很多 ， 只 需锅炉一套制粉 系统和汽机 电泵系统投运 ， 能满 足建机组制水能力不足 、 安装 工期紧及设备 到货 晚等稳压法难于克服 的条件 ， 因而 6 0 0 MW 及以 上容量的直流锅炉大多采用降压法吹管。 但降压吹管期间锅炉汽水系统管路和吹管临 时系统管路工作条件较恶劣 ， 金属容易产生热疲 劳应力损伤 ， 此时防止主蒸汽超温显得尤为重要， 关乎到吹管期间设备及人身安全， 通 常降压法吹 管一次 的时间比较短 ， 一般不超过1 2 0 S ， 而减温 水电动门大多数开关一次的时间超过 6 0 S ， 通过 减温水控制主汽温效果不明显 ， 必须通过其他合 收稿 日期 2 0 1 1 0 7 2 8 作者简介 吴英 1 9 8 2一 ， 男 ， 江西进贤人， 硕 士， 工程师 ， 从事火电厂锅炉燃烧优化调整试 验、 研 究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 锅炉制造 总第 2 2 9期 理有效的方式来控制主汽温度不超过允许范围。 本文结合 江西 新 昌 电厂新 建工 程 26 6 0 MW 超超临界直流锅炉起动调试 阶 段不熄火 降 压法吹管的情况 ， 对影 响汽温 的一些关 键因素 进行了分 析和总结 ， 为 防止类似 的超超 临界直 流锅炉降压吹管 出现汽温超温情况提供一些参 考 。 1 设备概况 江西新昌电厂“ 上大压小” 新建工程设计2 6 6 0 MW超超临界燃煤 汽轮发 电机组。锅炉为超 超临界参数变压直 流炉 ， 采用～次再热、 平衡通 风 、 露天布置、 固态排渣 、 全钢构架 、 全悬吊结构 Ⅱ 型锅炉 ， 型号为 D G 2 0 6 0 ／ 2 6 ． 1 51 1 2 。 表 1 锅炉主要设计参数 2 吹管参数简介 本次吹管采用一阶段不熄火降压法 吹管 ， 吹 管范围包括 锅炉受热面管束 蒸汽部分 及其联 络管， 主蒸汽管道 ， 冷段再热蒸汽管道 ， 热段再热 蒸汽管道 ， 一 、 二级过 热器减温 水管路 汽侧 反 吹 ， 高压旁路， 小汽机高压蒸汽进汽管。 在保证吹管系数大 于 1的前提下， 根据厂家 提供的推荐数据 ， 给定 的降压法吹管分离器压力 控制在 6 ． 5 7 ． 1 MP a之间， 降压吹管每次持续 1 1 0 s 左右， 关 临冲 门的参 数控制在 4 ． 0 MP a左 右 ， 过热器吹管系数 1 ． 1 ～1 ． 6 ， 再热 器吹管系数 最高 1 ． 2～ 3 ． 2 ， 主汽温最高 4 2 0℃， 再热汽温最 高4 1 0℃ ， 均未超过4 5 0 o C 汽机侧冷再入 口段管 材为碳钢所允许最高温度为4 5 0 o C 。 3 主汽温控制要点 直流锅炉从点火升温升压到转直流之前 的启 动过程跟汽包锅 炉比较类似 ， 直流炉降压吹管过 程中主汽温的控制大部分可 以参照汽包炉吹管过 程来进行， 但也有少数需要根据直流炉 自身的特 性来分别对待 ， 下面将详细分析介绍直流炉降压 吹管过程中主汽温的控制要点。 3 ． 1 给 水温度 给水温度越高 ， 在其他条件不变的情况下 ， 产 汽量越多， 主汽温越低 ， 对于高容量煤粉锅炉给水 温度每提高 1 0 c I ， 主汽温降低4～ 5℃ ， 因此尽 可能提高给水温度有利于防止主汽超温。 3 ． 2总风量 直流锅炉过热器总体表现为对流特性 ， 总风 量越 低， 在其他条件不变 的情况下 ， 烟气流速越 低 ， 过热器吸热越少 ， 主汽温越低 。一般锅炉说明 书要求 3 0～3 5 ％风量 ， 等 离子 厂家建议 4 0 ％ 风 量 ， 有利于防止点火初期尾部烟道二次燃烧， 在降 压吹管过程 中， 点火初期可 以控制风量 4 0 ％ ， 等 到吹管吹了 l 0次左右 ， 燃烧基本稳定 ， 主汽温度 慢慢上升后可逐渐降低风量至 3 0 ％。 3 ． 3 给水流 量 给水流量越低 ， 在其他条件不变的情况下 ， 产 汽量越多， 主汽温越低 ， 但为防止水冷壁部分管屏 中工质流动出现停滞、 倒流现象， 直流炉在启动过 程中必须保持一定的给水流量 一般为额定蒸发 量的 2 5～3 0 ％ ] ， 为缩短启动时间同时又减少 锅炉水量消耗可将给水流量降至 2 1 ％， 但应以水 冷壁不超温为准。新昌电厂锅炉说明书给水流量 低报警值 3 7 8 t ／ h ， 低低延时 2 0 s 发 M F r 3 3 6 t ／ h ， 低低低延时 3 S 发 MF Y 2 5 2 t ／ h ， 吹管时采用给水 流量 4 2 0 t ／ h ， 水冷壁温度最高温度 2 8 0℃ 报警 值 4 8 2℃ 。 3 ． 4 给煤 量 在给水量不变的情况下 ， 给煤量越少 ， 主汽温 越低 ， 但给煤量太少 ， 主汽升压速度达不到一小时 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4期 吴英， 等 6 6 0 MW超超临界直流锅炉降压法吹管汽温控制分析 ‘ 9 吹管 3次的要求 ， 因此要控制一个合适 的煤量范 围， 开临冲门前先减一定煤量 ， 等临冲门关闭后 ， 根据升压速度情况再加上相应的煤量 ， 完成一次 吹管。 3 ． 5 分离器 水位 直流锅炉的分离器水位尽管都是 由3 6 1阀自 动控制在某个值 ， 但在吹管过程 中应特别注意对 3 6 1阀进行一些手动操作 ， 具体操作如下 开临冲 门前将 3 6 1阀自动切手动并全关 ， 将分离器水位 从 自动控制时 1 2 m憋至 2 4 m 水位具体多少视 分离器液位量程和 开门时虚假水 位上涨幅度而 定 ， 此时分 离器压力也 达到 冲管参 数， 开 I 临冲 门， 等临冲门全关后 ， 分离器水位会先下降然后上 涨 ， 等到开始上涨时 ， 开启 3 6 1阀到 3 0 ％左右 ， 待 水位下降至 1 2 m左右投水位 自动。在吹管时， 分 离器控制高水位 ， 这样做有三个好处 一是临冲打 开后 ， 主汽压下降， 大量饱和水 由于闪蒸作用变为 蒸汽 ， 使得主汽压下降趋势减慢 ， 并增长高冲管系 数持续的时间， 增强单次冲管效果 ； 二是大量饱和 水闪蒸为蒸汽的同时汽水急剧膨胀 ， 使得蒸 汽带 水加剧 ， 从而起到减温水 的效果 ， 降低主汽温度 ； 三是分离器水位从 1 2 m憋至 2 4 m过程 中， 分离 器出口压力可迅速增加 0 ． 2 MP a 左 右， 这样节省 了升 0 ． 2 MP a 压力所需 的煤量 ， 间接的起到降低 主汽温度的作用。 3 ． 6临冲 门开 关 时间 临冲门开关时间越短， 吹管期 间临冲门节流 损失越小 ， 蒸汽瞬时动量越大 ， 吹管效果越好 ， 从 而减少吹管次数 ， 也间接 的起到降低主汽温度 的 作用。按照 火电机组启动蒸汽吹管导则 1 9 9 8 年版规定 ， 临冲 门开关 全行程 时间要求 不大于 6 0 S ， 个人认 为 应要 求 l临冲门开 关 时 间不 大于 3 0 s ， 新 昌电厂吹管临冲门开关时间 2 3 s 。 4 结束语 江西新昌电厂新建工程 26 6 0 M W 超超临 界直流锅炉起动调试 阶段不熄火 降压法吹管 ， 取 得 了预期 的效果 ， 主、 再热汽温都在允许范围内。 通过对影响汽温的一些关键因素 的合理控制 ， 可 防止超超临界直流锅炉降压法吹管过程中出现主 汽超温问题 。 参考文献 [ 1 ] 段永成．国产6 0 0 MW超临界机组直流锅炉启动系 统 ， 热能动力工程 ， 2 0 0 5 ． [ 2 ] 胡志宏．邹县电厂 1 0 0 0 MW超超临界锅炉启动调 试 ， 百万千万超超 临界机组调试技术研讨会 ， 2 0 0 8 ． [ 3 ] 岑可法 ， 周吴 ， 池作 和．大 型电站 锅炉安 全及 优 化运行技术， P 1 7 3 ， 中国电力出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 4 ] 岑可法 ， 周吴， 池作和．大型电站锅炉安全及优 化运行技术 ， P 4 7 ， 中国电力出版社 ， 2 0 0 7 ． ．‘ | L． S t ． S I L． L． L． S 屯 ． S 舢 舢． ‘ t舢 ． 驰 ． S | L． S ． 址 ． S _ L． ； I L． 址 ． 址 ． S t舢舢 [ 上接第 2页] 因燃煤变劣对发电成本影响的评估。评估时假设机 组负荷系数为 6 5 ％， 热耗基 准值为 1 0 5 5 0 k J ／ k g ， 燃煤发热量为 2 7 ． 9 M ／ k g ， 灰分 为 1 0 ％ ， 水 分 为 1 0 ％ ， 含碳量为 7 7 ％ ， 煤价为 3 5 U S D ／ t 。由图 3 4看出 ， 煤灰分增加 1 0 ％ ， 水分增加 5 ％ ， 发 热量 下降 1 5 ％ ， 热 耗增 加 ， 这 导致 每 年损 失 4 4 6万 U S D， 相 当于可用率降低 5 ％。 3 结束语 一 般来说， 通过煤质互补从而实现 了燃料的 优化 ， 对 电厂的运行优化有重大的意义。 1 对于煤炭供应不稳定 的企业而言 ， 通过 混煤掺烧保证了人炉煤质， 确保燃煤质量 的均衡 化 ， 稳定人炉煤与人厂煤热差值 ， 对人炉煤 的煤质 更好的进行稳定调控 ， 进而稳定 了整体机组 的运 行情况 ， 有助于提高锅炉效率 、 降低锅炉事故率 ， 保证锅炉运行 的安全性和经济性 。 2 混煤掺烧 可以控制入 炉煤 的含硫量 ， 降 低 了 S O 排放量 ， 减少未燃烬粉尘及其它有害成 分的排放量 ， 有利于防止环境污染， 同时混煤掺烧 可以进一步调节燃煤的灰分 、 挥发分等。 3 混煤掺烧强化 了电厂对来煤煤种的适应 性 ， 从而有利于扩大购煤主动权 ， 拓宽煤源管道 ， 使锅炉对煤质范围有更宽 的选择 ， 并通过市场竞 争降低来煤费用。 4 提高劣质煤的利用率 ， 降低燃料成本 ， 减 少 发电成本 参考文献 [ 1 ] 电安生[ 1 9 9 3 ] 5 4 0号． 加强大型燃煤锅炉燃烧管理 的若干规定． [ 2 ] B ． H a r i ， V u t h a l u r u ， D o n gk e Z h a n g ．E f f e c t o f c o a l b l e n d i n g o n p a r t i c l e a g g l o me r a t i o n a n d d e fl u i d i s a t i o n d u r i n g s p o u t e d b e d c o mb u s t i o n o f l o w r a n k c o a l s ． F ue l Pr o c es s i n g Te c hn o l o g y， 2 001， 7 0 415 1 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m