锅炉冷态通风试验措施

1、编号：大唐抚州/锅炉-009-2015江西大唐抚州电厂新建工程2×1000MW机组锅炉冷态通风试验措施华北电力科学研究院有限责任公司二一五年七月1. 设备系统概述江西大唐抚州电厂新建工程设计2×1000MW超超临界燃煤发电机组，配套建设烟气脱硫、脱硝装置。锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的超超临界参数、变压直流炉、对冲燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、全钢构架、全悬吊型结构锅炉，型号为DG3060/27.46-1。锅炉设有带炉水循环泵的内置式启动系统。配套汽轮机为东方汽轮机有限公司制造的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、八级回热抽汽凝汽

2、式汽轮机，型号为N1000-26.25/600/600；配套发电机为东方电机厂有限责任公司制造的水氢氢冷却、自并励静止励磁发电机，型号为QFSN-1000-2-27。自给水管路出来的水由炉侧一端进入位于尾部竖井后烟道下部的省煤器入口集箱中部两个引入口，水流经水平布置的省煤器蛇形管后，由叉型管将两根管子合二为一引出到省煤器吊挂管至顶棚管以上的省煤器出口集箱。工质由省煤器出口集箱从锅炉两侧引出到集中下水管进入位于锅炉下部左、右两侧的集中下降管分配头，再通过下水连接管进入螺旋水冷壁入口集箱，经螺旋水冷壁管、螺旋水冷壁出口集箱、混合集箱、垂直水冷壁入口集箱、垂直水冷壁管、垂直水冷壁出口集箱后进入水冷壁

3、出口混合集箱汇集，经引入管引入汽水分离器进行汽水分离。湿态运行时从分离器分离出来的水从下部排进储水罐，蒸汽则依次经顶棚管、后竖井/水平烟道包墙、低温过热器、屏式过热器和高温过热器。转直流运行后水冷壁出口工质已全部汽化，汽水分离器仅做为蒸汽通道用，启动系统投入暖管系统处于备用状态。汽机高压缸排汽进入位于后竖井前烟道的低温再热器，经过水平烟道内的高温再热器后，从再热器出口集箱引出至汽机中压缸。过热汽温度采用煤/水比作为主要调节手段，并配合二级喷水减温作为主汽温度的细调节，过热器共设二级（左右两侧共4个）减温器，分别布置在低温过热器至屏式过热器、屏式过热器至高温过热器之间。再热器调温以烟气挡板调节为

4、主，同时在低温再热器出口管道上安装的事故喷水装置进行辅助调温。为消除汽温偏差，屏式过热器至高温过热器汽水管路左右交叉布置，低温再热器至高温再热器汽水管路左右交叉布置。同时为减小流量偏差使同屏各管的壁温比较接近，在屏过进口集箱上管排的入口处、高过进口分配集箱上管排的入口处（除最外圈管子外）、高再进口分配集箱上管排的入口处（除最外圈管子外）均设置了不同尺寸的节流圈。每台机组配置2×50%容量的汽动给水泵，2台机组公用一台30%容量的电泵。机组旁路为45%容量的高低压串联二级旁路。锅炉过热器出口管道上装设了2只动力控制泄放阀（ERV阀），2只弹簧安全阀，在屏式过热器进口管道上装设了6只弹簧

5、安全阀。再热器进、出口管道上分别设置了8只和2只弹簧安全阀。在启动初期，通过炉膛出口烟温探针的监控来实现对过热器和再热器的保护，当炉膛出口烟温高于540报警，高于580自动退回。锅炉采用前后墙对冲燃烧方式的旋流煤粉燃烧器，分前墙3层、后墙3层布置，每层8只旋流煤粉燃烧器，总共48只旋流煤粉燃烧器。燃烧器采用OPCC新型低NOx燃烧器，煤粉燃烧器将燃烧用空气被分为四部分：即一次风、内二次风、外二次风（也称三次风）和中心风。在前后墙燃烧器的上方，各布置了3层燃尽风，每层8只燃尽风喷口，并在前、后墙靠近两侧墙处各布置了6只贴壁风喷口。本工程A层煤粉燃烧器采用等离子点火方式，其余燃烧器保留常规两级点火

6、系统，即高能点火器点燃轻柴油，轻柴油点燃煤粉。常规油点火系统采用简单机械雾化方式，40支油枪的总出力按锅炉BMCR所需热量的20%设计。制粉系统为中速磨冷一次风正压直吹式系统，配置6台北方重工集团有限公司制造的MP245G型磨煤机，每台磨煤机配置1台北京电力设备总厂制造的DPG120型电子称重式给煤机。燃烧设计煤种时，BMCR工况下5台运行，1台备用。每台锅炉配有2台豪顿华工程有限公司生产的33.5VNT2450型三分仓回转容克式空气预热器，2台上海鼓风机厂有限公司生产的PAF19-13.3-2型双级动叶可调轴流一次风机，2台上海鼓风机厂有限公司生产的FAF28-15-1型动叶可调轴流送风机，

7、2台成都凯凯凯电站风机有限公司生产的HU27446-BB型双级动叶可调轴流引风机。锅炉排渣系统是由阿尔斯通四洲电力设备（青岛）有限公司生产制造的干式除渣系统，除尘系统是由福建龙净环保股份有限公司设计制造的2台三通道六电场静电除尘器，锅炉除灰系统采用北京国电富通科技发展有限责任公司设计制造的正压浓相气力除灰系统，两台锅炉共设原灰库、粗灰库、细灰库三个灰库以及飞灰分选系统。烟气脱硝采用选择性催化还原法（SCR），“2+1”模式布置蜂窝式催化剂，配套液氨储存、蒸发及氨气制备系统。油罐区设2个300m³钢制拱顶油罐，3台供油泵，2台卸油泵及附属设备，用以满足机组正常燃油需要。锅炉配有炉膛安全

8、监控系统(FSSS)、炉膛火焰电视监视装置、炉膛出口烟温探针、炉管泄漏检测装置等安全保护装置。机组热控设备采用ABB公司的分散控制系统（DCS）和子控制系统。锅炉主要设计参数见下表1。表1 锅炉主要技术参数项 目单 位BMCRBRL锅 炉 规 范过热蒸汽流量t/h3060.002914.20过热器出口蒸汽压力MPa(g)27.4627.34过热器出口蒸汽温度605605再热蒸汽流量t/h2537.072411.48再热器进口蒸汽压力MPa(g)4.974.71再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.774.53再热器进口蒸汽温度344341再热器出口蒸汽温度603603给水温度305302热 平 衡

9、锅炉计算热效率（低位）%94.0794.09排烟温度（修正前）125125排烟温度（修正后）121120燃料消耗量t/h425.43407.73热 损 失干烟气热损失%4.444.42氢燃烧生成水的损失%0.330.33燃料中水份引起热损失%0.120.12空气中水分热损失%0.080.08未完全燃烧热损失%0.700.70辐射及对流热损失%0.160.16不可测量热损失%0.100.10总热损失%5.935.91制造厂裕度%0.49保证热效率%93.6汽水系统过热器一减喷水量t/h122.40116.57过热器二减喷水量t/h91.8087.43过热器三减喷水量t/h再热器喷水量t/h00过

10、热器减温水温度340337再热器减温水温度180180分离器出口蒸汽温度424424风烟系统省煤器出口过量空气系数1.181.18出空预器烟气量t/h3956.253797.11出空预器一次风量（含旁路）t/h674.9662.8出空预器二次风量t/h2703.12573.3一次风旁路风量t/h144.5156.0空预器进口烟气温度370367空预器进口一次风温度3030空预器进口二次风温度2525空预器出口热一次风温度314314空预器出口热二次风温度337336燃烧系统投运磨煤机台数台55一次风率%20.6521.18二次风率%79.3578.82NOx排放浓度（6%氧量）mg/Nm328

11、0煤粉细度R90%2020容积热负荷kW/m379.6876.37截面热负荷MW/m24.484.29设计煤种为内蒙满世蒙泰混煤，校核煤种1为内蒙满世煤，校核煤种2为内蒙伊泰煤，煤质成分以及灰渣成分分析资料见表2。表2 煤质分析项目名称符号单位设计煤校核煤种1校核煤种2收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg201532271018300收到基水分Mar%11.348.713.8空气干燥基水分Mad%3.931.984.16收到基灰份Aar%20.4116.2720.8干燥无灰基挥发份Vdaf%39.8638.8241.62收到基碳Car%52.8157.8149.19收到基氢Har%3.42

12、3.693.23收到基氧Oar%10.4811.7511.8收到基氮Nar%0.751.240.52收到基硫Sar%0.790.540.66磨损冲刷指数Ke1.921.852.1灰成份分析SiO2%47.8242.3057.29Al2O3%33.9538.3728.80Fe2O3%3.362.493.12CaO%5.537.893.32MgO%0.420.320.54K2O%0.590.361.00Na2O%0.200.060.35TiO2%1.071.130.92SO3%2.954.131.94P2O5%0.340.320.12其他%3.772.632.6变形温度(弱还原性)DT124014

13、201460软化温度(弱还原性)ST12801430>1500半球温度HT12901440>1500流动温度(弱还原性)FT13001450>1500本工程点火及助燃油为0#轻柴油，其特性数据如下表3。表3 油质分析项 目单 位数 据油种0号轻柴油运动粘度（20°C时）mm²/s3.08.0凝固点°C0闭口闪点°C55机械杂质%无硫份%0.5水份%痕迹灰份%0.01比重kg/m3820850低位发热值Qnet,arkJ/kg418002. 编制依据1) 火力发电建设工程启动试运及验收规程（DL/T 5437-2009）2) 火力发电建设

14、工程机组调试技术规范（DL/T 5294-2013）3) 火力发电建设工程机组调试质量验收与评价规程（DL/T 5295-2013）4) 电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组（DL 5190.2-2012）5) 电力建设安全工作规程 第1部分：火力发电厂（DL 5009.1-2014）6) 电站磨煤机及制粉系统性能试验（DL/T 467-2004）7) 电站锅炉性能试验规程（GB 10184-1988）8) 江西大唐抚州电厂新建工程2×1000MW超超临界机组启动调试大纲9) 江西大唐抚州电厂新建工程2×1000MW超超临界机组FSSS系统设计说明10) 广东设计研究院图

15、纸11) 江西大唐国际抚州电厂2×1000MW超超临界机组锅炉技术协议书12) 江西大唐国际抚州电厂2×1000MW超超临界机组锅炉说明书13) 空预器、引风机、送风机、一次风机、磨煤机、密封风机、火检风机等辅机附属设备说明书3. 调试范围及目的江西大唐抚州电厂新建工程2×1000MW超超临界机组为新建1000MW超临界机组，为了对锅炉风烟系统及其相关辅机进行全面检查和调整，需要在锅炉点火前进行锅炉冷态通风试验。该试验侧重于风烟系统中各分系统的联动调整、重要热工测点的检查传动与标定、辅机最大出力试验、辅机及阀门挡板的联锁传动，并进行不同工况下辅机运行参数及风烟系统

16、阻力特性等参数的记录。主要试验内容：1) 风烟系统各风门、挡板动作灵活性检查；2) 一次风机和送、引风机不同负荷下试运转，动叶调节特性检查，各压力、温度和流量测点投入情况及准确性检查；3) 记录并掌握不同工况下风烟系统阻力特性、风机运行参数等数据；4) 进行风机最大出力试验，确定风机轴承温度、振动等各项参数正常，出力能满足机组带额定负荷的要求；5) 配合安装单位进行锅炉风压试验，重点在于制粉系统及一次风系统；6) 进行各辅机之间联锁、保护、程控逻辑以及光字、报警等信号的传动，确保其逻辑合理、通道正确；7) 调整风机出力，进行炉膛压力开关实做试验，确保炉膛负压保护系统能正常工作；8) 检查、传动

17、风机的失速开关及其测量装置，确保风机失速报警正常；9) 检查各辅机油站油质合格，冷却水冲洗干净，系统能正常工作；10) 火检风机、密封风机等380V辅机试运转，确定各处风压能够达到设计值，风机运转正常；11) 进行磨煤机出口一次风调平、各磨煤机入口风量标定、左右二次风总风道、分风道风量标定。3.1 一次风调平试验同台制粉系统的四根输粉管道走向、行程、长度各不相同，造成沿程阻力的偏差，这一偏差若不予以消除，将造成同层各燃烧器出口流速、煤粉均匀性的偏差，从而影响炉内正常的空气动力工况及稳定燃烧，导致热负荷不均，严重时甚至破坏正常的水循环。因此，一次风调平是锅炉启动前的一项重要工作，同时也是进行空气

18、动力场试验的前提。根据伯努利方程式可知：P=K××V2/2通过笛形管和电子微压计测量动压P，通过校正系数可以准确的获得一次风管道内的风速。在标准的工况下（磨煤机风量调至额定通风量范围内），通过调节试验磨各煤粉管道上的缩孔调节各一次风管风速，由标定过的笛形管测量动压，使各煤粉管道风速基本相同，最终使各一次风管最大风量相对偏差（相对平均值的偏差）不大于±5。3.2 磨入口一次风量标定试验准确的一次风量是制粉系统安全运行的重要保障，也是保持炉内良好的燃烧工况、提高锅炉效率的基本条件。在对所有磨进行一次风调平试验后，开始进行磨入口风量标定，标定在三个工况下进行，分别对各磨

19、入口流量测量装置进行标定，从而给出测量装置流量系数，并对DCS磨入口一次风量计算回路的风量量程进行调整，以保证磨入口风量的准确性。磨入口风量开始标定前，要求对测量装置进行吹扫和找漏，从而保证装置的严密性。3.3 二次风道风量标定试验准确的二次风量是保持炉内良好的燃烧工况、提高锅炉效率的基本条件。采用等面积法分别对左右侧二次风总风道、分风道测量装置进行标定，标定在三个工况下进行。开始标定前，要求对测量装置进行吹扫和找漏，从而保证测量装置的严密性。3.4 二次风门特性试验在二次风量标定的基础上，记录不同二次风门开度时分风道和燃尽风道的风压和风量4. 调试前应具备的条件1) 生产准备工作就绪，主、辅

20、岗运行人员配备齐全，经过培训具备上岗条件；2) 通讯系统调试工作完成，通讯联系畅通，炉内外通迅手段完备；3) 试验范围内厂房沟道盖板齐全，楼梯、步道、护栏完好，所有杂物清理干净；4) 辅机循环冷却水、仪用压缩空气、厂用压缩空气等公用系统调试完毕并能正常投入；5) 热控DCS系统具备在CRT上启、停操作设备的条件；6) 烟风系统所有烟、风道安装完毕，内部杂物清理干净；炉膛、风道、烟道各处人孔门关闭；7) 炉底渣斗清理干净；8) 电除尘器内部清理干净，升压、振打试验完毕，灰斗加热具备投入条件；9） 相关烟风系统、制粉系统、燃烧系统挡板的检查、传动完毕，投运正常；10） 空气预热器、引风机、送风机、

21、一次风机、密封风机经分部试运结束，试运结果符合要求，具备投运条件；11） 磨煤机及其系统按要求安装完毕，与燃烧器连接可靠；12） 磨煤机内部清理干净，无施工人员作业；有关表计能投运，已具备通风条件；13） 磨煤机分离器检查完毕；14） 燃烧器冷态调整完毕，各燃烧器位置正确；15） FSSS相关部分检查传动完毕，磨煤机具备通风条件；16） 准备好一次风调平所需的测速管并进行标定；17） 试验用测量孔已安装完毕，并经检查符合试验仪器要求。5. 调试工作内容及程序5.1 炉膛冷态通风风烟系统正常启动后，维持炉膛负压，调整送风机动叶开度在4070%，对炉膛进行大风量吹扫。吹扫时间30分钟。在风机运行期

22、间应派专人对各风机进行监护，注意监视风机振动，轴承温度的变化情况。吹扫结束后，投入各有关的风压、风量表计。全面检查烟风系统、制粉系统的所有测点：包括各段风道的风压、差压测点，炉膛及各段烟道的负压、差压测点；各段风道的风温测点及各段烟道的烟温测点；所有一、二次风的流量测量装置；所有风机轴承温度、电机线圈温度测点；所有风机的振动测点等，要求所有这些测点的指示值合理，变化规律和趋势正确。改变风机负荷, 观察表计的变化情况，对不变化或变化明显有误的进行处理。5.2 一次风冷态调平试验由于现场条件的限制，同台磨的四根输粉管行程不同，造成阻力偏差，这一偏差若不予以消除，将造成同层燃烧器出口流速、煤粉均匀性

23、的偏差，从而影响炉内正常的空气动力场及燃烧情况。因此，一次风调平是调试过程中的一项重要工作，同时也是进行空气动力场试验的前提。Ø依次启动空预器、引风机、送风机、密封风机、一次风机；Ø关闭给煤机出口落煤管挡板，开启磨煤机出口门、入口隔绝门、入口冷热风隔绝门、冷风调节门、热风调节门、密封风门；Ø调整冷、热风调节挡板，在磨煤机额定通风量下通风510分钟；保持磨煤机的通风量不变，进行调平工作；Ø调平前先将磨煤机出口四根输粉管节流元件均完全打开。5.3 磨煤机一次风风量测量元件的标定本锅炉制粉系统采用的一次风风量测量元件安装在磨煤机入口一次风管道上，为了使磨煤机投

24、运后在准确风量下运行，以及掌握合理的风煤比，有利于调整燃烧，首先应对风量测量元件进行标定，标定方法采用出口标入口法，即在磨煤机出口测量四根粉管风量再考虑漏风量及密封风量的影响即为磨入口风量。Ø依次启动空预器、引风机、送风机、密封风机、一次风机；Ø关闭给煤机出口落煤管挡板，开启磨煤机出口门、入口隔绝门、入口冷风隔绝门、冷风调节门、热风调节门、密封风门；Ø维持一次风母管的风压恒定，调整磨煤机风量分别为100%、80%、60%额定风量；Ø在上述三种通风状态下进行磨煤机出口风量、静压、温度的测量，同时对CRT上的风温、风量及风量计算等有关参数进行记录和校对。5.

25、4 二次风风量测量元件的标定本锅炉二次风测速元件安装在炉膛大风箱总风道和分风道左右侧入口管道上，为了使机组投运后在准确风量下运行，对风量测量元件进行标定。1)调节两台送风机和两台引风机出力，将二次风总风道风量变送器差压分别置于100%、80%、60%额定差压，调整引风机挡板，保持炉膛负压于正常范围之内，用标准皮托管（或电子风速仪）在总风道风量标定取样点处测量其风速，计算出风量。2)尽量保持大风箱分风道左右侧二次风挡板全开，调节两台送风机和两台引风机出力，将风量变送器差压分别置于100%、80%、60%额定差压，调整引风机挡板，保持炉膛负压于正常范围之内，用标准皮托管（或电子风速仪）在分风道左右

26、侧入口管道风量标定取样点处测量其风速，计算出风量。3)实测风量与计算机DAS上采集的数据进行比较，校验二次风量测量装置，如果有偏差，及时修正。5.5 二次风门特性试验在二次风量标定的基础上，记录F层不同二次风门开度20%、40%、60%、80%、和100%时分风道和燃尽风道的风压和风量。6. 联锁保护逻辑及定值这里列出了锅炉主保护、OFT、炉膛吹扫条件及MFT后联锁跳闸设备，其它FSSS及设备联锁、保护、报警、程控等逻辑见各分项措施。表2 锅炉主保护及炉膛吹扫条件序号项目MFT清单1手动MFT2两台送风机均停3两台引风机均停4两台一次风机全停且任一给煤机运行且无油运行5两台空预器全停，延时15

27、S6锅炉总风量低(25%)，延时5s7前墙或后墙火检冷却风压力低低低（3取2），延时180s8前墙或后墙火检冷却风机均停止，延时180s9炉膛压力高高（3取2）10炉膛压力低低（3取2）11锅炉点火记忆置位时，给水泵均跳闸12.1锅炉点火记忆置位时，锅炉给水流量低I值，延时20s12.2锅炉点火记忆置位时，锅炉给水流量低值，延时2s13锅炉湿态运行，贮水箱水位高，延时15s14全炉膛火焰丧失15丧失所有燃料16首次连续点火三次失败17汽机跳闸，且机组负荷大于30%18再热器保护动作19主蒸汽压力高保护，延时3s20脱硫系统跳闸，延时3s21MFT继电器柜控制电源失电，延时1s22水冷壁出口壁温

28、高23分离器出口蒸汽温度高炉膛吹扫条件1锅炉MFT已动作2无锅炉MFT跳闸条件3燃油供油阀、回油阀关闭4燃油系统的油阀全关5所有磨煤机停止6所有磨煤机出口门全关7所有给煤机停止8所有等离子已停运9全炉膛无火检10两台空预器任意一台运行11至少一台引风机运行12至少一台送风机运行13两台一次风机均停止14炉膛压力正常（-1.0kPa+1.0kPa）3取中15锅炉总风量在>30%BMCR16二次风挡板在吹扫位17前墙且后墙任一火检冷却风机运行且压力低取非18燃油泄漏试验已完成或旁路19MFT继电器柜电源正常20脱硫系统已运行21任一脱硝稀释风机运行MFT跳闸设备1停AF磨煤机（包括等离子）2

29、停AF给煤机3关磨煤机的出口门4关燃油进油快关阀5关燃油回油快关阀6关燃油系统的油角阀7停两台一次风机8关过热器一、二级减温水电动阀9关再热器左右侧减温水电动阀10关AF磨煤机冷、热风关断挡板11所有磨煤机冷一次风调节挡板切手动，全关12所有磨煤机热一次风调节挡板切手动，全关13OFT动作14退出所有油枪15退出所有点火枪16所有二次风调节挡板切手动，全开17所有过热器减温水调节阀切手动，全关18所有再热器减温水调节阀切手动，全关19切断脱硝SCR20停锅炉吹灰21关给水总门22停两台密封风机注：以上联锁、保护条件根据江西大唐国际抚州电厂2×1000MW超超临界机组FSSS系统设计说

30、明设计，仅供参考，在调试过程中不排除对这些逻辑进行再次修改和优化的可能，所有报警及保护定值应经各方讨论后确定，以签字下发版为准。7. 调试质量的检验标准江西大唐抚州电厂新建工程2×1000MW超超临界机组冷态通风试验调试质量按以下标准执行:1) 火力发电建设工程机组调试质量验收与评价规程（DL/T 5295-2013）2) 火力发电建设工程启动试运及验收规程（DL/T 5437-2009）3) 电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组（DL 5190.2-2012）4) 电站磨煤机及制粉系统性能试验（DL/T 467-2004）8. 组织与分工8.1 建设单位及生产单位负责完成必要的试验准备工作，如运行规程及系统图册的编写、运行人员培训及有关设备的挂牌工作；设备投入前的系统准备和检查，试验中在调试单位人员指导下负责设备启停操作、运行调整、事故处理，运行参数记录及试验中例行巡检工作，协助试验人员进行有关试验测试设备安装和试验数据记录工作。对运行中发现的各种问题提出处理意见或建议。8.2 设计单位（EC总包）设备供货商实际供货的设备与设计图纸不符时，负责对设计接口进行确认，并对设备及系统的功能进行技术把关。为现场提供技术服务，负责处理机组试运过程中发生的设计问题，提出必要的设计修改或处理意见。负责完成试运指挥部或启委会提出的完善设计工作，按期完成并提交完整的竣工图。由于本工程