锅炉-机组的启动和停运课件

第十章锅炉机组的启动和停运12/21/2022第十章锅炉机组的启动和停运12/19/20221第一节锅炉机组运行概述一、锅炉运行任务锅炉运行任务—锅炉出力随时满足电网负荷的需要，并使其有高度的安全性和经济性一般电网负荷的低谷与尖峰值之比可达0.50.8，可用电网特性曲线来表示对三类机组（按负荷性质分）的要求负荷控制范围、连续负荷等12/21/2022第2张第一节锅炉机组运行概述一、锅炉运行任务12/二、锅炉启动与停运锅炉启动与停运特点启动中的主要问题燃料“过烧”燃烧不稳定受热面管壁超温工质及热量损失12/21/2022第3张二、锅炉启动与停运锅炉启动与停运特点12/19/2022第3现代大型锅炉启动与停运的质量目标缩短启停时间燃烧稳定，热损失小蒸汽流量与参数要满足汽轮机的要求各级受热面的金属不超温汽包等厚壁部件温升均匀炉水与给水品质合格技术指令和运行操作正确无误12/21/2022第4张现代大型锅炉启动与停运的质量目标12/19/2022第4张三、电厂锅炉启动与停运方式锅炉单独启停—适合母管制机组的启停锅炉汽轮发电机联合启停（滑参数联合启停）—适合单元制再热式机组的启停比较：单元制再热式机组与母管制机组的不同特点12/21/2022第5张三、电厂锅炉启动与停运方式锅炉单独启停—适合母管制机组的启停滑参数联合启停的特点机组启停时间缩短蒸汽和热量得到充分利用充分利用湿蒸汽的清洗和强换热作用汽轮机调速汽门全开，无节流损失滑参数联合启停的方法压力法和真空法12/21/2022第6张滑参数联合启停的特点12/19/2022第6张第二节汽包锅炉的启动与停运单元机组锅炉启动系统的作用联合滑参数启动与停运热态与冷态启动其它方式的停运回收工质和热量对各受压、受热部件进行安全保护12/21/2022第7张第二节汽包锅炉的启动与停运单元机组锅炉启动系统的作用12二、汽包锅炉启停的基本程序启动基本程序启动前的准备工作，包括：化学、燃料、热工、电气和汽机等汽包上水锅炉点火锅炉升温升压油-粉切换12/21/2022第8张二、汽包锅炉启停的基本程序启动基本程序12/19/2022第12/21/2022第9张12/19/2022第9张停运基本程序停运准备滑压准备—汽机调门开至全开滑压降负荷汽轮机停机锅炉熄火锅炉降压12/21/2022第10张停运基本程序12/19/2022第10张三、汽包锅炉蒸发设备的安全启动与停运工质流动并建立水循环是蒸发设备均匀温升的关键。蒸发设备的工质压力与升压速度要符合汽轮机进汽的要求，还要符合蒸发设备本身的要求。它主要受水冷壁金属温度、汽包热应力，汽轮机汽缸与转子热应力等的限制。12/21/2022第11张三、汽包锅炉蒸发设备的安全启动与停运工质流动并建立水循环是蒸（一）锅炉上水与水压试验1.上水过程中汽包应力的控制热应力—受约束的金属部件由于温度不均所产生的应力锅炉上水时，与水接触的下内壁，受到水的加热，温度升高，出现内外壁温差，产生热应力。特点：内壁—受压缩热应力外壁—受拉伸热应力

12/21/2022第12张（一）锅炉上水与水压试验1.上水过程12/21/2022第13张12/19/2022第13张上水注意事项上水温度：与汽包壁温差不超过50℃上水时间：2∼4小时上水速度12/21/2022第14张上水注意事项12/19/2022第14张2.锅炉启动上水和上水后的检查锅炉启动上水最终的汽包水位规定在正常水位线以下100mm上水水源：除氧器水箱或疏水箱上水后的检查水压试验方法水压试验的安全原则12/21/2022第15张2.锅炉启动上水和上水后的检查12/19/2022（二）启动过程中的汽包应力1.汽包应力分析锅炉启停时，汽包应力包括：机械应力—汽包内压力引起热应力—汽包温差引起附加机械应力—汽包和工质等自重引起12/21/2022第16张（二）启动过程中的汽包应力1.汽包应力分析（1）机械应力按薄壁容器计算，只考虑向外扩长而无其它变形，在其纵向、横向端面上只有正应力无剪应力。机械应力与汽包内压力成正比。（2）热应力汽包热应力取决于升压速度12/21/2022第17张（1）机械应力12/19/2022第1锅炉升压时汽包应力的特点上部比下部温升高上下部温差大小与水循环有关12/21/2022第18张锅炉升压时汽包应力的特点12/19/2产生压应力产生拉应力12/21/2022第19张产生压应力产生拉应力12/19/2022第19张汽包应力分析与低周疲劳寿命影响汽包的工作寿命。主要有两方面：1）材料在接近塑性变形或局部塑性变形下长期工作，材质变坏，抗腐蚀能力下降，还可能引起应力腐蚀；2）在锅炉启动，停运及变负荷过程中，汽包应力发生周期性的变化，这将引起疲劳损坏。12/21/2022第20张汽包应力分析与低周疲劳寿命12/19/2022第20张在锅炉启停过程中，汽包最大峰值应力常在下降管进口处。上下壁内外壁下降管与汽包孔壁12/21/2022第21张在锅炉启停过程中，汽包最大峰值应力常

2.控制汽包的壁温差控制升降压速度及早建立稳定的水循环限制升负荷速度

3.锅炉升压曲线12/21/2022第22张2.控制汽包的壁温差12/19/2022第22饱和工质的压力与温度是单一的关系，因此升压速度决定了升温速度。

起动初期发生较大壁温差的原因主要有以下几方面：启动初期水循环不正常，汽水流动较差，局部地区有停滞现象；进水关闭不严，给水漏入汽包，使汽包壁局部温度下降；在低压时汽水饱和温度随压力变化率较大。12/21/2022第23张饱和工质的压力与温度是单一的关系，因此升压速度决定了升温速度表15－2汽水饱和温度压力变化率（）单元机组滑参数启动时锅炉升压曲线还必须满足汽轮机运行工况的要求，如汽轮机冲转、升速、并网、升负荷、暖机等，参看图15－1312/21/2022第24张表15－2汽水饱和温度压力变化率

表15－1我国主要机组汽轮机旁路系统情况（200600MW）12/21/2022第25张表15－1我国主要机组汽轮机旁路系统情况（第十章锅炉机组的启动和停运12/21/2022第十章锅炉机组的启动和停运12/19/202226第一节锅炉机组运行概述一、锅炉运行任务锅炉运行任务—锅炉出力随时满足电网负荷的需要，并使其有高度的安全性和经济性一般电网负荷的低谷与尖峰值之比可达0.50.8，可用电网特性曲线来表示对三类机组（按负荷性质分）的要求负荷控制范围、连续负荷等12/21/2022第27张第一节锅炉机组运行概述一、锅炉运行任务12/二、锅炉启动与停运锅炉启动与停运特点启动中的主要问题燃料“过烧”燃烧不稳定受热面管壁超温工质及热量损失12/21/2022第28张二、锅炉启动与停运锅炉启动与停运特点12/19/2022第3现代大型锅炉启动与停运的质量目标缩短启停时间燃烧稳定，热损失小蒸汽流量与参数要满足汽轮机的要求各级受热面的金属不超温汽包等厚壁部件温升均匀炉水与给水品质合格技术指令和运行操作正确无误12/21/2022第29张现代大型锅炉启动与停运的质量目标12/19/2022第4张三、电厂锅炉启动与停运方式锅炉单独启停—适合母管制机组的启停锅炉汽轮发电机联合启停（滑参数联合启停）—适合单元制再热式机组的启停比较：单元制再热式机组与母管制机组的不同特点12/21/2022第30张三、电厂锅炉启动与停运方式锅炉单独启停—适合母管制机组的启停滑参数联合启停的特点机组启停时间缩短蒸汽和热量得到充分利用充分利用湿蒸汽的清洗和强换热作用汽轮机调速汽门全开，无节流损失滑参数联合启停的方法压力法和真空法12/21/2022第31张滑参数联合启停的特点12/19/2022第6张第二节汽包锅炉的启动与停运单元机组锅炉启动系统的作用联合滑参数启动与停运热态与冷态启动其它方式的停运回收工质和热量对各受压、受热部件进行安全保护12/21/2022第32张第二节汽包锅炉的启动与停运单元机组锅炉启动系统的作用12二、汽包锅炉启停的基本程序启动基本程序启动前的准备工作，包括：化学、燃料、热工、电气和汽机等汽包上水锅炉点火锅炉升温升压油-粉切换12/21/2022第33张二、汽包锅炉启停的基本程序启动基本程序12/19/2022第12/21/2022第34张12/19/2022第9张停运基本程序停运准备滑压准备—汽机调门开至全开滑压降负荷汽轮机停机锅炉熄火锅炉降压12/21/2022第35张停运基本程序12/19/2022第10张三、汽包锅炉蒸发设备的安全启动与停运工质流动并建立水循环是蒸发设备均匀温升的关键。蒸发设备的工质压力与升压速度要符合汽轮机进汽的要求，还要符合蒸发设备本身的要求。它主要受水冷壁金属温度、汽包热应力，汽轮机汽缸与转子热应力等的限制。12/21/2022第36张三、汽包锅炉蒸发设备的安全启动与停运工质流动并建立水循环是蒸（一）锅炉上水与水压试验1.上水过程中汽包应力的控制热应力—受约束的金属部件由于温度不均所产生的应力锅炉上水时，与水接触的下内壁，受到水的加热，温度升高，出现内外壁温差，产生热应力。特点：内壁—受压缩热应力外壁—受拉伸热应力

12/21/2022第37张（一）锅炉上水与水压试验1.上水过程12/21/2022第38张12/19/2022第13张上水注意事项上水温度：与汽包壁温差不超过50℃上水时间：2∼4小时上水速度12/21/2022第39张上水注意事项12/19/2022第14张2.锅炉启动上水和上水后的检查锅炉启动上水最终的汽包水位规定在正常水位线以下100mm上水水源：除氧器水箱或疏水箱上水后的检查水压试验方法水压试验的安全原则12/21/2022第40张2.锅炉启动上水和上水后的检查12/19/2022（二）启动过程中的汽包应力1.汽包应力分析锅炉启停时，汽包应力包括：机械应力—汽包内压力引起热应力—汽包温差引起附加机械应力—汽包和工质等自重引起12/21/2022第41张（二）启动过程中的汽包应力1.汽包应力分析（1）机械应力按薄壁容器计算，只考虑向外扩长而无其它变形，在其纵向、横向端面上只有正应力无剪应力。机械应力与汽包内压力成正比。（2）热应力汽包热应力取决于升压速度12/21/2022第42张（1）机械应力12/19/2022第1锅炉升压时汽包应力的特点上部比下部温升高上下部温差大小与水循环有关12/21/2022第43张锅炉升压时汽包应力的特点12/19/2产生压应力产生拉应力12/21/2022第44张产生压应力产生拉应力12/19/2022第19张汽包应力分析与低周疲劳寿命影响汽包的工作寿命。主要有两方面：1）材料在接近塑性变形或局部塑性变形下长期工作，材质变坏，抗腐蚀能力下降，还可能引起应力腐蚀；2）在锅炉启动，停运及变负荷过程中，汽包应力发生周期性的变化，这将引起疲劳损坏。12/21/2022第45张汽包应力分析与低周疲劳寿命12/19/2022第20张在锅炉启停过程中，汽包最大峰值应力常在下降管进口处。上