超临界600mw机组锅炉侧主蒸汽温度低压力控制

超临界600mw机组锅炉侧主蒸汽温度低压力控制

1燃烧及对比试验长沙供电有限有限公司（以下简称“长沙供电”）一期扩建2.600mw机组锅炉，dg190025.4-1号临界参数及位移陡峭的国内收割机。由东方汽轮机厂生产的n6-24。2.566-566和尚、单轴、三轴、四排水、一次中间加热和冷凝汽轮机。锅炉主要设计参数见表1。锅炉采用HT-NR3旋流燃烧器,前后墙布置,每面墙3层,每层4只。每只燃烧器配备出力为250kg/h的机械雾化点火油枪,前、后墙中层各燃烧器中心配有出力为4700kg/h的启动油枪;在三层燃烧器上方,前、后墙各布置了一层燃尽风口。过热汽温主要通过调节燃料和给水配比并配合一、二级减温水调整,减温水来自省煤器出口的给水。一级减温器设在低温过热器和屏式过热器之间,二级减温器设在屏式过热器和高温过热器之间,事故减温器设于低温再热器和高温再热器之间。再热汽温主要通过置于尾部烟道的调温烟气挡板调节。该机组采用不带炉水循环泵、含起动分离器的起动系统,该系统由内置式起动分离器、储水罐、储水罐水位控制阀(361阀)等组成。经水冷壁加热以后的工质进入起动分离器,分离出的水通过起动分离器下方的连接管进入储水罐,蒸汽则由起动分离器上方的连接管引入顶棚入口集箱。361控制阀调节储水罐水位,储水罐中的水经过361阀,在锅炉清洗及点火初始阶段被排到定排扩容器或循环到冷凝器中。机组采用中压缸起动方式,高、低压旁路分别控制主汽和再热汽压力,通过中压缸进汽,冲动汽轮机至额定转速3000r/min,并网后进行切缸操作。此时,汽轮机高压调节阀逐渐开启,高压旁路逐步关闭,高排逆止阀被汽流冲开,机组运行方式由中压缸起动切换成为高中压缸联合起动。2锅炉燃油和燃料不匹配在机组调试期间,普遍存在汽轮机冲转时锅炉侧主蒸汽温度高、压力低的现象,与汽轮机要求的参数不匹配。东方汽轮机厂最初要求汽轮机冲转主蒸汽参数为8.73MPa、370～400℃,后被迫将汽轮机冲转参数修改为5.5MPa、430℃,直接影响到机组冲转、空负荷和带初始负荷的安全经济运行。造成上述问题的原因,除了锅炉本身的特性外主要是燃料和给水不匹配。对此采取了以下措施:降低锅炉起动给水流量,由475t/h降到405t/h;加大锅炉热负荷,燃油量20t/h以上,改善燃烧;给水温度提高至60℃以上;提高蒸汽流量;降低锅炉总风量或开大汽轮机侧高低压旁路开度,增加主蒸汽流量,投入减温水,同时修改锅炉起动曲线。这些措施归结起来会增加燃油量,投入大量减温水,但锅炉侧无法将主蒸汽参数控制在8.73MPa、370～400℃,且锅炉燃油增大。日立锅炉有限公司(BHK)要求锅炉在冲转时燃油量为12～13t/h。根据BHK的经验,在机组并网前锅炉无需投入减温水即可控制主蒸汽温度在370～400℃,但从沁北电厂、湘潭电厂等同类型锅炉的运行情况来看,12～13t/h燃油不能满足汽轮机冲转要求,至少需要20t/h的燃油,否则汽轮机转速难以维持。3采取的措施3.1给水流量控制在热态清洗水质合格之前,控制给水流量为200～650t/h;当热态清洗水质合格之后,锅炉升温、升压过程中,给水流量按以下控制:水冷壁壁温不超过350℃,361阀在投自动情况下A、B始终自关,锅炉退出给水流量低保护,给水流量维持160～180t/h;机组冲转至机组并网前,锅炉退出给水流量低保护,给水流量控制在160～180t/h;机组并网后,投入给水流量低保护,给水流量至少350t/h。3.2高加低加的随机投入在热态清洗及锅炉升温、升压过程中,利用辅汽联箱的蒸汽对除氧器进行加热,维持给水温度在80～100℃。汽轮机冲转和带低负荷期间,为控制高中压缸的上下壁温差,高压加热器(高加)一般在并网并带一定负荷后再逐步投入,但实际上提前投入高加对汽缸壁温差的影响并不大,远远不会影响安全运行。因此,在高加投入时间的选择上采用同低压加热器(低加)相同的随机投入方式。汽轮机挂闸后,即开启各段抽汽逆止阀和电动阀。对逆止阀而言,操作员站给的开启指令仅仅是解除其开启的限制,抽汽流量增大后,逆止阀会自然开启。在机组中压缸起动时,中压缸开启进汽,此时2抽和3抽打开,在进行低参数暖管的同时,投入2、3号高加,并逐步建立水位。同时,5、6、7和8号低加随机投入,这样能有效地提高给水温度至180℃以上。在倒缸完成之后,高排逆止阀打开,高压缸开始进汽,同时立即投入1号高加,这样可进一步提高给水温度至200℃以上。在汽轮机冲转到100r/min即开始随机投入高低压加热器,此项技术成熟、可行。冲转中如果高低压加热器没有随机投入,给水温度最高只有120℃。3.3启动油枪出力控制锅炉燃油量12～13t/h,二次风流量为总风量的30%～40%,启动油枪投入后控制炉膛负压-600Pa;启动油枪出力由4700kg/h改为2500kg/h,3200kg/h,启动油枪油压控制在0.8～1.0MPa,点火油枪油压控制在2.0MPa;雾化蒸汽压力0.7～0.9MPa。3.4高压旁路开度调整高压旁路设定初始的开度为10%,控制分离器压力1.25MPa,维持锅炉热态清洗温度190℃。当热态清洗完毕升温升压时,高压旁路按程序控制慢慢开大,直到主蒸汽压力达8.73MPa转定压控制时,通过高压旁路开度的变化来维持主蒸汽压力不变。控制再热蒸汽压力0.39MPa,低压旁路开度不能低于20%。3.5超超临界机组国内大多数汽轮机制造厂要求在负荷低于10%时为避免水冲击的危险,主再汽管道上的疏水阀应保持开启。实际上,在充分保证机前主蒸汽过热度的前提下,主蒸汽管道上的疏水阀已提前关闭,这一方面可以提高冲转中的主蒸汽压力,另一方面可以减少大量的热损失。国外超(超)临界机组,包括国内整套引进的大型火电机组也要求或允许采用该操作控制方式运行。当主蒸汽管道、再热蒸汽管道及高中压主汽阀前左右两侧管道疏水阀关闭后,如某个疏水阀后温度大于200℃,表示该疏水阀内漏,应进行消漏处理,否则无法将主蒸汽压力升至8.73MPa。4按锅炉水冷壁控制(1)长沙电厂2号机组在首次冲转到首次并网以及倒缸调试过程中,按照上述方法随机投入高低压加热器系统,给水温度提高到202℃,锅炉燃油量12.5t/h,给水流量160～180t/h,锅炉未投入减温水,即可控制主蒸汽温度400℃、主蒸汽压力6～8.73MPa,且锅炉水冷壁壁温在350℃以内。(2)锅炉给水流量应根据机组不同阶段、在保证锅炉水冷壁安全的前提下灵活调整,退出给水流量低保护。在机组升温、升压、冲转及并网之前,当锅炉燃油量12～13t/h,其对应的给水流量为160～180t/h,此时燃料和给水匹配。(3)国内汽轮机厂应明确规定,汽轮机冲转在100r/min及以上,即要求随机投入高低压加热器,不仅可对锅炉侧提供满足汽轮机要求的、合格的蒸汽,而且在技术上也安全可行。(4)在调试过程中,给水温度控制在200℃以上,有利于锅炉的燃烧稳定和主蒸汽