循环流化床锅炉机组调试方案研究

循环流化床锅炉机组调试方案研究

电力项目的规划和试验工作是能源基本建设不可替代的重要因素。调试工作既是相对独立的阶段,同时也贯穿整个工程建设全过程,通过对整套设备的调整试运行,使各系统单个设备形成有活力和生产力的有机整体。在完成循环流化床锅炉机组的各分系统调试后,进行整套启动调试,使整个机组进入试运行阶段,以暴露并解决设备和系统的缺陷,考验机组的可靠性,检验机组的设计指标,为将来机组投产后,安全经济运行提供可能。本文以梅县荷树园电厂2×135MW循环流化床机组为例,论述循环流化床锅炉整套启动调试方案。1锅炉给煤系统设计梅县荷树园电厂2×135MW机组锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司,在消化引进技术的基础上,结合自身在125MW、200MW、300MW、600MW大容量机组锅炉开发、设计、制造方面的丰富经验,自主开发设计,为梅州宝丽华电力有限公司荷树园电厂设计制造的具有自主知识产权的国产135MW等级的循环流化床锅炉,型号为DG440/13.7-Ⅱ9,自然循环单汽包循环流化床锅炉,一次中间再热,露天布置,汽冷旋风分离,高温回灰,固态排渣,全钢结构。锅炉设计参数如下:主蒸汽流量440t/h;主蒸汽压力13.7MPa;主蒸汽温度540℃;再热蒸汽进出口压力2.63/2.48MPa;再热蒸汽进出口温度321/540℃;给水温度249.3℃。锅炉采用膜式水冷壁炉膛,炉膛内布置有屏式受热面和6片屏式过热器管屏、4片屏式再热器管屏和一片水冷分隔墙。锅炉预留6个给煤点和3个石灰石给料口。6台给煤装置在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀分布,3只石灰石口也布置前墙,石灰石与燃煤分开进入炉内。床上前后墙各布置有2只油燃烧器,床下布置有两支风道燃烧器。炉膛两侧各布置有1台滚筒式冷渣器。炉膛与尾部竖井之间,布置有2台汽冷旋风分离器,其下部各布置1台回料器。尾部竖井采用双烟道布置,前一烟道布置再热器,后一烟道中从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器省煤器。过热器系统布置有两级喷水减温器。再热器两侧进口装有事故喷水,再热汽温度调节以烟气挡板调节为主,喷水减温为辅。锅炉采用两次配风,一次风从炉膛低部水冷布风板、风帽进入炉膛,二次风从燃烧室锥体部分进入炉膛。原煤采用两级破碎,末级破碎机出口燃煤粒度不大于8m,合格粒度燃煤进入炉前煤斗,配6台给煤机。石灰石粒度要求不大于1.0mm。锅炉配有两台豪顿华工程有限公司生产的一次风机、二次风机引风机,3台高压流化风机,一台点火增压风机风机、一台播煤增压风机和两台石灰石风机等。2标准物质、标准和组织的分工2.1制定国、部、省对用电工程调整试运办法2011年版整套启动参照以下有关规程:部颁《火力发电基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)》;部颁《火电工程启动调试工作规定》;部颁《火电工程调整试运质量检验及评定标准(1996年版)》;部颁《火电施工质量检验及评定标准》(锅炉篇)(1990年版);部颁《电站锅炉性能试验规程》;制造商提供的说明书及相关资料。2.2组织分工电厂运行人员负责设备运行操作;调试人员负责指导运行操作;安装单位负责设备消缺、维护;未尽事宜由业主和安装等单位协调解决。3设备与试验投用锅炉酸洗、冲管阶段发现的缺陷已处理完毕;锅炉设备、系统全部按正常运行要求连接好,安全门阀芯已恢复完毕;已准备好足够燃料和化学除盐水,燃料分析已完成,试运用煤已确定;锅炉烟风、上煤、出灰、冷渣器及出渣、燃油、厂用电、燃料制备等系统等均已分部试运调试结束,能满足锅炉满负荷运行的需要;烟风系统:一次风机、二次风机、引风机、高压流化风机、点火增压风机、石灰石风机、播煤增压风机、电除尘器及相应的调节挡板、隔离挡板调试以及再热汽温调节烟气挡板调试完毕,有关信号及联锁保护投入;电除尘器均布、振打、空升试验完毕,可随时投用;各人孔门、防爆门、看火孔完整良好,能严密不漏;锅炉汽水系统所有阀门调试完毕,可以投用;过热器、再热器减温水系统调试完毕,可以投用;锅炉疏水系统、排污系统、汽包双色和电接点水位计等调试完毕,可以投用;辅助蒸汽系统调试完毕,可以投用;锅炉汽水取样系统、加药系统调试完毕,可以投用;锅炉各受热面金属温度测点可以投用;锅炉吹灰系统安装调试完毕,可以投用;设备和系统保温工作已全部结束;汽机旁路系统调试完毕,可以投用;空压机系统调试完毕,可以投用;所有设备挂牌工作结束,介质流向已标明;锅炉MFT及机、炉、电联锁试验合格;火检及火检风机系统调试完毕;热控系统DCS、BMS、MCS、SCS等已基本调试完毕,热控CCS协调控制系统(机组主控、锅炉主控、主再汽温、汽包水位等)数值初步整定、数据采集系统等调试完毕;BTG盘报警和有关硬手操可正常使用;锅炉需进行工作压力水压试验,水压试验进行到主汽门前;化学监督工作能正常进行,所用仪器和药品已准备好。锅炉场地平整,道路畅通,扶梯、栏杆齐全牢固。炉本体和辅机照明完好可以投用。消防设施、生活服务设施能够投用。4测试过程、步骤和内容的调整4.1投用、启动、吹扫过程锅炉整套启动点火前检查:锅炉本体及尾部烟道经检查,内部已无人工作,脚手架已全部拆除,受热面清洁完整,各人孔门完好,并关闭严密;煤仓内已清理无杂物,并已上粒度合格的煤;布风板上已铺上静止高度880mm,粒度合格床料,冷渣器内也铺上底料,回料器在加料口加入细灰或沙子,具体料层厚度根据厂家建议执行。各油枪雾化片已清理,高能点火器完好,均能自由进退;锅炉各部分保温完好;锅炉各膨胀指示器指示正确,均在0位,膨胀间隙正常;各辅机油站、冷却水系统正常;燃料、化水准备充足;所有平台走道完整,照明完好。检查和确认下列系统和设备以处于启动前状态,具备投用条件:烟风系统及相关设备调试结束,可以投用;燃油系统、雾化及吹扫蒸汽系统调试结束,可以投用;炉本体吹灰系统调试结束,可以投用;过热器及再热器减温水系统调试结束,可以投用;辅汽系统及各加热系统调试结束,可以投用;火检系统及火检冷却风系统调试结束,可以投用;锅炉仪用压缩空气系统调试结束,可以投用;返料系统调试结束,可以投用;石灰石系统调试结束,可以投用;出灰、放渣控制阀、冷渣器及出渣系统调试结束,可以投用;碎煤机系统调试结束,可以投用;输煤、上煤系统调试结束,可以投用。锅炉各辅机及其风门、挡板、电动门、跳闸阀等有关联锁保护装置的电源均已送上。确认CCS、BMS等联锁保护正确,控制系统正常。投用各种测量指示仪表或变送器,确认各参数显示正确,确认记录、报警信号装置等热控设备功能完整准确。点火前必须完成锅炉MFT试验,确认各项动作正确。MFT发生后联锁以下操作:主燃油跳闸阀快关;所有点火油枪切除并退出;所有给煤机跳闸;所有石灰石给料机跳闸;汽轮机跳闸;发电机跳闸;MFT后MCS、CCS有以下操作:二次风调节切手操;引风机切手操;过热器减温水关闭;再热器减温水关闭;停止排渣;停止吹灰。完成所有联锁保护试验;完成整套启动前检查验收;锅炉点火前检查;锅炉上水至点火水位;按规程启动相关辅机,风机启动顺序为引风机→高压流化风机→二次风机→冷渣器流化风机→一次风机→石灰石风机;控制炉膛负压(分离器出口),投入引风自动;投入相关吹扫风;投用燃油系统,燃油循环;启动火检风机;吹扫前进行燃油泄漏试验;投入再热器保护,烟气挡板和汽机旁路;炉膛吹扫,炉膛吹扫必须以下几条满足许可条件(具体的以设计为准):任一台引风机运行;任一台一次风机运行;任一台二次风机运行;任一台高压流化风机运行;风烟系统开通道;油枪快关阀关闭;燃油跳闸阀关闭;给煤机全停;石灰石给料机全停;无MFT条件;冷却风系统运行正常;炉膛无火;BMS电源正常;锅炉送风量大于30%;炉膛压力正常;汽包水位正常;床温小于设定值;燃油泄漏试验完成。待点火条件满足后点火,根据冷态启动曲线,控制燃烧,锅炉升压;风道燃烧器点火后应监视风道内保温层,防止烧损。本阶段,锅炉基本在燃油,由于启动调试时间长,要加强燃烧调整,监视油枪雾化情况,严密监视尾部烟道烟温,防止发生二次燃烧;到冲转参数,配合汽机冲转、升速、暖机,锅炉维持参数,在汽机额定转速没有达到之前,必须控制燃烧速率,防止旋风分离器管壁温度超过420℃,以保护分离器;汽机满速后,维持燃烧配合汽机和电气试验;并网升负荷;当床温度到610℃,可手动启动第一台给煤机,以最小速率进行脉动投煤,当床温升高,而氧量持续减少时,可认为煤已着火,可连续给煤。进一步加热升温,当中排热电偶显示温度达到750℃,逐渐减少油枪出力,当炉膛温度达到850℃,停用全部油枪。调整床温至运行床温。锅炉投煤后,启动冷渣器系统。锅炉投煤后要严密监视尾部烟道烟温,防止积粉二次燃烧。当锅炉压力达到要求后,校验安全门(也可根据现场情况在冲转前进行);根据《火电工程调整试运质量检验及评定标准》的要求,在本阶段应做好锅炉点火升压、技术指标控制等各项工作。4.2锅炉负荷试验接第一阶段工作,汽机维持3000r/min;机组并网带负荷;床温正常后,停运油枪,完成锅炉点火,投运电除尘;投入石灰石系统;锅炉注意燃烧调整,注意床温返料,进行日常巡检;按机组启动曲线升负荷;检查锅炉膨胀情况,如果受阻必须解决后,再继续升负荷;锅炉负荷50%以上时,配合热工进行水位自动调试;配合热工进行风量自动调试;配合热工进行床温自动调试;配合热工进行返料自动调试;配合热工进行汽温汽压自动调试;配合热工进行燃烧自动调试;配合热工进行石灰石给料控制自动调试;冷渣器热态调试;出灰、出渣系统热态调试;配合热工进行协调控制等其它调试;各项自动调试合格后即要求投入运行;根据汽水品质,锅炉同步进行洗硅;过热汽温度调节主要用减温水,再热汽温度调节以烟气挡板为主,减温水为辅;床温可通过改变一次风量进行调节;按机组启动曲线,逐渐增加机组负荷,直至135MW;蒸汽严密性试验;对升负荷过程中可能出现的问题,应解决后才能继续升负荷;配合汽机进行CCS负荷摆动、高加紧急停用试验等;根据《火电工程调整试运质量检验及评定标准》的要求,在本阶段应做好锅炉各系统带负荷调试和燃烧调整的记录。4.3测试阶段及调试过程接第二阶段进行;锅炉所有分系统调试完毕后,所有对运行有影响的缺陷解决后,投用各项自动,机组带负荷至135MW;满足启动要求后,机组进入168h满负荷连续试运行,在满负荷试运期间,对锅炉及其辅助系统在额定工况下进行考验,验证机组在额定工况下运行时,能否达到设计要求;根据《火电工程调整试运质量检验及评定标准》的要求,在本阶段应做好锅炉满负荷试运的记录。停炉过程中,当中层热电偶显示炉膛温度接近610℃时,投运油枪,停止给煤以及石灰石。当机组达到一合适的停炉工作温度后,对炉膛、旋风分离器、回料腿和回料器和冷渣器及进渣控制阀,继续进行吹扫约30min以保护耐火材料,然后停风机。锅炉如果放水,水温必须小于93℃。如果停炉热备用,可维持高床温,料层厚度保持高一点。试运结束后,锅炉整套启动调试结束,移交试生产。在调试过程中,要根据实际情况,进行制定记录表格。另外,本试验是在锅炉冲管完成,系统已恢复后进行。初期需要配合汽机、电气试验,校验安全门。升负荷过程中进行蒸汽严密性试验,然后到额定负荷进行可靠性试运阶段。5加强汽温和再热器运行管理(2)锅炉燃烧时,应尽量保持正常床温运行,特别是高床温运行,一旦出现汽温高的异常,处理就比较困难,常常通过大量减负荷,重新调整床温、汽温,再重新带负荷,这样就限制了机组带负荷。(3)锅炉给煤应控制粒度。给煤粒度超过设计值时,运行人员往往通过加大一次风量来流化料层,避免大颗粒沉底、床料分层、局部流化不良,而此时床温又维持不住,只好加煤,这样就导致该负荷下燃烧过量,汽温汽压可能控制不了。给煤过细会造成尾部烟道积碳,可能造成尾部烟道二次燃烧。另外油枪也要保证雾化良好。(4)锅炉返料差压应注意监视,防止返料吹空,烟气短路,由下部直接进入旋风分离器,同时也要防止不返料,旋风分离器堵塞。(5)给煤一定要控制水分,水分过大可能堵塞下煤管,影响锅炉正常运行。(6)防止过热器、再热器超温超压,保证汽包水位。(7)汽机跳闸时以及启动初期要注意保护再热器;汽机跳闸时要监视分离器壁温,超过420℃时要开启排汽阀,400℃时关闭。(8)锅炉运行所有保护必须投运,不可切除,遇到问题协商解决。(9)辅机要加强巡检。6锅炉调试的注意事项本文