(浙江浙能乐清发电有限责任公司浙江温州325000)
摘要:在燃煤电厂机组的启动过程中,由于启动初期的主、再热蒸汽过热度和流量均较低,减温水温度也较低,投运减温水极易导致水塞,从而引起爆管;此外,汽轮机冲转对蒸汽和缸温差也有严格要求。本文主要从集控运行的角度,研究了超临界机组在启动过程中免投减温水的方法,从根源上避免启动过程中因投减温水不当而导致的水塞事件,同时也满足汽轮机冲转蒸汽参数的要求,从而保障机组启动过程的安全和稳定。
关键词:660MW;机组启停;减温水;水塞;超临界
0引言
在电厂机组启动过程中,由于锅炉主、再热蒸汽流量较低且蒸汽过热度较低,减温水量/蒸汽量比例较高,且减温水温度较低,故极易发生因减温水总量过大、雾化不良、流量波动等原因造成的锅炉受热面水塞以及氧化皮脱落堆积,最终引起锅炉受热面管壁爆管[1]。另一方面,由于汽轮机多数情况为冷态冲转,在满足过热度的前提下,又要求蒸汽和汽轮机缸体温差不过大[2]。针对此类问题,本文以660MW超临界机组为例,研究了机组启动过程中20%负荷以下不投减温水技术策略。
1概述
某电厂#1机组锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。炉膛内部上方从炉前方向向后依次布置前屏过热器、后屏过热器;水平烟道部分从炉膛出口起沿烟气流程依次布置高温再热器、高温过热器。尾部烟道部分沿烟气流程依次布置低温再热器、省煤器等受热面。锅炉过热器汽温通过煤水比调节和两级喷水来控制;再热器汽温采用燃烧器摆动调节,再热器进口连接管道上设置减温水。炉膛设置六层煤粉燃烧器(A/B/C/D/E/F)、三层油枪(AB/CD/EF),采用四角切圆布置方式,如图1所示。
图1某电厂#1炉燃烧器及风门布置
2无减温水启动方法
2.1尽量提高锅炉启动过程中给水温度,提高产汽量/燃料量比例
1)尽早利用辅汽加热除氧器提高给水温度,保证除氧器水温100℃以上,水质合格后,创造条件进行炉水循环。
2)锅炉水冷壁温度必须达到80℃以上,再及时启动引、送风机,视炉膛烟温情况逐步投入底层大油枪运行,关闭SOFA风门,采用集中配风方式,调整二次风门在合适开度,逐步提高炉膛烟温。
3)在保证锅炉水动力稳定的前提下,尽量降低启动过程中给水流量。
4)条件允许情况下,及时投入高、低加,提高给水温度。
5)锅炉点火后,在升温升压阶段,为提高锅炉产汽量,提高蒸汽流量以控制受热面管壁升温速率,在锅炉热态冲洗水质合格后,即开启启动启动分离器至除氧器疏水#3电动门,逐步开启#3疏水调整门以回收热量和工质。
2.2保证锅炉燃烧稳定
1)待锅炉起压后再启动第一套制粉系统,煤量保持低限14t/h左右运行,并通过撤出锅炉CD层油枪调整燃烧率,控制燃料量平稳过度。避免引起锅炉受热面管壁温度以及锅炉汽温汽压大幅波动。
2)在锅炉点火升参数阶段,燃烧器区域下三层各二次风门保持50%以上开度,上三层各二次风门保持5%左右开度以维持冷却流量,同时关闭各层分离燃尽风门,通过微开两层紧凑燃尽风门开度来控制炉膛二次风差压在0.2~0.3kpa范围,实现锅炉集中配风,以控制锅炉燃烧火焰中心在较低位置增加水冷壁受热面吸热量。
3)严格控制煤量增加速率,降低冲转参数,在主机冲转过程中再慢慢增加煤量,这样能保证初期蒸汽与缸温偏差较小,利用暖机过程升温升压。待汽机3000转并网前再启动第二套制粉系统。
2.2其它方面策略
1)主蒸汽管道起压后,应尽早手动缓慢开启高压旁路,在压力达到要求时,将高压旁路转入自动控制,期间不得快速增加燃料量,避免汽温和金属壁温快速上升。再热器起压后,应通过压力的设定,尽早使低旁保持较大开度维持流通,随着压力设定值逐渐提高,直至汽轮机冲转要求。
2)锅炉启动过程,应加强对过热器的壁温监视,在壁温不超过饱和温度以前,控制升压速度≯0.09MPa/min。同时注意控制锅炉燃烧量,使炉膛均匀受热,利用烟温烘干受热面内的积水,防止个别管子积水形成水塞。
3)锅炉在湿态与干态转换区域运行时,应尽量缩短其运行时间,并应注意保持燃料控制的稳定,使汽水分离器水位单向变化,防止锅炉受热面金属温度的大幅波动。
3总结
在机组实际启动过程中,应用以上策略,均能实现在机组20%负荷以下不投用过热器一、二级减温水和再热器减温水,同时蒸汽参数完全满足汽轮机冲转要求,并取得较好得效果。实际上,采用以上策略后,在机组负荷达到300MW前,过热器一、二级减温水、再热器减温水基本可以保持零投用。此外,某电厂在推广启动过程免投减温水的技术方法后,因水塞引起的爆管事件至今未再发生过。
参考文献:
[1]康科伟.锅炉受热面管水塞问题的分析研究[J].山东工业技术,2018(10):42+14.
[2]黄伟,张建玲,彭敏,黄来,郭卫华,程贵兵,何军民.超临界600MW机组冲转时主蒸汽温度偏高的防治措施[J].热力发电,2009,38(05):42-44+58