馬敏

摘要： 本文闡述了超臨界自流鍋爐的啟動(dòng)特點(diǎn)，具體分析了超臨界直流鍋爐的冷態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)、過(guò)程，以及應(yīng)注意的問(wèn)題，并對(duì)上海石洞口二廠機(jī)組詳細(xì)進(jìn)行了冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程的分析。

關(guān)鍵詞： 超臨界直流鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程分析

本文以華能上海石洞口第二電廠600MW超臨界直流鍋爐為例，鍋爐由Sulzer公司與美國(guó)CE公司聯(lián)合設(shè)計(jì)，基本上采用CE典型的總體布置，單爐膛、雙煙道倒U型全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，爐膛水冷壁下部（包括冷灰斗）采螺旋圍繞管圈，上部為一次上升垂直管屏，兩者之間采用中間混合集箱。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為東勝神木煤。汽機(jī)旁路系統(tǒng)由具備安全功能的100%MCR容量的高壓旁路和65%MCR容量的低壓旁路兩級(jí)串聯(lián)旁路構(gòu)成。下面是其冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程。

1.鍋爐的啟動(dòng)準(zhǔn)備

（1）鍋爐在啟動(dòng)前，通常按規(guī)程或鍋爐使用說(shuō)明書，對(duì)鍋爐本體及汽水系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)及高低壓旁路、閉式冷卻水等其他公用系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，鍋爐有關(guān)的輔機(jī)（送、引風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)，空氣預(yù)熱器，以及電除塵，等等）、熱控?；瘜W(xué)水處理和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、消防、照明、通訊等均應(yīng)具備安全啟動(dòng)的條件。

（2）鍋爐的所有連鎖保護(hù)在啟動(dòng)前均應(yīng)投入運(yùn)行。

2.鍋爐進(jìn)水和循環(huán)清洗

直流爐在進(jìn)水前必須進(jìn)行水沖洗，用除鹽水沖洗系統(tǒng)的管道和鍋爐本體。沖洗的水不斷排放，以除去雜質(zhì)和銹蝕。直至經(jīng)化驗(yàn)，鍋爐水質(zhì)達(dá)到要求規(guī)定值，水沖洗暫告結(jié)束（后面還有熱態(tài)清洗），這實(shí)際上都是由于直流爐在正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中不能排污所致。

3.吹掃

點(diǎn)火前必須用一定流量的空氣對(duì)爐膛中可能存在的可燃物和可燃?xì)怏w進(jìn)行吹掃排除，防止鍋爐點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆燃。按順序鍋爐啟動(dòng)有關(guān)輔機(jī)，按規(guī)定先進(jìn)行輕重油系統(tǒng)的泄漏試驗(yàn)并以約50％的鍋爐額定風(fēng)量進(jìn)行爐膛吹掃工作，將MFT復(fù)位，在五分鐘吹掃過(guò)程中，若有一條件不滿足，則必須吹掃中斷，查明原因，恢復(fù)吹掃條件，重新計(jì)時(shí)吹掃。

4.保持爐膛負(fù)壓

點(diǎn)火前，將引風(fēng)機(jī)投入，保持爐膛負(fù)壓。關(guān)于點(diǎn)火前的總風(fēng)量，通常為35%左右，CE規(guī)定：如果鍋爐MFT后是聯(lián)跳風(fēng)機(jī)停爐的，則啟動(dòng)時(shí)的風(fēng)量應(yīng)保持在35%—40%額定風(fēng)量，時(shí)間不少于5分鐘，否則吹掃后將2次風(fēng)進(jìn)爐膛的小風(fēng)門全部開足而無(wú)法調(diào)節(jié)。這樣做的目的是防止停爐時(shí)沒(méi)有足夠的通風(fēng)量，在燃燒器周圍積有煤粉。因此點(diǎn)火前應(yīng)適當(dāng)加大風(fēng)量進(jìn)行吹掃。以上這幾步準(zhǔn)備好以后，鍋爐可以點(diǎn)火。

5.鍋爐點(diǎn)火

鍋爐點(diǎn)火方式為輕油重油燃燒器。根據(jù)鍋爐的升溫升壓的要求，先點(diǎn)輕油槍，再點(diǎn)重油燃燒器，最后啟動(dòng)制粉系統(tǒng)，緩慢增加燃料量，鍋爐升溫升壓。

6.鍋爐升溫升壓

鍋爐點(diǎn)火后，隨著燃料投入量的逐漸增加，鍋水溫度逐漸升高，由于此時(shí)過(guò)熱器和再熱器里基本沒(méi)有蒸汽或者有很少量的蒸汽通過(guò)來(lái)冷卻，為了防止其受熱面超溫，這時(shí)應(yīng)通過(guò)控制爐膛出口煙氣的溫度來(lái)保護(hù)過(guò)熱器及再熱器，亦即控制燃料的投入率。

7.熱態(tài)清洗

當(dāng)水冷壁內(nèi)的溫度和壓力逐漸升高，高溫的水將殘留在爐內(nèi)的雜質(zhì)（主要是氧化硅雜質(zhì)）沖洗出來(lái)使水中的雜質(zhì)增加。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明鐵的沉淀在260—290℃發(fā)生，所以當(dāng)水溫在這個(gè)范圍內(nèi)時(shí)要進(jìn)行熱態(tài)清洗。保持水量和水壓穩(wěn)定，隨著含鐵量的增加，不斷地放水和補(bǔ)水，進(jìn)行熱態(tài)清洗。

8.旁路系統(tǒng)啟動(dòng)初期對(duì)汽壓的控制

（1）在啟動(dòng)時(shí)，使啟動(dòng)中蒸汽溫度與金屬溫度相匹配，縮短啟動(dòng)時(shí)間。

（2）汽機(jī)故障時(shí)，可采用停機(jī)不停爐的方式。電網(wǎng)故障時(shí)，機(jī)組帶廠用電運(yùn)行，有利于盡快恢復(fù)供電，縮小事故范圍。

（3）啟動(dòng)時(shí)防止再熱器被燒壞。

（4）回收工質(zhì)及熱量，降低噪音。

（5）啟動(dòng)時(shí)，使蒸汽中的固定小顆粒通過(guò)旁路進(jìn)入凝汽器，從而防止汽機(jī)調(diào)節(jié)汽門、噴嘴及葉片的顆粒腐蝕。

9.汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)帶初負(fù)荷

到上步時(shí)，汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)條件已完全具備，便可開始沖轉(zhuǎn)。但是要注意沖轉(zhuǎn)前必須投入盤車。此過(guò)程鍋爐的氣壓由高壓旁路控制不變。隨著進(jìn)汽量的增大，汽輪機(jī)的高壓調(diào)節(jié)閥門逐漸打開，而同時(shí)高低壓旁路逐漸關(guān)小，直到高低壓旁路全關(guān)以后，鍋爐的蒸發(fā)段仍為濕態(tài)，繼續(xù)增加燃料量將使分離器進(jìn)汽量增加，分離器的水位下降。保持定壓運(yùn)行時(shí)，分離器的AA閥和AN閥已全關(guān)，只有ANB閥還繼續(xù)用于維持水位。隨著燃料量的繼續(xù)增加，分離器的水位繼續(xù)下降A(chǔ)NB閥繼續(xù)關(guān)小，直到全關(guān)為止，此時(shí)分離器完成從濕態(tài)到干態(tài)的轉(zhuǎn)變，成為一個(gè)微過(guò)熱蒸汽通道。具體過(guò)程如下：以上汽門沖轉(zhuǎn)過(guò)程為例，當(dāng)主蒸汽滿足沖轉(zhuǎn)條件時(shí)，在汽輪機(jī)各油系統(tǒng)正常的情況下，運(yùn)行人員按主汽門控制鍵，中壓調(diào)門和高壓調(diào)門全開。這時(shí)系統(tǒng)處于主氣門主控方式，還未進(jìn)行主汽們到高壓調(diào)門的控制切換。升轉(zhuǎn)速直到2900r／min，運(yùn)行人員按高壓調(diào)門控制鍵，DEH系統(tǒng)開始進(jìn)行控制調(diào)門的切換。為了防止切換過(guò)程引起汽輪機(jī)超速，DEH要先關(guān)高壓調(diào)門到最小開度，等待汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下跌（一般要下跌50r／min以上）。當(dāng)轉(zhuǎn)速下跌完成時(shí)，主汽門退出對(duì)轉(zhuǎn)速的控制，在DEH系統(tǒng)控系統(tǒng)下以一定的速率全開，當(dāng)其開度大于全行程的90％時(shí)，閥門控制切換完成。以后由高壓調(diào)門控制轉(zhuǎn)速完成沖轉(zhuǎn)直到3000r／min。

10.繼續(xù)升負(fù)荷直到滿負(fù)荷

石洞口這臺(tái)機(jī)組滑壓運(yùn)行采用的是定壓—滑壓—定壓運(yùn)行方式。35％以下的定壓運(yùn)行主要是為了啟動(dòng)方便和鍋爐水冷壁的安全；90％以上的定壓運(yùn)行主要是為了機(jī)組調(diào)頻運(yùn)行的需要。從35％額定負(fù)荷開始自動(dòng)滑壓運(yùn)行的具體條件是在協(xié)調(diào)運(yùn)行方式下高壓旁路全關(guān)和控制高壓旁路的開啟信號(hào)小于2％。如果只有高壓旁路全關(guān)，則當(dāng)汽壓高時(shí)高壓旁路還會(huì)開啟，因此，必須保證兩個(gè)條件同時(shí)具備，為此應(yīng)使用協(xié)調(diào)方式運(yùn)行。

在滑壓條件下，1—3號(hào)調(diào)節(jié)汽門全開是保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，協(xié)調(diào)控制中規(guī)定：當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門開度在87％以上時(shí)才能進(jìn)入滑壓運(yùn)行方式，當(dāng)開度小于82%時(shí)應(yīng)自動(dòng)退出。開始進(jìn)入滑壓運(yùn)行以后，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷送出汽壓信號(hào)給機(jī)爐主控，以保持滑壓運(yùn)行參數(shù)；一個(gè)跟蹤器跟蹤汽壓的實(shí)際指令再加上1.3MPA的富裕量，作為高壓旁路的動(dòng)作值，當(dāng)汽壓超過(guò)此值時(shí)高壓旁路就開啟，起到一定的保護(hù)作用。

利用滑壓運(yùn)行，開啟下一臺(tái)磨煤機(jī)繼續(xù)升負(fù)荷。當(dāng)負(fù)荷升至近500MW時(shí)也即80%MCR時(shí)，開始由亞臨界向超臨界過(guò)度，汽水分離器的壓力很快越過(guò)22.2MPA，進(jìn)入超臨界壓力狀態(tài)。最后達(dá)到超臨界工況，繼續(xù)升負(fù)荷。當(dāng)負(fù)荷升到90％時(shí)，轉(zhuǎn)為定壓運(yùn)行方式，直至滿負(fù)荷。

到此冷態(tài)啟動(dòng)結(jié)束，機(jī)組轉(zhuǎn)為正式運(yùn)行階段。

參考文獻(xiàn)：

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