04直流锅炉的启动
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直流锅炉启动系统控制介绍
直流锅炉启动控制系统介绍2016.51带循环泵的启动系统1.1系统介绍对于配置带循环泵的启动锅炉，在锅炉的启动及低负荷运行阶段，炉水循环确保了在锅炉达到最低直流负荷之前的炉膛水冷壁的安全性。
当锅护负荷大于最低直流负荷时，一次通过的炉膛水冷壁质量流速能够对水冷壁进行足够的冷却。
启动系统主要由除氧器、给水泵、大气式扩容器、集水箱、启动循环泵、启动分离器等组成，具体流程图见图3在炉水循环中，由分离器分离出来的水往下流到锅炉启动循环泵的人口，通过泵提高压力来克服系统的流动阻力和省煤器最小流量控制阀(V-507)的压降，水冷壁的最小流量是通过省煤器最小流量控制阀来实现控制的，即使当一次通过的蒸汽量小于此数值时，炉膛水冷壁的质量流速也不能低于此数值。
炉水再循环提供了锅炉启动和低负荷时所需的最小流量，选用的循环泵能提供锅炉冷态和热态启动时所需的体积流量，在启动过程中，并不需要像简单疏水扩容器系统那样往扩容器进行连续地排水。
循环泵的设计必须提供足够的压头来建立冷态和热态启动时循环所需的最小流量。
从控制阀出来的水通过省煤器，再进人炉膛水冷壁，总体流程如图2所示，在循环中，有部分的水蒸气产生，然后此汽水混合物进人分离器，分离器布置靠近炉顶，这样可以提供循环泵在任何工况下(包括冷态启动和热态再启动)所需要的净吸压头，分离器的较高的位置同样也提供了在锅炉初始启动阶段汽水膨胀时疏水所需要的静压头。
在图3所示启动系统图中，循环泵和给水泵是申联布置，这样的布且具有以下优点:(1)进人循环泵的水来自下降管或锅炉给水管或同时从这两者中来; 这样的布置使得在各个启动过程中，总是有水流过循环泵，泵的流量恒定，无须设置任何最小流盆的泵循环回路及其必须的控制设备;(2)锅炉给水的欠熔可增加循环泵的净吸压头;当分离器由湿态转向干态时，疏水流量为0，但此时循环泵能从给水管道中得到足够的流量，可保证分离器平滑地从干态转向湿态，无须在此时进行循环泵的关停操作。
直流锅炉启动系统
NCEPU
超超临界直流炉无炉水循环泵稳压吹管
(三)可降低给水泵在启动和低负荷运行的功率； (四)适合于频繁启动、带循环负荷。 (五)不仅可以带泵运行，而且即使泵不能使用，也照样可以不带泵启动。 (六)进入循环泵的水来自下降管或锅炉给水管或同时从这两者中来； 这
样的布置使得在各个启动过程中，总是有水流过循环泵，泵的流量恒 定，无须设置任何最小流量的泵循环回路及其必须的控制设备； (七)锅炉给水的欠焓可增加循环泵的净吸压头；当分离器由湿态转向干 态时，疏水流量为零，但此时循环泵能从给水管道中得到足够的流量， 可保证分离器平滑地从干态转向湿态，无须在此时进行循环泵的关停 操作。
只在机组启动和停运过程中投入运行，而在正 常运行时解列于系统之外。
内置式启动分离器系统
在锅炉启停及正常运行过程中，汽水分离器均 投入运行，所不同的是在锅炉启停及低负荷运 行期间，汽水分离器湿态运行，起汽水分离作 用，而在锅炉正常运行期间，汽水分离器只作 为蒸汽通道。
内置式启动分离器系统的种类
运行经济性差； 要求除氧器安全阀容 量增大； 不适合于两班制和周 日停机运行方式。
投资大； 运行操作复杂； 转动部件的运行 和维护要求高； 循环泵的控制要 求高。
投资大； 金属耗量大； 要求除氧器安全 阀容量增大。
NCEPU
再循环泵与锅炉给水泵并联方式的特点
不必使用特殊的混合器,当循环泵故障时无需首 先采用隔绝水泵,也不致对给水系统造成危害。
扩容器式 循环泵式 疏水热交换器式NCEPUFra bibliotek 扩容器式
分离器疏水流到扩 容器回收箱，在 机组启动疏水不 合格时，将水放 入地沟，疏水合 格后，排入凝汽 器进行工质回收， 同时，分离器疏 水还可以通入除 氧器，一方面可 以回收工质，另 一方面也可用来 加热除氧器水回 收热量。
直流锅炉的启动系统
• 筒身： • 内件：消旋器、阻水装置 • 封头：锥形，上下各1 • 引入管：6根，切向向下 倾斜15° • 引出管：汽（上部）、水 （下部）各1根
• 数量：2只/ 台炉
汽水分离器贮水罐
• 筒身： • 内件：阻水装置 • 封头：锥形，上下各1 • 引入管：2根 • 引出管：汽（上部）、水 （下部）各1根 • 数量：1只/ 台炉，考虑水 位控制的稳定性
如膨胀量过大，将使锅炉内的工质压力和启动 分离器水位都一时难以控制。 影响工质膨胀的因素主要有启动流量、给水温 度、燃料的投入速度等。启动流量越大，膨胀 量越大；给水温度越低，膨胀到来越迟，膨胀 量越小；投入的燃料量大，投燃料速度快，工 质先达到沸点的位置在炉膛下辐射区，膨胀点 后的存水量就多，总的膨胀量大；同时局部压 力升高快，因而瞬时的最大排出量也愈大。
2．2．4 工质膨胀控制 控制燃料投入速度不宜过快、过大，调节分离 器各排放通道的排放量，以防止水冷壁超压和 启动分离器水位失控。 对外置式分离器的系统，冷态启动时水冷壁压 力高出分离器压力许多，工质膨胀时燃烧率已 较高，分离器的产汽量超过冲转所需要的耗汽 量，故汽轮机冲转在膨胀之前进行（但热态启 动仍是膨胀后冲转）。这样既有利于协调蒸汽 参数、减小启动热损失，又可避免低温再热器 因旁路容量限制了蒸汽流量而引起管子超温。
2．4 注意事项 锅炉点火初始阶段，由于炉膛温度极低，如 何使油燃烧器着火稳定、燃烧完善，特别是对重 油，良好的燃烧更为重要。 在升温升压过程中应严密监视汽水分离器和 对流过热器出口集箱的应力余度不超过限额，特 别在极态启动时。 在锅炉启动过程中，尤应加强对空气预热器 热点检测的监视，发现报警应及时到现场检查， 并坚持按规定每班对预热器的吹灰工作，防止预 热器再燃烧事故的发生。 在汽水分离器入口汽温第一次达到饱和温度 时，锅炉有一个汽水膨胀过程，此时要注意汽水 分离器和除氧器的水位控制，防止水位超限。
• 数量：2只/ 台炉
汽水分离器贮水罐
• 筒身： • 内件：阻水装置 • 封头：锥形，上下各1 • 引入管：2根 • 引出管：汽（上部）、水 （下部）各1根 • 数量：1只/ 台炉，考虑水 位控制的稳定性
如膨胀量过大，将使锅炉内的工质压力和启动 分离器水位都一时难以控制。 影响工质膨胀的因素主要有启动流量、给水温 度、燃料的投入速度等。启动流量越大，膨胀 量越大；给水温度越低，膨胀到来越迟，膨胀 量越小；投入的燃料量大，投燃料速度快，工 质先达到沸点的位置在炉膛下辐射区，膨胀点 后的存水量就多，总的膨胀量大；同时局部压 力升高快，因而瞬时的最大排出量也愈大。
2．2．4 工质膨胀控制 控制燃料投入速度不宜过快、过大，调节分离 器各排放通道的排放量，以防止水冷壁超压和 启动分离器水位失控。 对外置式分离器的系统，冷态启动时水冷壁压 力高出分离器压力许多，工质膨胀时燃烧率已 较高，分离器的产汽量超过冲转所需要的耗汽 量，故汽轮机冲转在膨胀之前进行（但热态启 动仍是膨胀后冲转）。这样既有利于协调蒸汽 参数、减小启动热损失，又可避免低温再热器 因旁路容量限制了蒸汽流量而引起管子超温。
2．4 注意事项 锅炉点火初始阶段，由于炉膛温度极低，如 何使油燃烧器着火稳定、燃烧完善，特别是对重 油，良好的燃烧更为重要。 在升温升压过程中应严密监视汽水分离器和 对流过热器出口集箱的应力余度不超过限额，特 别在极态启动时。 在锅炉启动过程中，尤应加强对空气预热器 热点检测的监视，发现报警应及时到现场检查， 并坚持按规定每班对预热器的吹灰工作，防止预 热器再燃烧事故的发生。 在汽水分离器入口汽温第一次达到饱和温度 时，锅炉有一个汽水膨胀过程，此时要注意汽水 分离器和除氧器的水位控制，防止水位超限。
直流锅炉锅炉启动系统49页PPT
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直流锅炉锅炉启动系统
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直流锅炉锅炉启动系统
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
直流锅炉启动控制关键点介绍
根据锅炉的运行方式、参数可分为三个阶段；第一启动及低负荷运行阶段，第二亚临界直流炉运行阶段，第三超临界直流炉运行阶段。
每个阶段的调节方法和侧重点有所不同。
1 第一阶段：锅炉启动及低负荷运行阶段不同容量的锅炉其转干态直流运行的最低负荷有所不同，一般在25%～35% BMCR 之间，在湿态情况下，其运行方式与强制循环汽包炉是基本相同的。
汽水分离器及贮水罐就相当于汽包，但是两者容积相差甚远，贮水罐的水位变化速度也就更快。
由炉水循环泵将贮水罐的水升压进入省煤器入口,与给水共同构成最小循环流量。
其控制方式较之其它超临界直流锅炉（不带炉水循环泵，贮水罐的水经361 阀直接排放至锅炉疏扩、除氧器、凝汽器等）有较大不同，控制更困难。
给水主要用于控制贮水罐水位，炉水循环泵出口调阀控制省煤器入口流量保证锅炉的最小循环流量，贮水罐水位过高时则通过361 阀排放至锅炉疏水扩容器。
此阶段汽温的调节主要依赖于燃烧控制，通过投退油枪的数量及层次、调节炉前油压、减温水、烟气挡板等手段来调节主再热蒸汽温度。
在第一阶段水位控制已可投自动，但是大多数锅炉的水位控制逻辑还不够完善，只是单纯的控制一点水位，还没有投三冲量控制，当扰动较大时水位会产生较大的波动，甚至根本无法平衡。
此阶段要注意尽量避免太大的扰动，扰动过大及早解除自动，手动控制。
根据经验，炉水循环泵出口360 阀一般不投自动（以防360 阀开度过大BCP 电机过流），在启动时保持一恒定的给水流量（适当大于最小流量），用电动给水泵转速和给水调旁来控制贮水罐水位。
缓慢增加燃料量，保持适当的升温升压率,储水罐水位在某一点逐渐下降，361（360）阀逐渐关小直至全关, 中间点过热度由负值逐渐升高变正，机组即进入直流运行状态，是一个自然而然的过程，此时只要操作均匀缓慢，不使压力出现太大波动，就能实现自然过渡。
但是建议361 阀依然投入自动，避免人为疏忽造成水位过高，造成顶棚过热器进入水。
直流锅炉启动系统
启动分离器 贮水罐 361阀 大气式疏水扩容器 疏水泵
相关的阀门管道等 组成。
启动分离器 贮水罐
1、汽水流程：
工质合格的水在分离器贮水罐361阀的 控制下，由分离器贮水罐再返至凝汽器 的疏水扩容器来达到控制启动分离器贮 水罐水位在控制范围内的目的。饱和蒸 汽送往过热器，在汽机进汽前通过高低 压汽机旁路阀回收到冷凝器。
系统流程
末级过热器 屏式过热器 低温过热器
高温再热器 低温再热器
启动分离器 启动分离器贮水罐
水冷壁
省煤器
高压 加热器
③ 高压汽机旁路阀
高压汽机 HP
IP
中压汽机
低压汽机旁路阀 ④
L P 低压汽机
冷凝器
启动分离器 贮水罐 361 阀
②
启动排污
冷凝水泵 冷凝水净化器
给水调节阀
①
锅炉给水泵
除氧器
低压 加热器
2）炉前段 清洗：
清洗高压 加热器段 管路。
末级 过热器 屏式 过热器 低温 过热器
高温 再热器 低温 再热器
③ 高压汽机旁路阀
低压汽机旁路阀 ④
高压汽机 HP IP 中压 汽机
L P 低压汽机
水 冷 壁
省煤 器
启动 分离器
冷凝 器
启动 分离器 贮水罐
启动 分离器 贮水 罐溢流 调节阀
② 启动排污
冷凝 水泵 冷凝 水净化 器
高压 加热 器
给水 调节阀
①
锅炉 给水泵
除氧 器
低压 加热 器
3）锅炉上水
上水前记录膨胀指示一次; 向凝结水及给水中加联铵; 水品质Fe＜200ppb;水温>60℃; 开启疏水泵后至机组排水槽电动门,关闭至凝汽器
相关的阀门管道等 组成。
启动分离器 贮水罐
1、汽水流程：
工质合格的水在分离器贮水罐361阀的 控制下，由分离器贮水罐再返至凝汽器 的疏水扩容器来达到控制启动分离器贮 水罐水位在控制范围内的目的。饱和蒸 汽送往过热器，在汽机进汽前通过高低 压汽机旁路阀回收到冷凝器。
系统流程
末级过热器 屏式过热器 低温过热器
高温再热器 低温再热器
启动分离器 启动分离器贮水罐
水冷壁
省煤器
高压 加热器
③ 高压汽机旁路阀
高压汽机 HP
IP
中压汽机
低压汽机旁路阀 ④
L P 低压汽机
冷凝器
启动分离器 贮水罐 361 阀
②
启动排污
冷凝水泵 冷凝水净化器
给水调节阀
①
锅炉给水泵
除氧器
低压 加热器
2）炉前段 清洗：
清洗高压 加热器段 管路。
末级 过热器 屏式 过热器 低温 过热器
高温 再热器 低温 再热器
③ 高压汽机旁路阀
低压汽机旁路阀 ④
高压汽机 HP IP 中压 汽机
L P 低压汽机
水 冷 壁
省煤 器
启动 分离器
冷凝 器
启动 分离器 贮水罐
启动 分离器 贮水 罐溢流 调节阀
② 启动排污
冷凝 水泵 冷凝 水净化 器
高压 加热 器
给水 调节阀
①
锅炉 给水泵
除氧 器
低压 加热 器
3）锅炉上水
上水前记录膨胀指示一次; 向凝结水及给水中加联铵; 水品质Fe＜200ppb;水温>60℃; 开启疏水泵后至机组排水槽电动门,关闭至凝汽器
04直流锅炉的启动
2、协调机炉工况
① 满足直流锅炉启动过程自身要求的工质 流量与工质压力等。 ② 满足汽轮机启动过程需要的蒸汽流量、 蒸汽压力与蒸汽温度。
3. 工质与热量回收
借助启动旁路系统回收启动过程锅炉排 放的工质和热量。
4. 安全保护
辅助锅炉、汽轮机安全启动 溢流保护功能：机组甩负荷保护、带厂 用电运行、停机不停炉
直流锅炉启动系统种类
过热器旁路系统
外置式分离器启动系统 ESSS(EXTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM) 内置式分离器启动系统 ISSS(INTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM)
二、外置式分离器启动系统(ESSS)
外置式分离器似一个中压或低压分离器， 它只是在机组启动及停运过程中使用， 正常运行时与系统隔绝，处于备用状态， 故又称启动分离器。
1、分离器上部分 两层设有四只成 水平切向布置的 蒸汽引出管的管 座， 2、四个水冷壁出 口集箱来的汽水 混合物(启动时)或 微过热蒸汽 (正常 运行时)切向引入 分离器 3、疏水管出口
分离器疏水系统
CE-Sulzerl900 AA：保证工质膨 胀峰值流量排放 AN：辅助AA排放 疏水，AA关闭， AN与ANB共同控 制分离器水位。 ANB：疏水排入 除氧器，回收工质 和热量。
汽包锅炉、直流锅炉
锅炉类型
自然循环 控制循环 螺旋管圈内置分离器直 流锅炉 螺旋管圈内置分离器有 辅助循环泵直流锅炉
启动压力
零压，燃烧加热水冷 壁产汽升压
零压，燃烧加热水冷 壁产汽升压 零压，燃烧加热水冷 壁产汽升压 零压，燃烧加热水冷 壁产汽升压
水冷壁启动质 量流量
点火后逐渐建立循环 流量
锅炉-启动讲解
省煤器
省煤器 进口阀 逆止阀
省煤器布置在烟气温度较底的区域
启
动 过
空气预热器监护
防止发各生二种次监燃护烧。
程
防止发生不正常的热变形。
汽包水位的监护
派专人严密监视。
蒸汽品质的监护
定期取水化验。
硅 0.6%升到8%
不同类型锅炉的启动及特点
自然循环汽包炉 强制循环汽包炉 直流锅炉
自然循环汽包炉
冷态启动 启动程序
热态启动的控制要点
热态启动过程与冷态启动过程基本相同，但在热态启时要特 别注意以下几点；
(1)点火前，锅炉各疏水门应在关闭位置，当主蒸～温与高温过 热器人口汽温之差小于30℃时，全开高温过热器纂汽联箱疏水门。 高、低压旁路系统投入后，关小或关闭上述疏水门。
(2)热态滑参数启动前，汽包内工质保持一定压力，在启动升温 升压曲线上可以找到一个对应点。锅炉点火后，要很快启动旁路 系统，以较快的速度调整燃烧，达到上述对应 点，避免因锅炉 通风，吹扫等原因使汽包压力有较大幅度降低。此后按对应的锅 炉启动升温升压曲线进行升温升压。
压力法启动
采用滑参数压力法启动，汽机冲转时，主汽门 前的蒸汽已具有一定的压力和一定的过热度(一般要 在50℃以上)，在升速过程中和低负荷时，进汽参数 保持不变，用逐渐开大调节阀的方法增加进汽量， 直至调节阀全开(或留一个未开)后，保持开度不变 ，此时锅炉增加负荷，使蒸汽升温升压，逐步增大 汽轮机功率。
热膨胀
在锅炉升压过程中，各部件都要产生 热膨胀
严密监视汽包、联箱和管道的热膨胀 情况，并做好记录
水冷壁产 生不均匀 膨胀了
放水
升压过程中汽包的金属应力
热应力 汽包上、下壁温差产生的热应力 汽包内、外壁温差产生的热应力 汽包的交变热应力的循环
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汽轮机冲转、升速与并网时用的蒸汽来自启动 分离器，为此，启动分离器压力还要满足汽轮 机的进汽要求。
2．启动分离器在系统中的位置
3．启动分离器与锅炉连接
a. 简单联接系统
系统简单，B阀压力降大，阀振动、噪声，切除启动 分离器困难
b. 有节流管束联接系统
节流管束承担B阀部分压降，改善B阀工作条件
汽轮机旁路系统
汽包锅炉 受热面旁路系统（过热器旁路） 汽轮机旁路系统
一、启动旁路系统的功能和种类
直流锅炉单元机组启动旁路系统功能： 1. 辅助锅炉启动 2. 协调机、炉工况 3. 工质与热量回收 4. 安全保护
1、辅助锅炉启动
① 辅助建立冷态与热态循环清洗工况。 ② 辅助建立启动压力和启动流量，或建立
1．启动分离器容量与压力
启动分离器容量：(25％～30％)MCR启 动流量确定。工质膨胀量大的锅炉应适 当放大启动分离器容量。
启动分离器压力确定原则：
从热量回收角度看，饱和蒸汽焓值在压力2.5～ 4.0MPa范围内最高，启动分离器压力在这个范 围内热量回收率最大。
启动分离器要有排放必须的蒸汽流量和水流量 的能力Байду номын сангаас还要注意满足工质膨胀时的大流量排 放。在一定的设备条件下，启动分离器压力越 高，排放能力越大。
冷态启动
锅炉进水，循环清洗； 建立启动压力和启动流量； 锅炉点火，建立初始燃料量，升温、升压，回
收工质和热量； 配合汽轮机冲转、升速、并网、升负荷； 工质进行膨胀； 切除启动分离器，开过热器隔绝阀； 直流运行升压升负荷。
热态启动与冷态启动基本相同
区别：
(1)停机时间短，可不进行冷热态清洗； (2)汽轮机金属温度较高，为了获得较高的冲转蒸汽温度，工 质膨胀在汽轮机冲转前进行。
≈10%MCR并网 ≈35~37%MCR
启动流量
分离器温态转干态
600MW机组内置式分离器直流锅炉
① 负荷＜37%MCR，汽水混合物进入汽水分离器进行汽 水分离，汽水分离器形成水位，湿态运行
② 负荷＞37%MCR，饱和蒸汽、过热蒸汽进入汽水分离 器，汽水分离器水位消失，干态运行
两态转化过程三个阶段：
外置式全压启动 内置式零压启动
一、锅炉进水
进水速度－温度变化－热应力 ① 300MW机组外置分离器一次上升型直
流锅炉进水系统
各受热面出口温度变化＜10℃/min
② 内置分离器螺旋管圈型直流锅炉进水系 统
高压加热器的温升速度
进水温度：
冷进水：除氧器不加热、辅助化学除氧
① 300MW外置式：
启动流量30%MCR；包覆受热面出口水 温＜200℃，6.86MPa；水温＞200℃， 15.7MPa
辅助循环泵型
分离器疏水品质合格：辅助循环泵→给 水系统
给水流量较小 分离器疏水品质不合格、大流量：大气
扩容器→排掉、凝汽器 回收工质、热量
第三节 直流锅炉启动停运基本程序
外置分离器直流锅炉启动 外置分离器直流锅炉停运 内置分离器直流锅炉启动 内置分离器直流锅炉停运
一、外置分离器直流锅炉启动基本程序
给水泵建立启动流量
给水泵、辅助循环泵 建立启动流量
一次上升型直流锅炉 给水泵建立启动压力 给水泵建立启动流量
二、升温速度
允许温升速度：自然循环＜直流锅炉＜控制循环锅炉
直流锅炉：无汽包、水冷壁并联管流量分配合理、工质流速 快、允许温升速度＞自然循环锅炉；厚壁部件（联箱、混合 器、汽水分离器）、允许温升速度＜控制循环锅炉
① 启动流量35%MCR，燃料量↑→分离器出口饱和蒸汽流 量↑→疏水量↓→过热器入口蒸汽含湿量↓→分离器无水， 疏水阀关，分离器通道作用
② 保持流量35%MCR，燃料量↑→分离器、过热器入口蒸 汽过热
③ 直流运行，燃料量/给水流量比例调节
四、内置分离器直流锅炉停运基本程序
600MW直流锅炉停运
主蒸汽温度、再热汽温度基本不变，降压降负荷 36％MCR，分离器压力10MPa，汽轮发电机快速
发受热面、过热受热面的界限，同汽包
蒸发受热面保持较高的启动压力，启动 分离器处于低压、中压状态
投运、切除启动分离器，启停复杂
与内置式分离器比较，压力低，设计制 造方便，运行要求较低
回收工质与热量
三、启动分离器
结构，扩容器
入口：工质 出口：蒸汽出口、蒸汽回收（除氧器、
凝汽器）、安全阀、向空排汽、水回收 （除氧器、凝汽器）
外置启动分离器 一次上升型直流锅炉： 启动压力：6.68MPa，启动后逐级升压 11.76MPa、16.66MPa
内置启动分离器 螺旋管圈直流锅炉： 零压点火； 高压旁路最小开度20%，再热器通汽； 8MPa汽轮机冲转； 高压旁路调节汽压升负荷至35%MCR； 24.79MPa，负荷升至89%MCR
工质膨胀量：直流锅炉工质膨胀过程中 排出的总水量。
五、热量与工质回收
启动过程损失的工质、热量： ① 冷态循环清洗 ② 热态循环清洗 ③ 启动给水流量＞启动流量 ④ 汽轮机冲转后排放汽轮机多余蒸汽量
回收：除氧器，加热器，凝汽器
第二节 直流锅炉启动旁路系统
过热器旁路系统
过热器旁路系统是针对直流锅炉单元机组的启动特点 而设置的
启动流量
二、外置分离器直流锅炉停运基本程序
投用启动分离器（检修停运） 不投用启动分离器（热备用停运） 投用启动分离器停运： ① 锅炉降压、机组降负荷 ② 负荷降至与启动分离器容量相适应时投入启
动分离器 ③ 锅炉本体压力保持不变，降低启动分离器压
力降负荷 ④ 锅炉熄火、汽轮发电机解列
三、内置分离器直流锅炉启动基本程序
溢流保护功能：机组甩负荷保护、带厂 用电运行、停机不停炉
直流锅炉启动系统种类
过热器旁路系统
外置式分离器启动系统 ESSS(EXTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM)
内置式分离器启动系统 ISSS(INTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM)
管道、锅炉本体内的沉积物、氧化物
管道、锅炉本体冷、热态循环清洗
1. 给水品质 给水：凝结水＋补充水
2. 省煤器进口水品质 循环清洗：炉前给水系统（凝汽器－除氧器）
3. 蒸发受热面出口水品质 循环清洗：锅炉本体系统（给水泵－汽水分离器）
4. 点火后的水质控制 热态清洗：蒸发受热面出口水含铁量超 标，限制水温<288℃
② 600MW内置式 启动给水流量为35％MCR
锅炉在启动给水流量下进行点火，锅炉 负荷达到启动给水流量后，给水流量随 负荷上升而增加
四、受热面区段变化与工质膨胀
第一阶段：
热水，锅炉排出质量流量＝给水质量流量
第二阶段：
汽水混合物，水的加热、水的汽化
工质膨胀（锅炉排出质量流量＞＞给水质量
流量）→锅炉排出质量流量＝给水质量流量
第三阶段：
水加热、水汽化、蒸汽过热
汽包锅炉工质膨胀→汽包空间压力、水 位上升
膨胀强度：直流锅炉工质膨胀过程中， 单位时间排出的水量。
减负荷停机、锅炉熄火 ① ＜8小时短期停机，维持给水流量10％MCR使分
离器水位升至AN阀打开位置，再停止给水泵 ② ＞8小时长期停机，停止给水泵 停机后可采用一些冷却措施，如强迫通风等
第四节 直流锅炉启动工况分析
外置分离器一次上升型直流锅炉与内置 分离器螺旋管圈型直流锅炉启动工况的 共性与特性
质与热量，随负荷增加，除氧器抽汽增加，除 氧器热量饱和ANB进入量减少至零 分离器疏水品质不合格、大流量：AA、AN→ 大气式扩容器，扩容器疏水回收至凝汽器、排 放地沟 回收部分工质、部分热量
疏水热交换器型
分离器疏水→热交换器，回收热量 合格疏水→除氧器、凝汽器（除氧器热
量饱和） 不合格疏水→凝汽器 疏水热交换器旁路：工质膨胀峰值 回收全部工质、部分热量
分离器疏水系统
CE-Sulzerl900
AA：保证工质膨 胀峰值流量排放
AN：辅助AA排放 疏水，AA关闭， AN与ANB共同控 制分离器水位。
ANB：疏水排入 除氧器，回收工质 和热量。
扩容型
CE-Sulzerl900超临界压力螺旋管圈型直流锅炉 －内置式分离器扩容型启动系统
分离器疏水系统AA、AN与ANB三个控制阀 分离器疏水品质合格：ANB→除氧器，回收工
350MW控制循环锅炉，单泵：炉水循环流量354%MCR，双 泵：615%MCR；直流锅炉启动流量：25~30%MCR
名称 自然循环锅炉
直流锅炉 控制循环锅炉
允许升温速度（℃/min） 1~1.5 2.5 3.7
三、启动水工况
直流锅炉无汽包排污，水质要求高 直流锅炉给水杂质
沉积在受热面内壁；汽轮机通流部分；凝汽器
负荷＜35％～37％MCR，水冷壁进入分离器的 为汽水混合物，在分离器内进行汽水分离，分 离器出口蒸汽直接送入过热器，疏水通过疏水 系统回收工质和热量或排放大气、地沟。
负荷＞35％～37％MCR，水冷壁进入分离器的 工质为干蒸汽，分离器只起联箱的作用，蒸汽 通过分离器直接进入过热器。
1、分离器上部分 两层设有四只成 水平切向布置的 蒸汽引出管的管 座， 2、四个水冷壁出 口集箱来的汽水 混合物(启动时)或 微过热蒸汽 (正常 运行时)切向引入 分离器 3、疏水管出口
螺旋管圈型直流锅炉内置分离器启动
锅炉零压点火，随后升压、升温，负荷至35~37%MCR 分离器湿态转干态
冷态启动：分离器金属温度＜100℃ 温态启动：停运至再次启动的时间间隔＞5小时，分
离器金属温度＞100 ℃
热态启动：机组停运至再启动时间间隔＜5小时、分
离器压力＞4MPa
热态、温态启动循环清洗一般省略，燃烧、负 荷应快速到达机组金属温度水平相应的工况， 要防止金属部件被工质冷却降温
2．启动分离器在系统中的位置
3．启动分离器与锅炉连接
a. 简单联接系统
系统简单，B阀压力降大，阀振动、噪声，切除启动 分离器困难
b. 有节流管束联接系统
节流管束承担B阀部分压降，改善B阀工作条件
汽轮机旁路系统
汽包锅炉 受热面旁路系统（过热器旁路） 汽轮机旁路系统
一、启动旁路系统的功能和种类
直流锅炉单元机组启动旁路系统功能： 1. 辅助锅炉启动 2. 协调机、炉工况 3. 工质与热量回收 4. 安全保护
1、辅助锅炉启动
① 辅助建立冷态与热态循环清洗工况。 ② 辅助建立启动压力和启动流量，或建立
1．启动分离器容量与压力
启动分离器容量：(25％～30％)MCR启 动流量确定。工质膨胀量大的锅炉应适 当放大启动分离器容量。
启动分离器压力确定原则：
从热量回收角度看，饱和蒸汽焓值在压力2.5～ 4.0MPa范围内最高，启动分离器压力在这个范 围内热量回收率最大。
启动分离器要有排放必须的蒸汽流量和水流量 的能力Байду номын сангаас还要注意满足工质膨胀时的大流量排 放。在一定的设备条件下，启动分离器压力越 高，排放能力越大。
冷态启动
锅炉进水，循环清洗； 建立启动压力和启动流量； 锅炉点火，建立初始燃料量，升温、升压，回
收工质和热量； 配合汽轮机冲转、升速、并网、升负荷； 工质进行膨胀； 切除启动分离器，开过热器隔绝阀； 直流运行升压升负荷。
热态启动与冷态启动基本相同
区别：
(1)停机时间短，可不进行冷热态清洗； (2)汽轮机金属温度较高，为了获得较高的冲转蒸汽温度，工 质膨胀在汽轮机冲转前进行。
≈10%MCR并网 ≈35~37%MCR
启动流量
分离器温态转干态
600MW机组内置式分离器直流锅炉
① 负荷＜37%MCR，汽水混合物进入汽水分离器进行汽 水分离，汽水分离器形成水位，湿态运行
② 负荷＞37%MCR，饱和蒸汽、过热蒸汽进入汽水分离 器，汽水分离器水位消失，干态运行
两态转化过程三个阶段：
外置式全压启动 内置式零压启动
一、锅炉进水
进水速度－温度变化－热应力 ① 300MW机组外置分离器一次上升型直
流锅炉进水系统
各受热面出口温度变化＜10℃/min
② 内置分离器螺旋管圈型直流锅炉进水系 统
高压加热器的温升速度
进水温度：
冷进水：除氧器不加热、辅助化学除氧
① 300MW外置式：
启动流量30%MCR；包覆受热面出口水 温＜200℃，6.86MPa；水温＞200℃， 15.7MPa
辅助循环泵型
分离器疏水品质合格：辅助循环泵→给 水系统
给水流量较小 分离器疏水品质不合格、大流量：大气
扩容器→排掉、凝汽器 回收工质、热量
第三节 直流锅炉启动停运基本程序
外置分离器直流锅炉启动 外置分离器直流锅炉停运 内置分离器直流锅炉启动 内置分离器直流锅炉停运
一、外置分离器直流锅炉启动基本程序
给水泵建立启动流量
给水泵、辅助循环泵 建立启动流量
一次上升型直流锅炉 给水泵建立启动压力 给水泵建立启动流量
二、升温速度
允许温升速度：自然循环＜直流锅炉＜控制循环锅炉
直流锅炉：无汽包、水冷壁并联管流量分配合理、工质流速 快、允许温升速度＞自然循环锅炉；厚壁部件（联箱、混合 器、汽水分离器）、允许温升速度＜控制循环锅炉
① 启动流量35%MCR，燃料量↑→分离器出口饱和蒸汽流 量↑→疏水量↓→过热器入口蒸汽含湿量↓→分离器无水， 疏水阀关，分离器通道作用
② 保持流量35%MCR，燃料量↑→分离器、过热器入口蒸 汽过热
③ 直流运行，燃料量/给水流量比例调节
四、内置分离器直流锅炉停运基本程序
600MW直流锅炉停运
主蒸汽温度、再热汽温度基本不变，降压降负荷 36％MCR，分离器压力10MPa，汽轮发电机快速
发受热面、过热受热面的界限，同汽包
蒸发受热面保持较高的启动压力，启动 分离器处于低压、中压状态
投运、切除启动分离器，启停复杂
与内置式分离器比较，压力低，设计制 造方便，运行要求较低
回收工质与热量
三、启动分离器
结构，扩容器
入口：工质 出口：蒸汽出口、蒸汽回收（除氧器、
凝汽器）、安全阀、向空排汽、水回收 （除氧器、凝汽器）
外置启动分离器 一次上升型直流锅炉： 启动压力：6.68MPa，启动后逐级升压 11.76MPa、16.66MPa
内置启动分离器 螺旋管圈直流锅炉： 零压点火； 高压旁路最小开度20%，再热器通汽； 8MPa汽轮机冲转； 高压旁路调节汽压升负荷至35%MCR； 24.79MPa，负荷升至89%MCR
工质膨胀量：直流锅炉工质膨胀过程中 排出的总水量。
五、热量与工质回收
启动过程损失的工质、热量： ① 冷态循环清洗 ② 热态循环清洗 ③ 启动给水流量＞启动流量 ④ 汽轮机冲转后排放汽轮机多余蒸汽量
回收：除氧器，加热器，凝汽器
第二节 直流锅炉启动旁路系统
过热器旁路系统
过热器旁路系统是针对直流锅炉单元机组的启动特点 而设置的
启动流量
二、外置分离器直流锅炉停运基本程序
投用启动分离器（检修停运） 不投用启动分离器（热备用停运） 投用启动分离器停运： ① 锅炉降压、机组降负荷 ② 负荷降至与启动分离器容量相适应时投入启
动分离器 ③ 锅炉本体压力保持不变，降低启动分离器压
力降负荷 ④ 锅炉熄火、汽轮发电机解列
三、内置分离器直流锅炉启动基本程序
溢流保护功能：机组甩负荷保护、带厂 用电运行、停机不停炉
直流锅炉启动系统种类
过热器旁路系统
外置式分离器启动系统 ESSS(EXTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM)
内置式分离器启动系统 ISSS(INTERNAL SEPARATOR START-UP SYSTEM)
管道、锅炉本体内的沉积物、氧化物
管道、锅炉本体冷、热态循环清洗
1. 给水品质 给水：凝结水＋补充水
2. 省煤器进口水品质 循环清洗：炉前给水系统（凝汽器－除氧器）
3. 蒸发受热面出口水品质 循环清洗：锅炉本体系统（给水泵－汽水分离器）
4. 点火后的水质控制 热态清洗：蒸发受热面出口水含铁量超 标，限制水温<288℃
② 600MW内置式 启动给水流量为35％MCR
锅炉在启动给水流量下进行点火，锅炉 负荷达到启动给水流量后，给水流量随 负荷上升而增加
四、受热面区段变化与工质膨胀
第一阶段：
热水，锅炉排出质量流量＝给水质量流量
第二阶段：
汽水混合物，水的加热、水的汽化
工质膨胀（锅炉排出质量流量＞＞给水质量
流量）→锅炉排出质量流量＝给水质量流量
第三阶段：
水加热、水汽化、蒸汽过热
汽包锅炉工质膨胀→汽包空间压力、水 位上升
膨胀强度：直流锅炉工质膨胀过程中， 单位时间排出的水量。
减负荷停机、锅炉熄火 ① ＜8小时短期停机，维持给水流量10％MCR使分
离器水位升至AN阀打开位置，再停止给水泵 ② ＞8小时长期停机，停止给水泵 停机后可采用一些冷却措施，如强迫通风等
第四节 直流锅炉启动工况分析
外置分离器一次上升型直流锅炉与内置 分离器螺旋管圈型直流锅炉启动工况的 共性与特性
质与热量，随负荷增加，除氧器抽汽增加，除 氧器热量饱和ANB进入量减少至零 分离器疏水品质不合格、大流量：AA、AN→ 大气式扩容器，扩容器疏水回收至凝汽器、排 放地沟 回收部分工质、部分热量
疏水热交换器型
分离器疏水→热交换器，回收热量 合格疏水→除氧器、凝汽器（除氧器热
量饱和） 不合格疏水→凝汽器 疏水热交换器旁路：工质膨胀峰值 回收全部工质、部分热量
分离器疏水系统
CE-Sulzerl900
AA：保证工质膨 胀峰值流量排放
AN：辅助AA排放 疏水，AA关闭， AN与ANB共同控 制分离器水位。
ANB：疏水排入 除氧器，回收工质 和热量。
扩容型
CE-Sulzerl900超临界压力螺旋管圈型直流锅炉 －内置式分离器扩容型启动系统
分离器疏水系统AA、AN与ANB三个控制阀 分离器疏水品质合格：ANB→除氧器，回收工
350MW控制循环锅炉，单泵：炉水循环流量354%MCR，双 泵：615%MCR；直流锅炉启动流量：25~30%MCR
名称 自然循环锅炉
直流锅炉 控制循环锅炉
允许升温速度（℃/min） 1~1.5 2.5 3.7
三、启动水工况
直流锅炉无汽包排污，水质要求高 直流锅炉给水杂质
沉积在受热面内壁；汽轮机通流部分；凝汽器
负荷＜35％～37％MCR，水冷壁进入分离器的 为汽水混合物，在分离器内进行汽水分离，分 离器出口蒸汽直接送入过热器，疏水通过疏水 系统回收工质和热量或排放大气、地沟。
负荷＞35％～37％MCR，水冷壁进入分离器的 工质为干蒸汽，分离器只起联箱的作用，蒸汽 通过分离器直接进入过热器。
1、分离器上部分 两层设有四只成 水平切向布置的 蒸汽引出管的管 座， 2、四个水冷壁出 口集箱来的汽水 混合物(启动时)或 微过热蒸汽 (正常 运行时)切向引入 分离器 3、疏水管出口
螺旋管圈型直流锅炉内置分离器启动
锅炉零压点火，随后升压、升温，负荷至35~37%MCR 分离器湿态转干态
冷态启动：分离器金属温度＜100℃ 温态启动：停运至再次启动的时间间隔＞5小时，分
离器金属温度＞100 ℃
热态启动：机组停运至再启动时间间隔＜5小时、分
离器压力＞4MPa
热态、温态启动循环清洗一般省略，燃烧、负 荷应快速到达机组金属温度水平相应的工况， 要防止金属部件被工质冷却降温