直流锅炉运行特点

1 直流锅炉运行特点 直流锅炉的水工况和汽包锅炉存在原理上的不同，因此其启动、停止、正常运行控制、调整和汽包锅炉在和汽水系统相关的操作上有很大的不同。其他烟风、燃烧、辅助系统则基本上是相同的。 直流锅炉是通过以给水泵为动力使炉水强制流动来达到受热面的冷却和蒸汽的产生。在锅炉正常运行中蒸汽流量始终等于给水和减温水流量的和.在直流锅炉的启动过程中为确保水冷壁的冷却，直流锅炉都设置有相应的启动分离系统，为保证锅炉启动的安全性和经济性，直流锅炉根据水冷壁的结构特点都限制有最小的点火给水流量，用来保证锅炉水动力工况的稳定和水冷壁的冷却。沁北电厂的锅炉下部水冷壁采用螺旋水冷壁和内螺纹管，相对提高了水冷壁管内的工质质量流速,增强了工质在水冷壁管内的扰动，其锅炉的启动给水流量相对较小，为最大蒸发量的21%。直流锅炉启动的初级阶段炉水通过水冷壁、启动分离器后汽水分离，蒸汽通过过热器后通过旁路系统排往凝汽器,水根据水质指标进行排放或回收。当炉膛的热负荷和启动给水流量相适应后给水通过水冷壁全部蒸发，分离器排水阀关闭，锅炉转入直流工况。锅炉进入直流工况后通过严格匹配给水流量和燃料量来控制主蒸汽温度。启动分离器蒸汽温度是煤量和给水量是否匹配的超前控制信号，主蒸汽一、二级减温水是主汽温度调节的辅助手段，一级减温水用于保证屏式过热器不超温，二级减温水用于对主蒸汽温度的精确调整。 直流锅炉由于没有排污系统，为防止受热面结垢锅炉的给水必须品质要求非常高的除盐水。在锅炉的上水和启动阶段要通过冷态冲洗和热态冲洗来清除管道和受热面内存在的盐类和杂质.在机组的正常运行中必须要有严格的化学监督并通过在凝结水系统的单元除盐系统清除受热面腐蚀或外界带入汽水系统的盐类。沁北电厂给水指标：总硬度～0μmol/l;化水处理后溶解氧30～200μg/l;铁 ≤10μg/l；铜≤5μg/l；二氧化硅≤15μg/l;油～0mg/l；PH值8.0～9.0；电导率25℃≤0。2μS;钠 ≤5μg/l.蒸汽品质标准：钠＜5μg/kg；二氧化硅＜15μg/kg；电导率25℃ ＜0.20μS；铁 ≤10μg/kg;铜≤5μg/kg。 沁北电厂1900T/H直流锅炉的启动基本步骤可分为启动前的检查准备、锅炉上水、锅炉冷态冲洗、锅炉点火、锅炉热态冲洗、建立冲车参数、机组并列带负荷后升温升压、锅炉转直流工况、锅炉滑参数运行、锅炉转超临界定压运行几个阶段。 机组启动前系统检查和准备需要使汽水、烟风、燃油、燃煤、渣水、除尘除灰及其他辅助设备具备启动条件，并使锅炉启动需要的燃料、除盐水、辅助蒸汽、厂用电满足锅炉启动的需要，这和其他锅炉系统的准备相同. 凝结水系统、给水系统在向锅炉上水之间要通过冲洗水质合格后再向锅炉上水。直流锅 2

炉上满水的标志为锅炉启动分离器的排水系统见水，启动分离器储水箱水位达到12米。在锅炉上满水后的排水进入开式系统不进行回收。在上满水后增加锅炉给水流量在475T/H，通过辅助蒸汽压力加热除氧器温度在80—90℃。给水通过给水管道、省煤器、水冷壁、启动分离系统后至锅炉疏水箱排往开式系统. 锅炉冷态冲洗分为开式冲洗和闭式冲洗.在开式冲洗中锅炉维持475T/H流量通过水冷壁系统和启动分离系统进行排放来清除系统中存在杂质，当启动分离器排水水质达到Fe＜500ppb，为回收工质将分离器排水切换至凝汽器，投入凝结水系统中设置的单元除盐装置进行闭式循环清洗。通过单元除盐装置的树脂来清除系统中的盐类。当进入锅炉的水质达到电导率＜1 μs/cm，Fe＜100ppb，冷态冲洗结束，可以进行点火。 锅炉点火前将给水流量降至399t/H，逐渐投入油枪并控制锅炉受热面的温升速度不超过2℃/min.直流锅炉虽然没有汽包的金属壁温限制,但启动分离器、一次系统的联箱、主蒸汽管道等由于要承受超临界的压力，设计管壁较厚。为防止热应力造成厚壁部件的伤害也要适当控制温升速度。在锅炉点火后,一般在第四支油枪投入后锅炉会产生汽水膨胀现象,造成锅炉的排水量超过给水流量。汽水膨胀的严重程度随投入油枪的速度和量的大小而不同，因此要根据排水自动运行情况做好预先准备。锅炉的汽水膨胀是水冷壁滑压启动锅炉不可避免的现象，剧烈的汽水膨胀可能使排水量超过给水量的2-3倍，为防止过热器进水需要配备快速、可靠的分离器排水控制系统。沁北电厂的启动分离系统排水控制系统调节阀采用先进的矢量控制水位调节装置，即根据启动分离器储水罐水位、调节门前后的差压通过量和速度运算来控制调节阀开启的速度和开度，能够达到对分离器储水箱水位的快速、有效控制。锅炉汽水膨胀结束继续投入油枪将启动分离器前的温度升高至190℃进行热态冲洗。 由于Fe、SiO2等盐类在190℃左右的溶解度最高，为充分溶解并清除掉锅炉受热面内积存的杂质,要在该温度下停留冲洗并等待化验结果。热态冲洗的工质全部排入凝汽器进行回收,溶解的盐类通过单元除盐清除.分离器储水罐排水Fe≤50 ppb,热态冲洗结束。 热态冲洗结束后锅炉继续升温、升压建立冲车参数。冲车参数的建立是通过锅炉系统和机组旁路系统配合调节达到的。沁北电厂汽轮机冷态冲车参数为主蒸汽压力8。92Mpa，主蒸汽温度360℃，再热蒸汽压力1Mpa，再热蒸汽温度320℃，主蒸汽品质合格 电导率＜0。5～1μS/cm、Fe＜20μg/L、SiO2＜20~50μg/L、 Na＜10～20μg/L. 发电机并列带负荷，高旁和低旁逐渐完毕后，锅炉继续升温升压提升负荷。在机组负荷

在160MW左右,锅炉的燃料量开始和启动最小给水流量相匹配，进入启动分离器的工质开始进入过热状态，启动分离器储水罐水位降，排水阀逐渐关小至关闭。沁北电厂直流锅炉当启动分离器水位至11。3米，启动分离器排水阀关闭后标志着锅炉进入了直流工况。锅炉进入直 3

流工况后再增加负荷，在增加燃料量的同时给水流量必须相应增加,以确保燃料量和给水量相匹配,最终达到蒸汽温度按设计的要求运行。此后启动分离器的蒸汽过热度成为煤水比调节的超前控制参数.启动分离器蒸汽过热度在机组启动和不同的负荷阶段而不同,但转直流后为防止过热器进水,绝不允许其温度进入饱和及以下温度. 锅炉转直流运行后标志着锅炉启动阶段的结束。锅炉的蒸汽温度通过煤水比的匹配和减温水的辅助控制进行调整。启动结束主汽压力根据机组负荷控制方式（以锅炉跟随为主协调、以汽机跟随为主协调、完全协调）的不同具有不同的控制方式。为保证机组具有一定的调门节流以保证快速的负荷适应能力和相对的运行经济性，一般在机组负荷90%左右进入定全压运行方式。 直流锅炉的停止可分为事故停止、正常备用停止、滑参数冷却停止。 锅炉的事故停止是指锅炉发生事故由保护系统启动或运行人员根据判断紧急停止锅炉运行。锅炉事故停止后切断所有锅炉的燃料供给，同时给水泵跳闸。送、引风机通风结束后手动停止,锅炉受热面保持停炉前的温度水平。 锅炉的正常备用停止指锅炉和汽轮机本体无停机检修项目，不需要对锅炉和汽轮机及相关的管道进行冷却的停止。 在停机前4小时，300MW负荷以上进行炉膛、受热面和空预器全面蒸汽吹灰。锅炉按正常降负荷将机组的负荷降至300MW，尽量维持蒸汽温度，降负荷速率12MW/min。保持机组300MW负荷不变，进行煤油转换、厂用蒸汽系统切换（辅汽）等常规操作。 在直流工况逐渐降低机组负荷至180MW,逐渐将给水的氧工况切换为AVT（氨、联氨）工况运行.当启动分离器入口蒸汽过热度降低至饱和温度,启动分离器储水箱水位上升达到12米，启动分离器储水箱排水调节门开启,锅炉转入启动分离工况运行. 逐渐开启旁路系统,当机组负荷0时汽轮机打闸,锅炉依次停止所有油枪运行,炉膛灭火,送、引风机通风结束停止，锅炉正常停炉结束. 机组滑参数停止为机组需要进行大、中、小修，停止后为缩短开工检修时间进行的停机。机组滑参数停止和正常停止的准备工作、操作基本相同，不同的是。锅炉灭火后继续保持电动给水泵运行对锅炉进行冷却。 锅炉灭火后将给水流量降低至150T/H，控制启动分离器前的介质和金属降温速度不得高

于2℃/min，金属温度偏差不高于50℃。随着受热面金属温度的降低，逐渐提升给水流量，直至给水流量达到400 T/H。保持高旁、低旁开度在在10～20％，对锅炉主蒸汽及再热蒸汽进行降压，降压速率不大于0。3Mpa/min。主蒸汽压力降至0.2Mpa以下，关闭高、低压旁路 4

阀。当启动分离器金属温度达到180℃，启动引、送风机对炉膛进行通风冷却。当启动分离器入口温度接近给水温度，停止电动给水泵运行. 直流锅炉的正常运行调整除温度调整外，其他系统的调整和汽包锅炉没有原理上的差异。 机组负荷调整时在AGC投入的情况下，机组在接受到调度来的负荷指令后按照设定的升降负荷速率在机组设定的负荷上、下限内自动进行负荷调整，在协调运行良好的情况下控制系统自动进行燃料量、风量、给水量的调整并协调汽机ECS系统保证主汽压力和机组负荷相适应。 在AGC未投入，协调系统投入的情况下，运行人员根据值长升降负荷命令手动输入负荷指令由控制系统自动完成负荷改变。 在机组协调解除的情况下调整机组负荷注意风、煤、水的加减幅度不要过大，如加减负荷的幅度超过50MW应分次进行操作，正常运行调整的升降负荷的速率不超过10MW/分钟；在进行负荷调整前要对画面进行一遍巡视，检查锅炉各运行参数是否正常；如果需要加负荷磨煤机裕量不足要在准备启动磨煤机的同时将运行磨煤机的负荷加到最大，尽量满足机组负荷需要，等磨煤机投入运行后再将负荷加到需要值；如果需要减负荷要注意检查喷燃器的点火能量在减负荷后是否满足，减负荷后磨煤机平均煤量可能低到25T/H以下要根据低负荷时间决定停止一套制粉系统运行或启动点火油枪助燃；机组调整负荷前值班员要根据当前燃料、风量、给水量初步计算锅炉的煤/风/水比率,根据需要调整的负荷初步计算需要调整的煤/风/水量；锅炉升负荷前要先加风,后加煤,减负荷要先减煤后减风;负荷调整结束后要根据省煤器后的氧量细调风量,将氧量控制在负荷对应的值；在负荷调整过程中要注意负压自动的跟踪情况或随着风、煤的变化随之手动调整负压；在升负荷前如果受热面沿程温度较高或减温水调门开度较大,可先适当加水后加风、加煤,在减负荷前如果受热面沿程温度较低或减温水调门开度较小，可先适当减水后减风、减煤；在调整负荷的过程中要注意监视启动分离器过热度的监视、分析，并以此作为煤/水比调节的超前信号。 沁北电厂锅炉正常运行时，主蒸汽温度在机组35-100％BMCR负荷范围内能保持在571℃，正常允许运行的温度范围为574—552℃，两侧蒸汽温度偏差小于5℃。主蒸汽系统通过煤量和给水量的平衡调整来达到沿程受热面介质温度的平衡，启动分离器内蒸汽温度是煤量和给水量是否匹配的超前控制信号。在锅炉在直流工况以后启动分离器要保持一定的过热度。主蒸汽一、二级减温水是主气温度调节的辅助手段，一级减温水用于保证屏式过热器不超温，二级减温水用于对主蒸汽温度的精确调整。在45%—100％负荷范围内启动分离器内蒸汽过热度保持在30—40℃左右,在屏式过热器出口温度和主蒸汽温度在额定值的情况下一、二级减温水调门开度在40-60％范围内。如果减温水调门开度超过正常范围可适当修正煤/水比定值，使一、二级减温水有较大的调整范围，防止系统扰动造成主蒸汽温度波动.