600MW超臨界直流鍋爐啟動系統運行特性探討

摘 要：本文對600MW超臨界直流鍋爐啟動系統進行了簡要介紹，在此基礎上與行內同事分享了一些筆者在實踐中總結出的對鍋爐啟動系統的控制策略及注意事項，這為后期機組安全平穩的調試運行提供了參考意見。

關鍵詞：超臨界；直流鍋爐；運行特性；操作控制；注意事項

中圖分類號：TK299.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 22-0000-01

隨著近年國家對節能減排的治理力度的加大，具有節能環保優越性的600MW超臨界直流鍋爐機組逐漸開始成為各大電網的支柱，并得到大批量地投入運行。因此，為預防和減少600MW超臨界直流鍋爐機組啟動系統在調試和運行過程中的故障發生，確保安全平穩運行，筆者在此接合自己的工作經驗，將總結出的運行控制策略及注意事項經驗分享給大家，供同行們參考。

一、600MW超臨界直流鍋爐啟動系統的簡要介紹

（一）啟動系統的主要構成和功能

主要構件包括有分離器、儲水箱、內置式再循環泵（多數為）以及各控制閥門和管理，其它輔助元件。它的投入運行，具有原有機組無法比擬的優勢功能作用，如：減少了工質對水冷壁、循環泵的熱沖擊，減少了熱量損失和工質流失；提高了機組快速啟、停性能；利于環境環境保護，節省燃料提高了電廠經濟收益等等。

（二）啟動系統的工作過程

600MW超臨界直流鍋爐啟動，首先是在冷態下向系統注水清洗，后經大溢流閥排出系統外，爾后待水質合格和儲水箱水位正常時即關閉閥門。其次是鍋爐點火進行熱態清洗，啟動循環泵，通過爐水質量來確定升溫升壓的要求，當分離器進口的水全部變為蒸汽，分離器轉為干態運行時，鍋爐進入到直流運行狀態，需停運爐水循環泵和關閉泵出口調閥。

（三）啟動系統運行滿足條件

為避免誤動作產生，正常啟動600MW超臨界直流鍋爐機組，需由專人在鍋爐循環泵允許條件下進行啟動，其中允許條件是指：要求循環泵出口至分離器儲水箱間的再循環閥開啟，以及泵內冷卻水正常。

二、600MW 超臨界直流鍋爐啟動系統安全平穩運行管理

根據上述對600MW超臨界直流鍋爐啟動系統的簡要介紹，為保持機組啟動系統的平穩安全運行，須在機組實踐運行中掌握到其控制策略和注意事項，筆者在此總結了一些自己的實踐經驗，提出以下體會。

（一）操作控制策略

一是對啟動系統儲水箱水位的控制。通常情況下，儲水箱箱體設計都較小，導致箱體內容積小，也就影響到了箱內水位的抗擾動能力。要防止因擾動增加造成整個啟動系統的振蕩，須保證省煤器入口給水流量不得過低，導致鍋爐MFT，也就才能確保爐水泵不會發生跳閘，從而減小擾動因素影響。同時，在系統正常運行時，應保持箱內水位稍高位置，約在6000～8000mm之間[1]，對于系統如遇上緊急情況，直接將箱內爐水經儲水箱溢流閥排出即可。但要切忌，千萬別輕易去開啟大溢流閥，因為此閥門沒有中間停止按鈕，會導致儲水箱水位急劇下降造成爐水泵跳閘。還要注意到，加熱后變成汽水混合物的爐水，會產生迅速膨脹的現象，因此，需將儲水箱內的高水位控制閥全部打開，以控制箱中水位保持在適宜的位置。

二是對給水流量的控制。爐水加熱后形成汽水混合物，在迅速膨脹時為維持鍋爐負荷標準，應在蒸汽流量增加的同時，適當增加給水泵流量，滿足其需要。對增加的水量調節，不能操之過猛或過緩，防止引發水位發生更大波動。在水位開始波動，調節幅度可稍大，當發現水位開始回頭，開始逐步向相反方向小幅調節，要求與蒸發量保持一致。針對鍋爐在濕態時，省煤器給水流量過低，現場需派出專人，進行24小時的水位監視，并隨時加以調整。

三是對鍋爐直流的控制。機組進行其運行狀態后，汽溫須穩定在一定范圍，需采用給水、燃料實施共同控制。先通過二者比值粗調過熱汽溫，由于燃料量無法精確測定，大約控制在6.8～7.5范圍內，并按每10MW負荷配置約4t/h煤和30t/h水的標準來控制[2]。然后再進行減溫水的微調，其主要根據選取的分離器出口汽溫變化，作為回路前饋信號的此點溫度，來進行燃料和給水量的配置。

四是對鍋爐點火及受熱面保護。鍋爐點火初期，進入省煤器和水冷壁的流量應為30 %BMCR，而過熱器和再熱器中無蒸汽處于干燒狀態，為此須限制燃料量和燃料投放速度。在蒸汽流量還沒足夠時，需要時刻監視爐膛出口煙氣溫度；當流量>15%BMCR時，可投入減溫器，將蒸汽溫度控制在538e以下[3]。對循環泵的啟動，要根據監控到的負荷變化來操作，也可投入暖管系統運行， 保證循環泵系統隨時在熱備用狀態。

（二）注意事項要求

一是冷態啟動鍋爐時，為有效防止受熱面存在氧腐蝕，或者爐水流動不穩定，流量存在分配不當，需要將省煤器的放氣閥門打開，排凈其內氣體。在MFT復位時，為防止運行過程中閥門開放，引發水冷壁缺水干燒事故發生，應該連鎖關閉省煤器的放氣閥。對首次啟動投運的爐水循環泵，要向內注水2～3次，沖洗干凈注水管路，從而確保泵殼內無空氣存在，爐水水質達標。

二是熱態清洗系統時，一般要求分離器壓力保持在1.2～1.5 MPa，此時因鹽類溶解度最大，所以清洗效果也非常好。

三是儲水箱壓力達0.5～0.7MPa時，鍋爐蒸汽發生膨脹，這就需要在膨脹發生前，將水位控制在4000 mm的較低位置上，防止膨脹量過大。同時針對循環泵一旦壓力降低，飽和水狀態就有汽化的危險，因此，需要過冷水系統將少量未經高壓加熱器加熱的給水送至儲水箱，為冷卻循環泵提供過冷水，并保證循環泵入口凈壓頭。

四是在轉直流過程中，針對波動較大的汽溫，應適當控制送風量，嚴格監視防止管壁超溫。針對泵循環流量達到7%BMCR（135.7t/h），再循環閥會自動打開，在關閉爐水泵出口調閥時，注意給水流量保證在 645t/h以上。在系統處于直流運行狀態，循環泵停止運行，為防止儲水箱發生滿水或缺水事件，需通過閥門進行對箱內水位的控制。并針對出口調閥全關后，爐水泵仍要保持繼續運行到負荷達到40%BMCR時才會自動停止的現象，必須確認爐水泵徹底轉直流后，再經手動停止爐水泵的運行。

三、結束語

總之，要充分發揮出600MW超臨界直流鍋爐機組啟動系統的優勢功能，還需我們在實踐中進一步去探索和總結經驗，才能確保其安全平穩運行，產生出良好的社會和經濟效益。

參考文獻：

[1]霍東方，王軍，何維.超臨界變壓直流鍋爐的啟動和主汽超溫的處理[J].電力建設，2006，27（04）.

[2]黃偉，陳志兵，李文軍.600MW超臨界變壓本生直流鍋爐的調試[J].電力建設，2005，26.

[3]上海鍋爐廠有限公司總師辦.超臨界、超超臨界論文集[C].上海鍋爐廠有限公司，2002.