直流锅炉的启动系统
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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。
超临界锅炉的启动旁路系统严格来说,超临界直流锅炉启动旁路系统主要由过热器旁路和汽轮机旁路两大部分组成。
过热器旁路是针对直流锅炉单元机组的启动特点而设置的,为直流锅炉单元机组特有的系统。
汽轮机旁路系统不但用于直流锅炉单元机组还用于汽包锅炉单元机组上。
下面介绍的启动旁路系统主要为过热器旁路系统。
一、启动旁路系统的功能和种类1.功能直流锅炉单元机组的启动旁路系统主要有以下功能:(1)辅助锅炉启动1)辅助建立冷态和热态循环清洗工况2)辅助建立启动压力与启动流量,或建立水冷壁质量流速3)辅助工质膨胀4)辅助管道系统暖管(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)热量与工质回收借助启动旁路系统回收启动过程锅炉排放的热量与工质。
(4)安全保护启动旁路系统能辅助锅炉、汽轮机安全启动。
有的旁路系统还能用于汽轮机甩负荷保护、带厂用电运行或停机不停炉等。
直流锅炉单元机组的启动旁路系统,不应该是功能越全面越好,要根据机组容量、参数及承担电网负荷的性质等合理的选定。
此外,启动旁路系统在运行中的效果还与锅炉、汽轮机、辅机的性能有关,主机、辅机与系统的性能的统一才能获得预想的功能。
总之,启动系统的选型要综合考虑其技术特点、系统投资及电厂运行模式等因素。
2.种类直流锅炉启动系统(特指过热器旁路系统)有内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统两大类型。
DG1900/25.4-II型超临界直流锅炉采用的是内置式分离器启动系统。
本超临界机组采用的汽轮机旁路系统是大旁路形式,即将过热蒸汽直接通过大旁路送到凝汽器。
二、内置式分离器启动系统的分类及技术特点直流锅炉启动系统按分离器正常运行时是否参与系统工作可以分为内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统。
内置式分离器启动系统是指在正常运行时,从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器,进入过热器,此时分离器仅起一连接通道作用。
超临界直流锅炉启动特点及启动系统1.直流锅炉与汽包锅炉的启动区别汽包锅炉有自然循环锅炉和强制循环锅炉。
自然循环锅炉蒸发受热面内的工质流动依靠下降管中的水和上升管(水冷壁)中的汽水混合物之间的密度差产生的压力差进行循环流动。
强制循环锅炉蒸发受热面内的工质除了依靠水和汽水混合物的密度差以外,主要依靠炉水循环泵的压头进行汽水循环流动。
自然循环锅炉和强制循环锅炉均带有一个很大的汽包对汽水进行分离,汽包作为分界点将锅炉受热面分为加热蒸发受热面和过热受热面两部分。
直流锅炉是靠给水泵的压力,使锅炉中的工质,水、汽水混合物和蒸汽一次通过全部受热面。
它只有互相连接的受热面,而没有汽包。
自然循环锅炉在点火前锅炉上水至汽包低水位,此时水冷壁中的水处于静止状态,锅炉点火后,水冷壁吸收炉膛辐射热,水温升高,水循环开始建立。
随着燃料量的增加,蒸发量增大,水循环加快,受热强的水冷壁管内工质流速增加。
因此,启动过程水冷壁冷却充分,运行安全。
强制循环锅炉在锅炉上水后点火前,循环泵就开始工作,水冷壁系统建立了循环流动,从而保证了水冷壁在启动过程中的安全。
直流锅炉在启动前必须由锅炉给水泵建立一定的启动流量和启动压力,强迫工质流经受热面。
只有这样才能在启动过程中使受热面得到冷却。
但是,直流锅炉不像汽包锅炉那样有汽包作为汽水固定的分界点,水在锅炉管中加热、蒸发千口过热后直接向汽轮机供汽,而在启停或低负荷运行过程中有可能提供的不是合格蒸汽,可能是汽水混合物,甚至是水。
因此,直流锅炉必须配套一个特有的启动系统,以保证锅炉启停和低负荷运行期间水冷壁的安全和正常供汽。
2.直流锅炉启动特点启动压力启动压力一般指启动前在锅炉水冷壁系统中建立的初始压力。
它的选择除与锅炉型式有关,还与下列因素有关:1)受热面内的水动力特性直流炉蒸发受热面内的水动力特性与其工作压力有关,随着压力的提高,能改善或避免水动力不稳定性,减轻或消除管间脉动。
2)工质膨胀现象启动压力越高,汽水比容差越小,工质膨胀量越小,这样启动分离器的容量可以相对选择的小一些。
600MW机组锅炉启动系统施晶一、概述直流锅炉靠给水泵的压力,使锅炉中的水、汽水混合物和蒸汽一次通过全部受热面。
超临界直流锅炉在启动前必须由锅炉给水泵建立一定的启动流量和启动压力,强迫工质流经受热面。
由于直流锅炉没有汽包作为汽水分离的分界点,水在锅炉管中加热、蒸发和过热后直接向汽轮机供汽。
因此,直流锅炉必须设置一套特有的启动系统,以保证锅炉启、停过程中或低负荷运行过程中水冷壁的安全和正常供汽。
1、启动压力直流锅炉的启动压力指锅炉启动前在水冷壁系统中建立的初始压力,它的选取与下列因素有关:(1)、受热面的水动力特性。
随着压力的提高,能改善或避免水动力不稳定,减轻消除管间脉动。
(2)、汽水膨胀现象。
启动压力越高,汽水比体积差越小,汽水膨胀越小,可以缩小启动分离器的容量。
(3)、给水泵的电耗。
启动压力越高,启动过程中给水泵的电耗越大。
为了水动力稳定,避免脉动,希望启动压力高,但从减少给水泵电耗方面考虑,启动压力又不宜过高。
由于我厂锅炉采用了螺旋管圈水冷壁,启动压力对水动力影响很小,因此可选用零压力启动。
我厂锅炉启动系统采用了足够容量的排放阀(3A阀),可满足汽水膨胀时的排放控制。
2、启动流量直流锅炉的启动流量直接影响锅炉启动的安全性和经济性。
启动流量越大,工质流经受热面的质量流速越共,对受热面的冷却,改善水动力特性有利,但工质损失及热量损失也相应增加,同时启动系统的设计容量也要加大。
但流量过小,受热面冷却和水动力稳定就得不到保证,因此,选用启动流量的原则是在保证受热面得到可靠冷却和工质流动稳定的条件下,尽可能选择得小一些。
我厂锅炉启动流量为35%BMCR。
3、汽水膨胀现象直流锅炉的启动过程中工质加热、蒸发和过热三个区段是逐步形成的。
启动初期,分离器前的受热面都起加热水的作用,水温逐渐升高,而工质相态没有发生变化,锅炉出来的是加热水,其体积流量基本等于给水流量。
随着燃料量的增加,炉膛温度提高,换热增强,当水冷壁内某点工质温度达到饱和温度时,开始产生蒸汽,但在开始蒸发点到水冷壁出口的受热面中的工质仍然是水。