发电厂生产过程锅炉热平衡及启动(1)

前言电力工业在国民经济中的作用⏹能源：是泛指人类利用自然界能量资源的总称。

⏹一次能源：是指以原始状态存在于自然界中、不需要经过加工或转换过程就可直接供热、光或动力的能源。

如石油、煤炭、天然气、水力、原子能、风能、地热能、海洋能等。

⏹二次能源：一次能源经过加过、转化生成的能源称为二次能源。

电能是优质的二次能源。

电力工业在国民经济中的作用电力弹性系数：指电力工业的年增长速度与国民经济总产值年增长速度的比值。

⏹当经济发展过程中高电耗的重工业和基础工业的比重增大时，电力总消费量增长率会不断增大，电力弹性系数呈现大于1的趋向；⏹当经济发展过程中基本上保持原来结构和原有技术水平时，代能里弹性系数接近于1或等于1；⏹当产业结构和产品结构向节能型方向发展，使得单位产值电耗降低时，电力弹性系数就会小于1。

电力系统的可靠性指标⏹机组可用系数AF⏹非计划停运系数UOF⏹等效可用系数EAF⏹非计划停用次数。

第一部分发电厂生产过程发电厂生产过程热力发电厂的类型⏹化石燃料发电厂、原子能发电厂、新能源(地热、太阳能等)发电厂等。

⏹凝汽式发电厂、热电厂。

⏹内燃机发电厂、汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、燃气—蒸汽联合装置发电厂。

⏹中低压(3.43MPa及以下)电厂，高压(8.83MPa)电厂，超高压(12.75MPa)电厂，亚临界压力(16.18MPa)电厂和超临界压力(23.54MPa)电厂。

⏹坑口(路口、港口)发电厂、负荷中心发电厂。

⏹基本负荷发电厂、中间负荷(腰荷)发电厂、调峰发电厂。

⏹非单元机组发电厂、单元机组发电厂。

⏹区域性发电厂、企业自备发电厂、移动式(如列车)发电厂、未并入电网的孤立发电厂。

发电厂生产过程现场介绍火电厂运行集控室能量转变介质的流程与转变发电厂生产过程⏹原煤斗中的煤经过给煤机均匀地进入磨煤机中磨制，送风机把冷空气送进空气预热器加热成热空气后，⏹一部分作为二次风经燃烧器喷入炉膛，另一部分作为干燥剂送入磨煤机对煤进行干燥，同时携带着磨成的煤粉离开磨煤机进入粗粉分离器。

锅炉启动、运行与停炉1)锅炉启动步骤(1)检查准备。

对新装、迁装和检修后的锅炉，启动之前要进行全面检查。

主要内容有：检查受热面、承压部件的内外部，看其是否处于可投入运行的良好状态；检查燃烧系统各个环节是否处于完好状态；检查各类门孔、挡板是否正常，使之处于启动所要求的位置；检查安全附件和测量仪表是否齐全、完好并使之处于启动所要求的状态；检查锅炉架、楼梯、平台等钢结构部分是否完好；检查各种辅机特别是转动机械是否完好。

(2)上水。

从防止产生过大热应力出发，上水温度最高不超过90℃，水温与筒壁温差不超过50℃。

对水管锅炉，全部上水时间在夏季不小于l h。

在冬季不小于2 h。

冷炉上水至最低安全水位时应停止上水，以防止受热膨胀后水位过高。

(3)烘炉。

对新装、迁装、大修或长期停用的锅炉，其炉膛和烟道的墙壁非常潮湿，一旦骤然接触高温烟气，将会产生裂纹、变形，甚至发生倒塌事故。

为防止此种情况发生，此种锅炉在上水后，启动前要进行烘炉。

(4)煮炉。

对新装、迁装、大修或长期停用的锅炉，在正式启动前必须煮炉。

煮炉的目的是清除蒸发受热面中的铁锈、油污和其他污物，减少受热面腐蚀，提高锅水和蒸汽品质。

(5)点火升压。

一般锅炉上水后即可点火升压。

点火方法应根据燃烧方式和燃烧设备而异。

层燃炉一般用木材引火，严禁用挥发性强烈的油类或易燃物引火，以免造成爆炸事故。

对于自然循环锅炉来说，起升压过程与日常的压力锅升压相似，即锅内压力是由烧火加热产生的，升压过程与受热过程紧紧地联系在一起。

(6)暖管与并汽。

暖管，即用蒸汽慢慢加热管道、阀门、法兰等部件，使其温度缓慢上升，避免向冷态或较低温度的管道突然供入蒸汽，以防止热应力过大而损坏管道、阀门等部件；同时将管道中的冷凝水驱出，防止在供汽时发生水击。

并汽，也叫并炉、并列，即新投入运行锅炉向共用的蒸汽母管供汽。

并汽前应减弱燃烧，打开蒸汽管道上的所有疏水阀，充分疏水以防水击；冲洗水位表，并使水位维持在正常水位线以下；使锅炉的蒸汽压力稍低于蒸汽母管内气压，缓慢打开主汽阀及隔绝阀，使新启动锅炉与蒸汽母管连通。

锅炉机组的启动和停炉及注意事项锅炉机组的启动启动前的准备和检查锅炉启动前，检查空气压缩机已启动，且运行正常，压力在规定范围内。

检查除尘器旁通阀在开启状态。

检查煤斗备好煤;储存足够的锅炉除盐水;除氧器水位正常，机侧给水系统恢复备用正常。

炉内流化床物料已按规定要求上好(一般物料厚度在 400-500mm左右)现场()检修工作票已全部终结，检修过的设备已全部进行验收,并合格。

炉内浇注料经检修后，必须经过烘炉方可允许点火。

燃烧室内炉墙、布风板、风帽、二次风嘴、给煤口热工仪表一次元件均应正常,无严重烧损、结焦、堵塞现象,炉内无工作人员遗留的工具及其它杂物。

水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、旋风分离器、返料装置等内外部完整无损，无明显腐蚀、磨损、结焦、堵灰。

DCS控制系统已投入。

所有仪表完好,表盘清晰,照明充足,操作把手,指示灯泡、报警装置,信号牌,报警喇叭均完整好用,事故照明电源可靠。

汽包就地水位计、现场一次压力表完好，照明充足, 显示清晰,切投入运行。

所有管道保温完整齐全,支吊架完整牢固。

各阀门应开关灵活,指示正确，附件齐全,传动机构完好。

安全阀排汽管和疏水管完整、畅通，装设牢固，无妨碍其动作的杂物灰尘和锈垢。

检查所有转动机械,包括一次风机、二次风机、引风机、回料风机、冷渣机、称重式给煤机、空压机等，轴承润滑洁净、油位正常,有冷却水的应开启冷却水门,水流正常、下水道畅通,地脚螺丝及安全罩牢固。

各部人孔门,检查门,打焦门及防爆门完整,关闭严密,放灰门开关灵活，置于关闭状态，除灰渣设备试运转正常。

点火油枪畅通,位置正确，进出灵活,喷嘴雾化良好。

各处膨胀指示器的刻度应清楚,指针垂直指示在基准点上。

锅炉进水锅炉经过大、小修后，在进水前要记录各膨胀指示器的指示值。

锅炉进水方式:经给水管路进水:启动给水泵,开启旁路给水门。

经省煤器向锅炉进水，直至锅炉汽包水位到-100mm处停止进水。

通过疏水泵，经锅炉定排管母管向锅炉进水。

锅炉专业整套启动调试措施锅炉启动具备条件一、1)炉侧所有热工温度、压力、水位仪表指示正常。

2)炉侧电动门、执行器开关正常、位置反馈指示准确。

3)锅炉水压、煮炉、吹管工作完毕，验收合格并签证。

4)所有阀门无泄漏，且开关灵活。

5)汽水取样系统、加药系统调试完毕，具备投运条件。

6)进入DCS系统的所有测点均指示准确，DCS系统历史记录、操作记录功能正常运行。

7)所有联锁保护系统调试完毕，并投入运行。

8)机电炉大联锁试验合格。

9)汽包水位报警、保护定值校验合格，各水位计指示基本一致。

10)运行日志、表单、安全工具、运行工具准备齐全。

11)运行人员应能熟练使用各种消防器材。

12)运行岗位配备可靠便捷的通讯工具。

二、启动前检查工作阀门位置参见附表设备及系统检查依照运行规程进行三、锅炉启动步骤本措施中未提及的操作项目及启动前的检查内容按照运行操作规程规定进行，当调试措施与规程有差异时，以指挥部命令为准。

启动试运过程中调试组负责调整炉出入口风门，旁通门的调整由业主安排的专人按调试组的要求与生产中控联系调整。

在试运过程中在旁通门全关状态时，严禁全关窑头窑尾出入口风门，如瞬间主汽参数不好控制时，可立即打开向空排气门进行调整。

．试运过程中尽量保留旁通门有一定开度，尽可能减少全关的机会，以保证水泥生产线的安全稳定运行。

1、炉水升温阶段（从开风门至汽包压力0.2）MPa1）锅炉上水至-100mm，窑尾启动热水循环泵建立正常的水循环后调整水位。

2）启动顺序为先窑尾，后窑头。

3）开启窑头（窑尾）炉出口风门，观察烟温变化情况，达到稳定不变时，缓慢开启入口风门10~20%。

风门开启后密切监视烟温上升情况，并及时调整。

4）控制水温上升速度不大于1.5℃/min，并力求平稳，随时用红外线测温仪测量温升情况，根据升温情况，用入口风门进行调整控制升温速度，当出入口风门全开后仍满足不了升温需要时，可缓慢关小旁通门。

(测试点为窑头汽包堵、窑尾热水循环泵出入口管)2、升温升压阶段1）严格控制升压速度不大于0.02/min。

机、炉、电联合启动及运行（冷态）（汽包锅炉）简介：电厂机组的启动是指机组由静止状态变成运行状态的工艺过程，包括锅炉点火、升温升压，汽轮机冲转升速、并列，直到带满负荷的全过程。

根据炉、机、电设备的配置不同和设备结构的特点，启动时具有不同的启动方式与方法。

启动方法：滑参数压力法启动、高中压缸启动、用自动主汽门或电动主汽阀的旁路启动。

启动的主要步骤：启动前的准备→辅助设备与系统投用→锅炉点火及升温升压→暖管→汽轮机的冲转与升速→并列和接带负荷→升负荷至额定出力一、单元机组启动前的准备工作单元机组启动前的一切准备工作是安全启动和缩短启动时间的重要保证。

准备工作的目的是使各种设备处于预备启动状态，以便达到随时可以投入运行的条件。

启动前，首先应该检查所有部位，详细了解系统和设备，掌握设备的性能及其操作方法。

其次对其它回转机械进行一定时间的试运转。

在试转时，启动前应盘车一次，以查明是否有卡涩现象。

检查轴承内油位正常，油质合格，冷却水畅通，无漏油，漏水现象，符合运转时的润滑要求，通知电气人员应对机组所属电动机摇测绝缘并通电。

试转中应注意其电动机的电流指示是否正常，转动方向是否正确，有无明显的机械振动、磨擦等不正常现象，以及轴承和电动机的温度是否正常等。

上述工作结束后，可投入联锁试验，以查明联动是否良好。

启动前应进行有关的项目的试验工作，如：电动门、气动门、安全门、电气开关，保护、控制、调整装置的传动试验；主辅机的连锁、保护试验；锅炉水压试验；汽轮机润滑油系统、调速系统试验；发电机假同期试验等。

并保证其动作正确可靠，具备投运的条件。

锅炉水压试验是检查锅炉承压部件严密性的试验。

水压试验的范围应包括锅炉各承压受热面系统、锅炉本体范围内的汽水管道和附件。

它是保证锅炉安全运行的重要措施之一。

锅炉水压试验分为工作压力和超压试验两种。

工作压力则是根据检修和检查的需要可随时进行。

超压试验一般用于新安装的锅炉和检修中更换了较多的承压受热面的情况。

热能与动力工程基础（考试大全）一、名词解释第1章导论1.热能动力装置：燃烧设备、热能动力机以及它们的辅助设备统称为热能动力装置。

2.原动机：将燃料的化学能、原子能和生物质能等所产生的热能转换为机械能的动力设备。

如蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、汽油机、柴油机等。

3.工作机：通过消耗机械能使流体获得能量或使系统形成真空的动力设备。

第2章锅炉结构及原理1.锅炉：是一种将燃料化学能转化为工质（水或蒸汽）热能的设备。

2.锅炉参数：锅炉的容量、出口蒸汽压力及温度和进口给水温度。

3.锅炉的容量：指在额定出口蒸汽参数和进口给水温度以及保证效率的条件下，连续运行时所必须保证的蒸发量(kg/s或T/h) ，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为kW 或MW 。

4.锅炉出口蒸汽压力和温度：指锅炉主汽阀出口处(或过热器出口集箱)的过热蒸汽压力和温度。

5.锅炉进口给水温度：指省煤器进口集箱处的给水温度。

6.煤的元素分析：C、H、O、N、S。

7.锅炉各项热损失：有排烟热损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失，及散热损失。

8.锅炉热平衡：指输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡。

9.锅炉的输出热量：包括用于生产蒸汽或热水的有效利用热和生产过程中的各项热损失。

10.锅炉的热效率：锅炉的总有效利用热量占锅炉输入热量的百分比。

在设计锅炉时，可以根据热平衡求出锅炉的热效率：11.锅炉燃烧方式：层燃燃烧、悬浮燃烧及流化床燃烧三种方式。

12.层燃燃烧：原煤中特别大的煤块进行破碎后，从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。

13.悬浮燃烧：原煤首先被磨成煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。

这种燃烧方式同样用来燃烧气体和液体燃料。

14.流化：指炉床上的固体燃料颗粒在气流的作用下转变为类似流体状态的过程。

15.流化床燃烧：原煤经过专门设备破碎为0～8mm大小的煤粒，来自炉膛底部布风板的高速鼓风将煤粒托起，在炉膛中上下翻滚地燃烧。

电站锅炉启动运行一、机组启动状态划分机组停止后,锅炉及汽机的金属部件的温度随着时间而逐渐冷却,在没达到完全冷状态时,如要求重新启动机组,此时与冷状态下启动有不同特点,只有充分注意到这一点,掌握好不同状态下的启动特点,才能实现安全、经济地启动。

状态划分锅炉停炉后,汽水分离器内压力和金属温度都随时间延续而逐渐下降。

1）当再次启动时的时间间隔小于2h,且锅炉负荷大于80%、小于100%划为极热态启动；2）当再次启动时的时间间隔小于5h,且分离器压力大于4MPa,划为热态启动；3）当再次启动时间的间隔大于5h,且分离器温度大于100℃时,为温态启动；4）如时间间隔大于5h,且分离器温度小于100℃时,为冷态启动。

了解启动状态划分的原则是为了掌握好机组各种状态下的启动特点。

机组从启动到带满负荷,无论哪种状态,都由辅机启动、锅炉进水、升温升压、汽机冲转、升速暖机、并列和带负荷等几个过程组成。

启动锅炉的目的就是要向汽机供应蒸汽，机组启动需要各专业相互协调配合，按照锅炉点火前机组的状态，启动可分为冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动等方式。

根据机组所处的状态，选择合适的启动方式和在启动曲线上选择合适的起点。

二、锅炉冷态启动冷态启动是指锅炉的分离器外壁金属温度小于100︒C且锅炉压力为0.0Mpa且锅炉经过检修或较长时间(大于72小时)停用后的启动。

锅炉冷态启动从点火到满负荷所需时间为300min左右。

(其中从点火到汽轮机冲转需125min，汽轮机冲转为40min，发电机并网带初负荷15min，由带初负荷到带额定负荷约110min)1．锅炉启动前应检查如下设备运行正常：（1）凝器投运正常，高低压旁路系统备好；（2）水处理系统投运正常，给水品质满足锅炉启动要求；（3）辅助蒸气正常可用；（4）燃油设备正常备好；（5）雾化蒸汽正常可用；（6）从送风至烟囱通道畅通；（7）闭环冷却水投运正常；（8）启动系统循环泵冷却水投运正常；（9）锅炉循环泵启动系统及其相关的控制设备均备好；（10）过热器／再热器放气阀关；（11）过热器／再热器疏水阀开；（12）至汽机的主蒸汽管道疏水阀开；（13）锅炉启动系统暖管阀关，并备好；（14）省煤器、水冷壁疏水阀关；（15）锅炉启动系统电动阀备好；（16）锅炉启动系统调节阀投自动；（17）过热器／再热器喷水调节阀关、电动截止阀关；（18）给水流量为0；（19）除氧器给水温度应大于105︒C；（20）锅炉启动系统的疏水系统备好，包括大气式扩容器，集水箱，回水疏水泵等;（21）烟温探针投运并已做好校核。

锅炉启动全过程总结锅炉启动前的检查与准备1、检查汽水系统的阀门，处于下列状态：１）蒸汽系统：主汽电动门开启，主汽电动门旁路门、主汽隔离门及旁路门关闭。

2）给水系统：主给水手动门开启，调节门关闭，省煤器再循环门上水时关闭，不上水时开启。

3）减温水系统：减温水手动门打开，电动调整门关闭。

4）放水系统：①给水管道放水门、省煤器放水门均关闭。

②定排总门开启，各下联箱排污门及定排联箱放水门关闭。

③连排一、二次门开启。

④事故放水门手动门开启，事故放水电动门关闭。

5）疏水系统：减温水疏水门、省煤器进口联箱疏水门关闭，其它疏水门全部开启。

6）取样门、汽包加药门开启，7）汽包就地水位计汽侧、水侧门开启，放水门关闭。

8）汽包空气门、过热器排汽门开启。

9）各安全门处于工作状态。

2、检查燃烧系统阀门、风门、挡板等并置于下列状态：1）各风机档板开关灵活，位置指示准确，并处于关闭状态。

2）反料风门及放灰门关闭，陷压阀全开。

3）燃烧室内无焦渣及杂物，布风板风帽完整无损坏。

4）看火孔完整，所有人孔门确认内部无人后关闭。

5）排渣管畅通，排渣门完好关闭。

3、转动机械的检查：1）对轮联接良好，保护罩牢固，地脚螺丝不松动，电动机接地线良好。

2）润滑油油质洁净，油位正常，放油螺丝不漏油。

3）风机轴承温度计完整，冷却水畅通,水量充足。

4、与有关人员联系，做好下列准备：1）操作人员：给水管上水。

2）热工人员：将各仪表及操作装置处于工作状态。

3）燃料人员：原煤斗上煤。

4）化验人员：化验炉水品质。

5）电气人员：电器设备送电。

6）准备好足够的点火材料。

炉渣可燃物含量小于5％，粒度在8毫米以下。

锅炉点火过程1.料层铺上煨炭木柴引然，待煨炭燃尽后将床温升到400℃左右。

2.启动引风机、一次风机，适当维持炉膛负压，以炉门不冒烟为止，一次风机调节档板开度到最低流化风量。

3.点火开始属于预热阶段，应使锅炉缓慢升温，防止产生大的热应力，根据床温变化逐渐减小或加大风量，使底料达到流化状态，床中、床下温度均匀，密切监视床层温度变化。