直流锅炉无炉水循环泵启动控制 温志敏

超超临界直流锅炉干、湿态转换控制策略浅析一、启动系统的功能及组成超超临界直流锅炉启动系统的主要功能是：建立冷态、热态循环清洗，建立启动压力和启动流量，确保水冷壁安全运行；最大限度地回收启动过程中的工质和热量，提高机组运行的经济性。

采用带循环泵的内置式分离器启动系统。

主要由启动分离器及其汽水侧连接管道、360阀、361阀，启动循环泵、热交换器和疏水扩容器组成。

二、锅炉由湿态转为干态1、主要过程开机过程中，在机组负荷达到260～289MW时，稳定给水流量，缓慢增加燃料量，储水罐水位逐渐降低，360阀全关，锅炉循环泵停止运行，储水罐水位降至0，过热度出现并逐渐升高，锅炉由湿态转入干态运行。

检查锅炉循环泵过冷水管路和最小流量管路关闭，循环泵361阀暖管管路投用良好。

2、控制要点（1）湿态转干态时，负荷应控制在289MW以下，以260MW转换为宜。

（2）稳定给水流量在最小流量以上，以820t/h（27%BMCR工况）为宜，上下有调节余量；给水旁路调节阀投自动、360阀投自动（注意：360阀开度应保证BCP出口流量＞240t/h，否则360阀不能进行自动调节），361阀投自动。

（3）开始转换时主汽压力在9.0MPa左右。

在湿态转为干态的过程中设计压力9.7MPa，此时增加燃料量较多，压力增加较快，会使压力高于正常值较多，对水位的修正较大，影响正常水位的显示。

适当降低压力，将有助于过热度的产生。

（4）转干态前，应提前增加燃料，但要控制燃料总量，在转换过程中可采用增投油枪来实现快速增加燃料。

一般情况下4t/h对应10MW负荷。

在转换前应多增加煤，保持磨煤机高料位运行，从转换前至转换结束，共需增加煤量20t/h，同时应配合缓慢增加磨煤机风量，确保燃料的均匀增加。

（5）转换结束应以过热度为准。

过热度为10～15℃，且不宜反复。

（6）在转换过程中，如果压力升高，不宜采用开大汽机调门带负荷的方法来降压，因为负荷对水位的修正作用大大超过压力对水位的修正。

４ 无 炉水循环 泵启动关键控制 点
４ ． １ 汽 温 控 制
结 合 笔 者 对 锅 炉 启 动 时 的 经 验 ．为 控 制 启 动
（ １ ） 燃 料 投 入 量 的 控 制 。 维 持 较 低 的 最 佳 煤 量 ． 以 保 证 产 生 的 蒸 汽 量 满 足 需 要 ． 又 要 确 保 蒸
由 于 给 水 量 、 蒸 汽 量 较 低 ， 导 致 部 分 管 内 介 质 分
图 ４ 机 组 启 动 胀 差 控 制 曲线
Ｆ ｉ ｇ． ４ Ｄｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ Ｉ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｕ ｐ
于 启动 初期 受 热 面 内蒸汽 参 数低 。沿 程压 降 较小 ．
导 致 减 温 水 压 力 与 喷 入 点 处 蒸 汽 压 差 小 ． 实 际 喷 水 效 果 很 差 ． 带 与 不 带 炉 水 循 环 泵 肩 动 主 蒸 汽 压 力 、 温 度 对 比 她 图 ２。 从 图 ３ 的 曲 线 Ｃ 可 以 看 出 ． 过 热 器 减 温 水 差 压 在 并 网 前 一 直 维 持 在 ０ ． ４ ＭＰ ａ
℃
注 ：表 中机 组 状 态点 定 速 １ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 、并 网前 ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ、１ ０ ０ ＭＷ 、２ ０ ０ ＭＷ 、转 干 态前 ２ ５ ０ ＭＷ 、转 干 态 后 ３ ０ ０ ＭＷ 、等离 子停 弧 ４ ０ ０ ＭＷ 分 别对 应 图 ３中 的机 组 状 态 点 １ 、２、３ 、４ 、５ 、６ 、７ 。
温 度 变 化 趋 势 ，避 免 主 蒸 汽 参 数 上 升 过 快 ⑥ 注

充水管路清洗 对电机的充水和清洗分为两个步骤进行：第一步充水阶段，在锅炉尚
未进水前，电机必须首先进行充水，电机充水排气，直至泵体排水门(疏水 门)排出不含空气的稳定水流。第二步为清洗阶段，在锅炉上水过程中必须 将清洗水连续不断地注入电机，以保证清洗水连续地从电机溢出，而决不 能让锅炉的炉水倒灌入电机。以上称为静态清洗，静态清洗合格后再进行 动态清洗，首先将炉水循环泵的出口门保持开启，将锅炉进水至正常水位 ，然后对炉水循环泵先后进行三次点动，第一次点转5 s，间隔1 5m i n后 再点转，其目的是提高清洗效果和进一步驱赶电动机中残留空气。
2.2 炉水循环泵的主要结构
电机绝缘导线 湿式电动机是炉水循环泵的动力，无轴封湿式电动机处于高压热水中运行。导线的
绝缘材料必须具有足够绝缘电阻值，并有良好的机械、耐水、耐温等性能。此外绝缘材 料还需有充分的化学稳定性，防止导线因温度梯度而导致的绝缘茗化。目前炉水循环泵 电机所采用的绝缘材料为耐热聚氯乙烯，它具有较高的机械强度和耐酸、耐减，耐油以 及不易燃等优点。但是由于聚氯乙烯分子结构中有极性基因，其绝缘电阻系数很小，且 随温度上升而明显下降，所以它不适宜于用在较高电压下，通常它只作为600V和3000V 级绕组线绝缘，其限定温度为70℃。比较理想的绝缘材料是交联聚乙烯，它具有很好的 耐磁性与耐环境应力开裂性，它比聚氮乙烯更能承受集中的机械应力。目前，交联聚乙 烯是大功率湿式电动机绕组较理想的绝缘材料，其限定温度为80℃。定子的线圈和铁芯 装置于定子保护筒内，转予铁芯上装设线棒，转了两端有端环、短路环和平衡叫环。
炉水循环泵 介绍
内容
1. 概述 2. 结构 3. 炉水循环泵的冷却水系统 4. 优点
1、概述
❖
炉水循环泵是超临界直流锅炉启动系统的主要组成部分，BCP泵是设

第五讲给⽔控制单元机组协调控制系统5．给⽔控制系统5.1直流锅炉给⽔控制概述⼀、直流锅炉给⽔控制的特点直流锅炉的给⽔是在给⽔泵压头作⽤下，顺序地通过加热区、蒸发区和过热区，⼀次性地将给⽔全部变为过热蒸汽，其循环倍率等于1。

在直流锅炉中，给⽔变为过热蒸汽是⼀次完成的。

这样，锅炉的蒸发量不仅取决于燃烧率，同时也决定于给⽔流量。

因此，为了满⾜负荷变化的需要，①给⽔控制和燃烧率控制是密切相关⽽不能独⽴的。

负荷控制要求W与B 同时动作。

②给⽔流量控制回路是控制锅炉出⼝主蒸汽温度的⼀个最基本⼿段。

由于超临界机组采⽤直流锅炉，给⽔流量的波动将对机组负荷、主蒸汽压⼒和主蒸汽温度等机组运⾏重要过程参数均产⽣较⼤影响。

由于机组负荷和主蒸汽压⼒已设计有其它控制⼿段，⽽⼀旦给⽔控制回路如果⼯作⽋佳的话，将导致煤⽔⽐动态失调。

⽽这时锅炉出⼝主蒸汽温度仅靠喷⽔减温控制是⽆法满⾜机组运⾏对主蒸汽温度的要求。

因此，③给⽔流量调节回路起到了控制锅炉总能量平衡(保持恰当的煤⽔⽐)并维持分离器出⼝蒸汽温度在⼀定范围内变化的作⽤。

在本系统中，当超临界直流锅炉由湿式分离器到⼲式分离器的切换过程中，⾃动控制系统是⾃然进⾏的，⽆需设计专门的控制回路。

控制系统唯⼀的要求是在任何⼯况下使省煤器⼊⼝给⽔流量不要低于400T/H。

⼆、给⽔系统的组成⼤机组锅炉给⽔控制系统通常采⽤三台变速泵来控制给⽔流量，变速泵⼜分为电动变速泵和汽动变速泵。

电动变速泵的驱动电动机经液⼒联轴器与⽔泵相连接，通过改变液⼒联轴器中勺管的径向⾏程，改变联轴器的⼯作油量，实现给⽔泵转速的改变。

汽动给⽔泵由⼩汽机直接驱动，通过控制⼩汽机的进汽量，改变汽动泵的转速。

汽动给⽔泵可直接将蒸汽的热能转变为机械能，有较⾼的效率，但由于驱动⼩汽轮机的蒸汽⼀般采⽤主汽轮机的中压缸抽汽，在机组启动和低负荷时，汽轮机⾼压缸的抽汽汽压太低，⽆法维持汽动泵的正常运⾏。

因此，采⽤汽动给⽔泵的系统，⼀般都配有⼀定容量的电动泵，作为机组起停和低负荷时使⽤。

热控直流锅炉给水全程控制系统浅析直流锅炉在当今发电系统中得到广泛应用，直流锅炉由于蓄热能力小，在外界扰动时，参数对扰动比较敏感，但是当主动改变锅炉负荷时，由于蓄热能力小，蓄热释放或储存的速度快，因而蒸发量及参数能迅速跟上变工况的要求，即可适应尖峰负荷要求，这是直流锅炉大面积使用的原因，这也就对自动控制控制系统提出来较严格的要求。

直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象，直流锅炉工作时，其加热区、蒸发区和过热区之间的界限并非是固定不变的，锅炉的任何输入量的变化都会引起输出量的变化，不像汽包锅炉那样，各个控制系统作为相对独立的系统进行分析，直流炉的各个系统是关联的，对直流锅炉的负荷适应性和动态特性的控制对热控全程控制提出更高要求。

下面以采用变速给水泵的给水全程控制为例进行分析。

大型单元机组多采用变速泵控制给水流量，对于滑参数启动和滑压运行的机组而言，一定要设法增加给水泵的流量以保证给水泵的工作点不致落在上限特性曲线的左边，同时也要增加出口压力以保证工作点不致落在最低压力Pmin线和下限特性曲线以下，为此采用变速给水泵的给水全程控制应包括三个子系统：1.给水泵转速控制系统，根据锅炉负荷要求，控制给水泵转速，改变给水流量；2.给水泵最小流量控制系统，通过控制回水量，维持给水泵流量不低于某个最小流量，以保证给水泵工作点不落在上限特性曲线的左边；3.给水泵出口压力控制系统，通过控制给水调节阀，维持出口压力，保证给水泵工作点不落在最低压力Pmin线和下限特性曲线以下。

根据锅炉运行要求，点火之前按30%负荷要求的给水流量上水，当汽水分离器水位达到70%至75%高度时，放水阀相继打开防水，放水2分钟后按5%负荷要求的给水量上水，并用此流量的水冲洗管路。

当水质合格后进行锅炉点火，将给水全程控制系统投入运行。

一.给水泵转速控制系统控制系统如右图所示，这是一个串级系统，除一般三冲量外，增加了一个燃料量信号M作为前馈信号。

直流锅炉启动阶段给水循环优化的建议和设计华电莱州公司一期2×1000MW超超临界直流#1锅炉的原始设计是无锅炉再循环泵，这样的设计在机组的启动阶段湿态转干态前，锅炉所有经省煤器和水冷壁加热之后的大量未饱和高温水在水质合格之后通过疏水泵排往凝汽器进行冷却循环，这在很大程度上造成了锅炉热量的大量流失，使机组经济性下降了很多，在这里建议在锅炉储水罐之后361阀之前加装一路管道通往除氧器,在靠近除氧器侧加装电动截门和调门，这个设计具有下列优点：1、锅炉热态冲洗后湿态转干态之前大量具有高焓值的给水通过这个管道排到除氧器，一方面大量减少进入凝汽器的热量，另一方面避免温度较高的工质进了凝汽器有可能对凝汽器造成热冲击，严重时还有可能破坏凝汽器的严密性，通过这个设计把这些工质排往除氧器可以完全避免这两个问题。

2、锅炉启动阶段要求锅炉的给水流量需要达到25%BMCR给水流量，而机组启动阶段给除氧器加热用的启动锅炉产生的蒸汽满足不了这个要求，就造成除氧器出水温度低，这大大降低了除氧器的除氧效果。

通过这个设计锅炉给水重新进入到除氧器后，可以提高除氧器的除氧效果。

3、由于启动阶段除氧器使用的是启动锅炉的蒸汽，通过这个设计，可以大量减少机组启动阶段启动锅炉的蒸汽到除氧器的进汽量，可以减少启动锅炉的燃料量，大大提高了机组启动阶段的经济性。

4、锅炉启动后，可以有一部分热量通过这些给水返回除氧器，提高了省煤器进口的给水温度，减少启动阶段的燃油量，提高了机组启动阶段的经济性。

华电潍坊电厂也是超超临界直流锅炉，利用这个设计，在机组启动阶段，储水罐不合格的给水通过361阀排向锅炉大气扩容器，合格的给水通过这个设计回收到除氧器，由于回水压力高于除氧器，这些给水可以直接回收到除氧器。

这个设计在启动阶段取得了很好的效果，本人觉得很具有很高的借鉴意义。

以上是个人的一点建议，谨供参考，如有不足，恳请指教！建议人：刘彬2010年10月20日。

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第四章 锅炉给水控制系统
(1) 机组启动 从水位控制到温度控制的切换过程 对于直流炉来讲，为了确保水冷壁在低负荷时 有效的冷却，通过水冷壁的流量不能小于某个 值（30％BMCR暂定），即最低直流负荷。当机组 启动和停炉时，启动系统投入使用，由于启动 系统要经历不同的运行状态（湿态和干态），故须 采用不同的控制方式（湿态和干态）且能平稳 自动地切换。
二、系统分析
1. 该给水控制系统的主控部分为给水流量与锅炉 负荷指令之间偏差的 PID调节加上前馈控制，该前馈 信号由三部分相加组成：锅炉负荷指令的比例微分 （PD），给水泵再循环阀门位置信号的函数，给水旁 路阀门位置信号的函数。
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第四章 锅炉给水控制系统
III阶段：进一步减小燃烧率，给水流量不变，分 离器入口蒸汽湿度增加，分离器中开始积水，当分离 器水位上升到一定高度，循环泵启动条件满足，手动 或顺控启动循环泵。当给水母管流量小于30％BMCR （暂定）时，能自动切换为湿态运行，则电动阀 （ V503 ）会自动开启；当 V504 ／ V508 在全开位且分 离器水位大于二米，循环泵自动启动，水位控制开始 动作，水位由锅炉给水自动调节。 III 阶段以后，随着负荷的降低，蒸汽量减少，母 管给水量也减少，当母管给水量减少到5％BMCR时， 保持该值不变。
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第四章 锅炉给水控制系统

制， 在 启动过程 中即 回收 了工质 ， 又 回收 了热量 ， 同 时还 降低 了给 水 泵 的运 行 功 率 ，
为 同类机 组安 全运 行提 供 了参考 。
［ 关 键
词 ］超 超 临界 ； ６ ０ ０ Ｍｗ 机组 ； 直 流炉 ； 炉 水循 环 泵 ； 启动 系统 ； 循 环 水流 量控 制
第 ４ ３卷 第 ２期 ２ ０ １ ４年 ２月
热 力 发 电
ＴＨＥ ＲＭ ＡＬ Ｐ０Ｗ ＥＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩ ＯＮ
Ｖｏ１ ．４ ３ ＮＯ．２
Ｆｅ ｂ． ２Ｏ １ ４ 免 帚 炉 水 循 环 盎名 矽 倚馒 铪 水 流 量 搪 别
陈 文 成
（ 江 苏 阚 山发 电有 限 公 司 ， 江苏 徐州 ２ ２ １ １ ３ ４ ）
通过给水旁路调节阀控制给水流量控制储水箱水位此时省煤器进口给水流量等于给水旁路调节阀出口流量与bcp出口流量之和受围会使省煤器入口给水流量发生变化从而需要调节给水旁路调节阀开度确保省煤器入口最小流量因此锅炉受到扰动使得储水箱水位变化幅度超br阀控制范围时锅炉启动系统将发生振荡好相反根据省煤器入口流量设定值与实际流量的偏差调节开度水旁路调节阀控制储水箱水位给水泵控制旁路阀前后压差这样给水泵出口调节阀动作较快给水流量变化幅度大储水箱水位易保证但是在给水流量变化时br水箱水位的抗扰动能力很差必须尽量减小扰动运行时将储水箱水位保持在60008000mm此紧急情况下可通过wdc阀排水
ｔ Ｐ ｒ 一 １ ｅ ｖ ｌ ｏ ｎｔ ｒ ｏ １
汽 水分 离器 水位 的合理 控制 关 系到机 组启动 阶 段 的安全 、 经济性 ， 是 直流锅 炉启 动过 程 中的关键 控 制 点Ｅ １ ７ ］ 。江 苏 阚 山 发 电 有 限 公 司 超 超 临 界 ２×

由于再热器是纯对流布置，再热器入口工质状况取决 于汽轮机高压缸排汽工况，因而再热汽温的变化幅度较过 热汽温大的多。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
在各种扰动下，再热汽温的动态响应特性与 过热汽温相类似，共有的特点为有迟延、有惯性、 有自平衡能力。
－
G’(s) +
D
G(s)
Y
YSP
+
－
Gc(s)
D
Y G(s)
内模控制系统
单回路反馈控制系统
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
YSP
+－
+ － Gc1(s)
Gc2(s)
G2(s)
－ +
G’1(s)
G1(s)
D Y
串级控制系统的内模控制
YSP
+－
KP1
+－ Gc2(s)
+
G2(s)
G’1(s)
G1(s)
D Y
一种内模控制形式
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
Y Y S P ( ( s s ) ) 1 K P 1 G C 2 ( s ) G 2 ( s ) K G 1 P ( 1 G s ) C 2 ( G s ) C G 2 ( 2 s ( ) s G ) G 2 ( 1 s ( ) s ) G C 2 ( s ) G 2 ( s ) G ˆ 1 ( s )

2.1 BCP泵主要结构特点
BCP泵是将泵的叶轮与电机转子装在同一主轴上，置于相互连通的密封压力壳体内， 泵与电机结合成一整体，没有通常泵与电机之间连接的那种联轴器结构，没有轴封，这 就从根本上消除泵泄漏的可能性。无泄漏泵电机的定子和转子用耐水耐压的绝缘导线做 成绕组，浸沉在高压冷却水中，电机运行时所产生的热量就由高压冷却水带走，并且该 高压冷却水通过电机承的间隙，既是轴承的润滑剂又是轴承的冷却介质。泵体与电机是 被分隔的两个腔室，虽有间隙不设密封装置使压力可以相通，但泵体内的锅水与电机腔 内的冷却水是两种不同的水质，两者不可混淆。由于电机的绝缘材料是一种聚乙烯塑料， 不能承受高温，温度超过绝缘性能就明显恶化，因此绕流电机内部的高压冷却水温度必 须加以限制。由于绕组及轴承的间隙极为紧密，因此高压冷却水中不得含有颗粒杂质，
在高压水管路中必须设有过滤器。高压冷却水的水质要比锅水于净得多，其水温也要比
锅炉锅水的温度低得多，为带走电机运行产生热量和泵侧传到电机的热量，保证电机的 安全运行，必须配有一套冷却高压水的低压冷却水系统。
2.2 炉水循环泵的主要结构
泵壳体和叶轮
泵壳体是承受高温高压的部件之一，BCP型泵出口管两侧对称径向布置， 泵壳为一球形沤种球体的结构特点是壁厚度较小，相应热应力较少，但由于
上一层锻铬的硬质材料。泵范行时的轴向推力及所有转动部分的重量由用水
润滑的双向推力轴承承受。由于轴承采用水润滑，泵启动前必须对电机内充 水，排除电机内的空气，如果空气与轴承相接触，便轴承得不到水的冷却W烧
毁。
推力轴承由推力瓦块、推力盘、止器座组成。推力瓦块用对接销子固定在 止推座上，而截止推座分别用螺栓固定在下端轴承座和电机底盖上，推力瓦 块是用表面硬化过的不锈钢制作抛光，而推力盘用优质钢制成，并作为电动 机内高压冷却水强制循环用（克服高压冷却水流动阻力）的辅助叶轮。

直流锅炉炉水循环泵启停及注意事项A direct current (DC) boiler water circulation pump plays a crucial role in the operation of a boiler system.It is responsible for circulating the hot water throughout the system, ensuring proper heat distribution and maintaining the desired temperature. In this discussion, we will explore the various aspects of starting and stopping a DC boiler water circulation pump, as well as some important considerations to keep in mind.Firstly, when starting a DC boiler water circulation pump, it is essential to ensure that all safety measures are in place. Before initiating the pump, it is necessary to check the water level in the boiler and make sure it is within the recommended range. Additionally, it is crucial to inspect the pump for any signs of damage or wear and tear before starting it. This includes checking the motor, impeller, and other components for any abnormalities.Once all the necessary checks have been completed, thepump can be started. It is advisable to gradually increase the pump's speed rather than starting it at full speed immediately. This allows for a smoother transition and reduces the stress on the pump and associated components. Monitoring the pump's performance during the startup phase is also essential to ensure it is functioning correctly and there are no issues such as cavitation or excessive vibration.During the operation of the DC boiler water circulation pump, there are several factors to consider. One important aspect is the pump's power consumption. It is crucial to monitor and optimize the pump's energy usage to minimize operational costs and reduce environmental impact. This can be achieved through the use of efficient pump designs, proper maintenance, and regular performance monitoring.Another consideration is the pump's lifespan and reliability. Regular maintenance and inspections are necessary to ensure the pump operates smoothly and to identify any potential issues before they escalate into major problems. This includes checking for leaks,lubricating moving parts, and replacing worn-out components. Proper maintenance not only extends the pump's lifespan but also enhances its reliability, reducing the risk of unexpected breakdowns.Furthermore, it is important to be aware of the noise and vibration levels generated by the pump during operation. Excessive noise and vibration can indicate underlyingissues such as misalignment, imbalance, or worn-out bearings. Regular monitoring and addressing these issues promptly can help prevent further damage and ensure aquieter and more comfortable working environment.When it comes to stopping the DC boiler watercirculation pump, it is crucial to follow the proper shutdown procedure. This typically involves gradually reducing the pump's speed rather than abruptly stopping it. This gradual deceleration allows the pump to dissipate any excess heat and prevents damage to the pump and associated components. Additionally, it is important to ensure thatthe pump is completely stopped before performing any maintenance or inspection tasks.In conclusion, the starting and stopping of a DC boiler water circulation pump require careful attention to safety measures, gradual speed adjustments, and regular monitoring of performance. Considering factors such as power consumption, maintenance, reliability, noise, and vibration levels are essential for optimal pump operation. By following these guidelines and maintaining the pump properly, it is possible to ensure efficient and reliable boiler system performance.。

启动系统主要部件及用途

分离器及其引入、引出管系统 分离器贮水箱 由汽水分离器贮水箱底部引出的循环泵入口管道 循环泵 BR阀和泵的出口管道 WDC阀和去疏水扩容器的疏水管道 暖泵和暖阀系统 过冷水系统 循环泵的最小流量管道
启动系统主要运行模式




初次启动或长期停炉后启动前进行冷态和 温态水冲洗 （直排冲洗/循环冲洗） 启动初期（从启动给水泵到锅炉出力达到 5%BMCR）（渡膨胀） 从分离器贮水箱建立稳定的正常水位到锅 炉达到25%BMCR的最小直流负荷 启动系统的热备用 启动循环泵事故解列时的锅炉启动
启动过程简图
启动系统的功能


满足水冲洗冲洗需要，并将冲洗水送往锅炉的疏水扩容 系统。 满足锅炉的冷态、温态、热态和极热态启动的需要。 只要水质合格，启动系统即可完全回收工质及其所含热 量。 锅炉在结束水冲洗（长期停炉或水质不合格时），锅炉 点火前给水泵供给相当于5%BMCR的给水，而再循环泵 则一直提供20%BMCR的再循环水量，二者相加，使启 动阶段在水冷壁中维持25%的流量作再循环运行以冷却 水冷壁和省煤器系统不致超温，通过WDC阀控制贮水箱 中的水位。当锅炉产汽量达到5%BMCR时，WDC阀全 关，再循环流量逐渐关小，给水流量逐步增大，以与锅 炉产汽量匹配，当负荷达到25%（最低直流负荷）时， 再循环阀全关，锅炉转入直流运行。 启动分离器也能起到在水冷壁系统与过热器之间的温度 补偿作用，均匀分配进入过热器的蒸汽流量。
炉水循环泵常见故障
超超临界直流炉
超超临界直流炉特性介绍

1.超超临界直流锅炉由于没有储能作用的 汽包环节，汽水容积小，锅炉蓄能小。
一方面由于蓄能小负荷调节的灵敏性好，可以实现机 组的快速启停和负荷调节； 另一方面由于蓄能小，在外界负荷变动时汽压反映很 敏感。因此机组变负荷性能较差，保持汽压困难。

直流锅炉的煤水控制与蒸汽参数调节600MW超临界机组的投产标志着我国火电机组的运行水平步入新境界，而直流锅炉也是大容量锅炉的发展方向之一。

众所周知，蒸汽温度过高可能导致受热面超温爆管，而蒸汽温度过低将使机组的经济性降低，严重时可能使汽轮机产生水冲击。

而这些现象在许多电厂均有发生，因此过热蒸汽温度与再热蒸汽温度直接影响到机组的安全性与经济性。

超临界直流锅炉的运行调节特性有别于汽包炉，煤水控制与汽温、汽压调节的配合更为密切。

下面针对襄樊电厂#5、#6机组所采用的SG1913/25.40-M957型号的锅炉，就机组启动至低负荷运行阶段，煤水控制与蒸汽参数调节浅谈一下自己的看法。

机组启动阶段：根据锅炉的型号不同，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，我厂为210MW左右负荷开始转干态，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。

汽水分离器及集水箱就相当于汽包，但是两者容积相差甚远，集水箱的水位变化速度也就更快。

由锅炉启动疏水泵将集水箱的水打至凝汽器,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有较大不同，控制更困难。

给水主要用于控制启动分离器水位，锅炉启动及负荷低于35%BMCR时，且分离器水位在6.2~7.2m之间时，由给水泵出口旁路调门和给水泵的转速共同来控制省煤器入口流量保证锅炉的最小循环流量574t/h，保证锅炉安全运行。

锅炉启动阶段汽温的调节主要依赖于燃烧主要控制，由旁路系统协助控制，通过投退油枪的数量及层次、调节炉前油压、减温水、高低旁的开度等手段来调节主再热蒸汽温度。

此阶段启动分离器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，以免造成顶棚过热器进入水。

(4)燃料投入速度 当燃料量(运行工况为重油)投入速度快时，工质的升温也愈快，辐射省 煤器出口的水温也愈早达到饱和。因此膨胀发生得早，蒸发前移，蒸发 点前移又标志着其后受热面蓄水量大，其瞬时的排出量也愈大，使汽水 分离器水位波动大。为了减少瞬时的最大排出量，可以适当减少燃料量 来缓和膨胀高峰。 在启动过程中，为合理控制工质膨胀，操作中主要是控制好燃料的投入 速度和给水温度。具体是燃料投入速度不宜过快、过大，启动过程中给 水温度逐渐上升是正常的，应避免 在膨胀阶段有会引起给水温度突然 升高的操作。 上海石洞口二厂600MW超临界机组锅炉所选用的启动流量为35％MCR，而 启动压力较低，水冷壁水容积又较大，故汽水膨胀的峰值也较大，估计 膨胀发生时的瞬时排水量为启动流量的12倍1：237_。对如此大流量的排 放，汽水分离器的疏水排放能力是否足够是非常重要的。该锅炉汽水分 离器有三路疏水，二路经AN、AA阀去大气扩容器，一路经ANB阀去凝汽器。 这三个阀门都是以分离器水位作为阀门的控制信号，开启时间快，而且 通流量也足够大。所以尽管膨胀开始到出现峰值是很快的，制造厂设计 能保证疏水的排放。
影响工质膨胀的主要因素： (1)启动分离器的位臵 膨胀发生时，汽水混合物的排出量以及膨胀持续的时间都与汽水分离器 前的蓄水量有关。汽水分离器愈靠近锅炉水冷壁出口，即参与膨胀的受 热面愈少，也就是分离器前的蓄水量愈少，总的膨胀量就小，膨胀持续 时间就愈短。汽水分离器旁锅炉水冷壁出口愈远，膨胀量愈大。 (2)启动压力的影响 汽水比容不同是引起工质膨胀的物理原因。压力愈低，汽水的比容差愈 大；压力愈高，汽水比容差愈小。因此启动压力的高低直接影响膨胀量 的多少。压力愈高，膨胀量愈小，而且，由于压力高，相应的水饱和温 度亦高，则膨胀开始时间要晚。 (3)给水温度的影响 在启动过程中，给水温度是逐渐升高的，而给水温度的高低影响膨胀到 来的迟早。因为给水温度愈高，愈接近饱和温度，因而辐射省煤器(实际 是水冷壁)出口的工质愈早地达到饱和温度，即膨胀开始得愈早。此外， 给水温度升高的时间和速度，对膨胀的发生也有一定影响。

NCEPU
三种内置式启动系统的比较
NCEPU
形式 优点 缺点
扩容器式
循环泵式
热交换器式
系统简单； 投资少； 运行操作方便； 容易实现自动控制； 维修工作量少。
系统简单； 工质和热量回收 效果好； 对除氧器设计无 要求。
系统简单； 运行操作方便； 容易实现自动控 制； 工质和热量回收 效果好;维修工 作量少。
❖ 根据实际需要，启动系统还可设置保护再热器的汽轮机旁 路系统。但近年来为了简化启动系统，实现系统的快速、 经济启动，并简化启动操作，有的启动系统不再设置保护 再热器的旁路系统，而以控制再热器的进口烟温和提高再 热器的金属材料的档次，保证再热器的安全运行。
NCEPU
二、直流锅炉启动系统的种类
❖外置式启动分离器系统
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。
▪ 扩容器式 ▪ 循环泵式 ▪ 疏水热交换器式
NCEPU
❖ 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。
பைடு நூலகம்
NCEPU
▪ 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。