300MW循環(huán)流化床鍋爐汽包水位控制探討.docx

文章編號(hào) : cn23 - 1249 ( 2010 ) 06 - 0019 - 03300mw 循環(huán)流化床鍋爐汽包水位控制探討馬,朱華(云南大唐國(guó)際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司 ,云南 開遠(yuǎn) 661600 )摘 要 :對(duì) 300wm 循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng) 、停止 、給水泵并列切換及各種事故情況下的水位控制進(jìn)行了全面分析 ,結(jié)合多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) ,給予運(yùn)行人員操作依據(jù)及技術(shù)支持 。關(guān)鍵詞 : cfb;汽包水位 ;給水流量 ;蒸汽流量中圖分類號(hào) : tk229. 6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : ad iscussion on w a ter l evel con trol inthe d rum of cfb bo ilerm a j ing, z hu h ua( yunnan d a tang in te rna tiond r edr ive r powe r gene ra tion co. l td. , ka iyuan 661600 , ch ina)a b stra c t:m ake a comp lte te ana lysis on wa te r leve l con tro l unde r sta rt up , shu t down, feed wa te r p ump p a ra lle ling sw itchove r and va riou s em e rgency cond ition s. com b ined w ith the abundoun t op e ra2 tion exp e rience, op e ra tion ba sis and techn ica l suppo rt a re given to the op e ra tion p e rsonne lkey word s: cfb ; d rum leve l; feedwa te r flow; steam flow無(wú)異常 ;差壓水位計(jì)投入正常 。因?yàn)楸碛?jì)準(zhǔn)確才能反應(yīng)真實(shí)水位 ,為控制好汽包水位打下堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ) 。鍋爐點(diǎn)火前由于汽包內(nèi)還沒形成蒸汽 ,差 壓水位計(jì)冷凝罐無(wú)冷凝液體 ,所以顯示誤差大 ,水位以雙色水位計(jì)和電接點(diǎn)水位計(jì)顯示為準(zhǔn) 。( 2 )鍋爐水質(zhì)合格 , 汽包水位上至正常水位(一般負(fù) 200 mm 為 宜 , 防 止 加 熱 后 水 位 上 漲 過(guò) 高 ) 。在點(diǎn)火初期間斷上水 過(guò)程 中 , 注 意開 啟省 煤器再循環(huán) ,防止省煤器干燒 。( 3 )當(dāng)汽水溫度達(dá)到物態(tài)變化點(diǎn)時(shí)汽包水位波動(dòng)較大 ,此時(shí)應(yīng)通過(guò)間斷給水 、鍋爐底部定排和 事故放水門控制汽包水位正常 ,由于初期給水流量較小 ,無(wú)法充滿給水管道 ,一般給水流量顯示為 零 ,此時(shí)應(yīng)通過(guò)給水泵轉(zhuǎn)速與給水壓力等參數(shù)控制給水流量 ,盡量達(dá)到小流量均勻給水 。0 引言汽包水位是 300mw 循環(huán)流化床鍋爐最重要的參數(shù)之一 ,汽包水位控制不當(dāng)將可能造成鍋爐 滿水或缺水事故 ,給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)很大 隱患 。滿水嚴(yán)重可能直接造成汽水管道乃至汽輪機(jī)水沖擊事故 ,缺水嚴(yán)重可能造成水循環(huán)停滯或倒流 ,造成管道超溫過(guò)熱 ,大面積爆管事故 。可見 在各種工況下控制好汽包水位是保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件 。1 機(jī)組啟動(dòng) 、停止過(guò)程中汽包水位 的控制( 1 )鍋爐上水前首先確認(rèn)汽包雙色水位計(jì)投 入 ,工業(yè)電視顯示良好 ; 電接點(diǎn)水位計(jì)投入 ,電極收稿日期 : 2010 - 09 - 16作者簡(jiǎn)介 : 馬( 1982 - ) ,男 ,云南省昆明市 ,工學(xué)學(xué)士 ,助理工程師 ,現(xiàn)從事 300mw 循環(huán)流化床機(jī)組集控運(yùn)行工作 。20鍋 爐制 造總第 224期( 4 )當(dāng)繼續(xù)升 溫 升壓 開啟 汽 輪機(jī) 高低 旁 后 ,由于蒸汽流量取自調(diào)節(jié)級(jí)處 (防止加裝額外孔板 后加大節(jié)流損失 ) ,此時(shí)是沒有蒸汽流量顯示的 ,在此情況下控制汽包水位主要還是以汽包水位高低來(lái) 加 大 或 減 少 給 水 流 量 , 當(dāng) 給 水 流 量 達(dá) 到100 t /h 左右應(yīng)有顯示 ,否則應(yīng)檢查取樣門是否開 啟 。隨著汽壓升高 ,汽輪機(jī)高低旁路的逐漸開大 , 逐漸增大給水流量 。值得注意的是 ,控制好旁路 系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)使主汽壓力緩慢均勻上升是防止虛假水位保證汽包水位穩(wěn)定的有力保障 。( 5 )當(dāng)給水流量達(dá)到 300 t / h 時(shí)切換給水旁 路至主路運(yùn)行時(shí) ,應(yīng)該控制流量先將給水旁路電 動(dòng)門和調(diào)門全開 ,此時(shí)觀察給水壓力應(yīng)不大于汽 包壓力 2m p以上 ,再開啟給水主路電動(dòng)門 。開啟 電動(dòng)門過(guò)程中密切監(jiān)視好給水流量變化 ,當(dāng)給水 流量增大時(shí)應(yīng)通過(guò)降低給水泵轉(zhuǎn)速來(lái)維持給水旁 路切主路前后給水流量一致 。確認(rèn)給水主路電動(dòng) 門全開后 ,再關(guān)閉給水旁路調(diào)門及電動(dòng)門 。( 6 )當(dāng)機(jī)組升負(fù)荷直至滿負(fù)荷階段遵循給水 三沖量調(diào)節(jié)原則 ,即以汽包水位作為主信號(hào) ,給水 流量作為反饋信號(hào) ,蒸汽流量作為前饋信號(hào) ,實(shí)際 調(diào)整方法為調(diào)節(jié)汽包水位至零位左右 ,保持給水 流量與蒸汽流量汽水平衡 。當(dāng)采用給水泵再循環(huán) 調(diào)整汽包水位時(shí)切記保證給水流量大于 148 t / h, 防止給水流量小于 148 t / h,再循環(huán)開度小于 85 % 導(dǎo)致給水泵跳閘 。正常情況使用給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)整 給水流量 ,盡量不用給水泵再循環(huán)調(diào)整 。值得注 意的是當(dāng)汽動(dòng)給水泵和電泵并列運(yùn)行時(shí) ,由于兩 泵調(diào)整特性不同 ,為防止相互擾動(dòng) ,采用汽動(dòng)給水 泵投入給水自動(dòng) ,電泵采用手動(dòng)方式 ,盡量電泵出 力與汽泵一致 ,這樣汽包水位較穩(wěn)定 。( 7 ) 300mw 循環(huán)流化床機(jī)組 (我廠燃用的為 褐煤 ) 正 常 滑 停 過(guò) 程 中 汽 包 水 位 的 控 制 較 為 簡(jiǎn) 單 ,由于其強(qiáng)大的蓄熱能力 ,使得機(jī)組在不投油的 情況下仍能保證汽溫和汽壓緩慢均勻下降 ,只用 注意好三沖量平衡原則 ,保證汽水平衡 ,應(yīng)該能控 制好水位 。但是 ,需要深度滑參數(shù)停機(jī)時(shí) ,特別后期需用大量減溫水降汽溫時(shí) ,此時(shí)由于主蒸汽流量較小 , 過(guò)熱度很低 , 此過(guò)程是個(gè)相當(dāng)危險(xiǎn)的階 段 ,汽包水位和主汽溫度最好能由一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富 者單人調(diào)整 ,因?yàn)榻o水流量改變將改變給水壓力 , 給水壓力改變使減溫水量改變 ,所以必須做到兩 者兼顧才能控制好汽溫和水位 。2 機(jī)組給水泵并列切換過(guò)程中汽包水位的控制( 1 ) 300mw 循 環(huán)流 化 床機(jī) 組給 水 泵并 泵切 換如果操作不當(dāng)往往是造成汽包水位大幅度波動(dòng) 的原因 ,甚至可能造成汽包滿水和缺水事故 ,所以 操作好給水泵并列與切換是保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn) 行的基礎(chǔ) 。( 2 )為防止水位擾動(dòng) , 在給水泵并泵前先調(diào) 整燃燒穩(wěn)定 ,解除水位自動(dòng)至手動(dòng)方式 。然后將 待并泵轉(zhuǎn)速提升至與正常運(yùn)行泵差 400 r /m in 左 右 ,再緩慢提升待并泵轉(zhuǎn)速 ,待出口壓力與正常運(yùn) 行泵出口壓力一致 時(shí)打 開 待并 給水 泵 出口 電動(dòng) 門 ,此時(shí)要注意給水流量變化 ,通過(guò)調(diào)整保證開門 前后給水流量一致 。逐漸增加待并泵轉(zhuǎn)速與另外 一臺(tái)小機(jī)轉(zhuǎn)速相近同時(shí)減少電泵出力 ,盡量調(diào)整 使給水流量無(wú)波動(dòng) , 當(dāng) 給水 流 量大 于 200 t / h 時(shí) 逐漸關(guān)閉給水泵再循環(huán) 。待給水泵并列后運(yùn)行正 常方可停備電泵 。汽包水位調(diào)整正常后無(wú)擾投入 汽包水位自動(dòng) 。3 異常工況下汽包水位調(diào)整3. 1 兩臺(tái)給水泵運(yùn)行 ,一臺(tái)事故跳閘( 1 )立即檢查電動(dòng)給水泵聯(lián)啟正常 , 否則手 動(dòng)啟動(dòng) 。立即通過(guò)關(guān)閉電泵再循環(huán)和調(diào)整電泵勺 管開度控制前后給水流量一致 ,派人就地開啟電 泵電機(jī)空冷器冷卻水 ,檢查汽動(dòng)給水泵跳閘原因 ,匯報(bào)值長(zhǎng) 。( 2 )電泵無(wú)法啟動(dòng) ,則 rb 應(yīng)動(dòng)作 。如果 rb 不動(dòng)作 ,則手動(dòng)迅速降負(fù)荷至 150mw , 同時(shí)控制 好未跳閘汽泵 ,解除汽泵自動(dòng) ,將此汽泵加至最大 出力 , (防止在自動(dòng)狀態(tài)下汽泵超速跳閘 ) , 查找跳閘汽泵原因和電泵無(wú)法啟動(dòng)原因 ,匯報(bào)值長(zhǎng) ,通 知檢修 。( 3 )當(dāng)唯一運(yùn)行的汽動(dòng)給水泵事故跳閘 , 則 m ft應(yīng)動(dòng)作 , 否則手動(dòng) m ft, 如果所有給水泵短 時(shí)間無(wú)法啟動(dòng) ,則鍋爐采取壓火處理 ,同時(shí)派人就地啟動(dòng)柴油事故給水泵盡量維持水位 。3. 2 鍋爐泄漏( 1 )鍋爐小流量泄漏 , 此時(shí)應(yīng)加大給水流量 維持汽包水位正常 , 同時(shí)鍋爐盡快降壓 , 申請(qǐng)停 爐 。在保證汽包水位的同時(shí)加強(qiáng)除氧器 、凝汽器 、凝補(bǔ)水箱的水位控制 。當(dāng)汽包壓力 0. 8 m p 時(shí)鍋下轉(zhuǎn)第 23頁(yè) 爐帶壓放水 。23第 6期楊學(xué)文 ,等 :淺談 40 %水份褐煤配中速磨亞臨界 330mw 鍋爐的設(shè)計(jì)混合好 ,并延長(zhǎng)了煤粉顆粒在爐內(nèi)流動(dòng)路程 ,有利于煤粉的燃盡 ;四是燃燒器采用拉開形式及較小假想切圓直 徑 ,一定程度上減輕了結(jié)焦和高溫腐蝕的傾向 ;五是一次風(fēng)煤粉燃燒器采用水平濃淡形式 ,形成濃淡兩股氣流噴入爐膛 ,濃相煤粉首先著火 ,然后點(diǎn)燃淡相使燃燒穩(wěn)定 。在煤粉噴嘴內(nèi)裝設(shè)波 形鈍體結(jié)構(gòu) ,一次風(fēng)混合物射流通過(guò)鈍體時(shí) ,下游 產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的回流區(qū) ,使著火點(diǎn)穩(wěn)定 ;鈍體前端 阻擋塊 ,有利于穩(wěn)定回流區(qū) ;波形結(jié)構(gòu)可提高一次 風(fēng)與爐內(nèi)熱煙氣接觸面 。3 )根據(jù)高水份褐煤鍋爐特點(diǎn) ,需保證有足夠 的熱風(fēng)溫度干燥煤粉 ,這就需要較高的省煤器出 口煙溫 ,因此鍋爐設(shè)計(jì)了較大的蒸發(fā)受熱面和較 少的尾部對(duì)流受熱面 ,合理的受熱面分配既保證 了鍋爐出力 ,又為制粉提供了足夠的熱風(fēng)溫度 。5 鍋爐主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)1 )該工程燃 用褐 煤 , 水份 含 量相 對(duì)較 高 , 灰 份低 ,揮發(fā)份較高 ,在褐煤中具有較好著火和燃盡 性 ,同時(shí)結(jié)焦性在褐煤中是比較輕的 。根據(jù)中國(guó) 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大容量煤粉燃燒鍋爐爐膛輪廓選 型導(dǎo)則 (dl / t831 - 2002 ) ,對(duì)于燃用高水分褐煤的切向燃燒爐膛特征參數(shù)限值推薦范圍如下表所示 。3表 3參數(shù)推薦范圍qv( kw /m3 )qf(mw /m2 )qb(mw /m2 )h1 下限值(m )機(jī)組額定電功率300mw80 9068 803. 7 4. 74. 0 5. 01. 0 1. 61. 0 1. 620 2422 26600mw該項(xiàng)目主要熱力數(shù)據(jù)的選取 , bmcr 工況下 ,3爐膛容積熱負(fù)荷 qv = 83. 87 kw /m ; 爐膛截面熱6 結(jié)束語(yǔ)高水份褐煤配中速磨畢竟沒配風(fēng)扇磨更加容 易實(shí)現(xiàn)干燥出力 ,但風(fēng)扇磨占地龐大 ,壽命短 、壓 頭低等特點(diǎn)使得越來(lái)越多的新建褐煤機(jī)組更傾向 于選配中速磨 。該項(xiàng)目由于內(nèi)水含量高 ,相應(yīng)外 水含量低 ,并綜合考慮場(chǎng)地 、成本等因素選用了中 速磨 ,具體運(yùn)行情況如何 ,投運(yùn)后續(xù) ?？紤]實(shí)際運(yùn) 行可能出現(xiàn)熱風(fēng)溫 度不 夠 等其 它未 知 清況 的出 現(xiàn) ,在此提出以下注意事項(xiàng) :1 )內(nèi)水含量在 20 %以上褐煤建議磨出口煤 粉水份按 20 %或以下考慮 ;2 ) 褐 煤 機(jī) 組 鍋 爐 一 次 風(fēng) 率 建 議 不 要 超 過(guò)35 % ,否則配風(fēng)太少不利于組織燃燒和抑制 no x的生成 ;3 )高水份褐煤機(jī)組因排煙溫度較高 ,通常在150 以上 ,建議尾部除塵采用靜電除塵 。2負(fù)荷 qf = 4. 277 mw /m ; 燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷2qb = 1. 459 mw /m ;燃盡高度 h1 = 21. 6 m ,其所選爐膛容積熱負(fù)荷 、斷面熱負(fù)荷和燃燒器區(qū)壁面熱 負(fù)荷都在比較低的數(shù)值內(nèi)滿足相應(yīng)選型標(biāo)準(zhǔn) 。在 一定程度上進(jìn)一步緩解了結(jié)焦問(wèn)題 。2 )鍋爐采用四角切向燃燒方式 ,燃燒器布置 合理 , bmcr 工況時(shí) , 5層運(yùn)行 , 1 層備用 。該燃燒方式的特點(diǎn)如下 :一是將整個(gè) 爐 膛作 為一 個(gè) 大 燃 燒 器 組 織 燃 燒 ,因此對(duì)每只燃燒器的風(fēng)量 、粉量的控制要求不 太嚴(yán)格 ,操作簡(jiǎn)單 ;二是鍋爐負(fù)荷變化時(shí) ,燃燒器按層切換 ,使?fàn)t膛各水平截面熱負(fù)荷分布均勻 ,保證水循環(huán)安全 可靠 ,煤質(zhì)變化時(shí)不影響截面熱負(fù)荷變化 ,能保證 鍋爐的穩(wěn)定性 ;三是由于爐膛內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈 ,與煤粉顆粒上接第 20 頁(yè) ( 2 )鍋爐大流量泄漏 , 當(dāng)啟動(dòng)電泵加強(qiáng)給水 后仍然無(wú)法