鍋爐機組啟動和停運

1、2022-1-15第十章第十章鍋爐鍋爐 機組的啟動和機組的啟動和停運停運鍋爐課件2022-1-15第2張第一節(jié) 鍋爐機組運行概述 一、鍋爐運行任務(wù)鍋爐運行任務(wù)鍋爐出力隨時滿足電網(wǎng)負荷的需要，并使其有高度的安全性和經(jīng)濟性一般電網(wǎng)負荷的低谷與尖峰值之比可達0.50.8，可用電網(wǎng)特性曲線來表示 對三類機組（按負荷 性質(zhì)分）的要求負荷控制范圍、連續(xù)負荷等鍋爐課件2022-1-15第3張二、鍋爐啟動與停運l鍋爐啟動與停運特點鍋爐啟動與停運特點啟動中的主要問題啟動中的主要問題u燃料燃料“過燒過燒”u燃燒不穩(wěn)定燃燒不穩(wěn)定u受熱面管壁超溫受熱面管壁超溫u工質(zhì)及熱量損失工質(zhì)及熱量損失鍋爐課件2022-1-15第

2、4張現(xiàn)代大型鍋爐啟動與停運的質(zhì)量目標現(xiàn)代大型鍋爐啟動與停運的質(zhì)量目標u縮短啟停時間縮短啟停時間u燃燒穩(wěn)定，熱損失小燃燒穩(wěn)定，熱損失小u蒸汽流量與參數(shù)要滿足汽輪機的要求蒸汽流量與參數(shù)要滿足汽輪機的要求u各級受熱面的金屬不超溫各級受熱面的金屬不超溫u汽包等厚壁部件溫升均勻汽包等厚壁部件溫升均勻u爐水與給水品質(zhì)合格爐水與給水品質(zhì)合格u技術(shù)指令和運行操作正確無誤技術(shù)指令和運行操作正確無誤鍋爐課件2022-1-15第5張三、電廠鍋爐啟動與停運方式三、電廠鍋爐啟動與停運方式鍋爐單獨啟停鍋爐單獨啟停適合母管制機組的啟適合母管制機組的啟停停鍋爐汽輪發(fā)電機聯(lián)合啟停（滑參數(shù)聯(lián)鍋爐汽輪發(fā)電機聯(lián)合啟停（滑參數(shù)聯(lián)合啟停

3、）合啟停）適合單元制再熱式機組的適合單元制再熱式機組的啟停啟停比較：單元制再熱式機組與母管制機比較：單元制再熱式機組與母管制機組的不同特點組的不同特點鍋爐課件2022-1-15第6張l滑參數(shù)聯(lián)合啟停的特點滑參數(shù)聯(lián)合啟停的特點機組啟停時間縮短機組啟停時間縮短蒸汽和熱量得到充分利用蒸汽和熱量得到充分利用充分利用濕蒸汽的清洗和強換熱作用充分利用濕蒸汽的清洗和強換熱作用汽輪機調(diào)速汽門全開，無節(jié)流損失汽輪機調(diào)速汽門全開，無節(jié)流損失l滑參數(shù)聯(lián)合啟停的方法滑參數(shù)聯(lián)合啟停的方法壓力法和真空法壓力法和真空法鍋爐課件2022-1-15第7張 第二節(jié)第二節(jié) 汽包鍋爐的啟動與停運汽包鍋爐的啟動與停運l單元機組鍋爐啟動

4、系統(tǒng)的作用聯(lián)合滑參數(shù)啟動與停運熱態(tài)與冷態(tài)啟動其它方式的停運回收工質(zhì)和熱量對各受壓、受熱部件進行安全保護鍋爐課件2022-1-15第8張二、汽包鍋爐啟停的基本程序二、汽包鍋爐啟停的基本程序l啟動基本程序啟動基本程序啟動前的準備工作，包括：化學(xué)、燃啟動前的準備工作，包括：化學(xué)、燃料、熱工、電氣和汽機等料、熱工、電氣和汽機等汽包上水汽包上水鍋爐點火鍋爐點火鍋爐升溫升壓鍋爐升溫升壓油油-粉切換粉切換鍋爐課件2022-1-15第9張鍋爐課件2022-1-15第10張l停運基本程序停運基本程序停運準備停運準備滑壓準備滑壓準備汽機調(diào)門開至全開汽機調(diào)門開至全開滑壓降負荷滑壓降負荷汽輪機停機鍋爐熄火汽輪機停機鍋

5、爐熄火鍋爐降壓鍋爐降壓鍋爐課件2022-1-15第11張三、汽包鍋爐蒸發(fā)設(shè)備的安全啟動與停運三、汽包鍋爐蒸發(fā)設(shè)備的安全啟動與停運工質(zhì)流動并建立水循環(huán)是蒸發(fā)設(shè)備均工質(zhì)流動并建立水循環(huán)是蒸發(fā)設(shè)備均勻溫升的關(guān)鍵。勻溫升的關(guān)鍵。 蒸發(fā)設(shè)備的工質(zhì)壓力與升壓速度要符蒸發(fā)設(shè)備的工質(zhì)壓力與升壓速度要符合汽輪機進汽的要求，還要符合蒸發(fā)合汽輪機進汽的要求，還要符合蒸發(fā)設(shè)備本身的要求。它主要受水冷壁金設(shè)備本身的要求。它主要受水冷壁金屬溫度、汽包熱應(yīng)力，汽輪機汽缸與屬溫度、汽包熱應(yīng)力，汽輪機汽缸與轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力等的限制。轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力等的限制。鍋爐課件2022-1-15第12張（一）（一） 鍋爐上水與水壓試驗鍋爐上水與水壓試

6、驗 1.上水過程中汽包應(yīng)力的控制上水過程中汽包應(yīng)力的控制 熱應(yīng)力熱應(yīng)力受約束的金屬部件由于溫度不均受約束的金屬部件由于溫度不均所產(chǎn)生的應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)力 鍋爐上水時，與水接觸的下內(nèi)壁，受到水鍋爐上水時，與水接觸的下內(nèi)壁，受到水的加熱，溫度升高，出現(xiàn)內(nèi)外壁溫差，產(chǎn)生熱的加熱，溫度升高，出現(xiàn)內(nèi)外壁溫差，產(chǎn)生熱應(yīng)力。應(yīng)力。 特點：內(nèi)壁特點：內(nèi)壁受壓縮熱應(yīng)力受壓縮熱應(yīng)力 外壁外壁受拉伸熱應(yīng)力受拉伸熱應(yīng)力 鍋爐課件2022-1-15第13張鍋爐課件2022-1-15第14張l上水注意事項上水注意事項上水溫度：與汽包壁溫差不超過上水溫度：與汽包壁溫差不超過50上水時間：上水時間：2 4小時小時上水速度上水速

7、度 1)-(10 1 00 Ett可近似表示為成正比，的溫差軸線壁面熱應(yīng)力值與壁面至鍋爐課件2022-1-15第15張 2.鍋爐啟動上水和上水后的檢查鍋爐啟動上水和上水后的檢查鍋爐啟動上水最終的汽包水位規(guī)定在正常鍋爐啟動上水最終的汽包水位規(guī)定在正常水位線以下水位線以下100mm上水水源：除氧器水箱或疏水箱上水水源：除氧器水箱或疏水箱上水后的檢查上水后的檢查l水壓試驗方法水壓試驗方法l水壓試驗的安全原則水壓試驗的安全原則鍋爐課件2022-1-15第16張（二）啟動過程中的汽包應(yīng)力（二）啟動過程中的汽包應(yīng)力 1.汽包應(yīng)力分析汽包應(yīng)力分析 鍋爐啟停時，汽包應(yīng)力包括：鍋爐啟停時，汽包應(yīng)力包括：機械應(yīng)力

8、機械應(yīng)力汽包內(nèi)壓力引起汽包內(nèi)壓力引起熱應(yīng)力熱應(yīng)力汽包溫差引起汽包溫差引起附加機械應(yīng)力附加機械應(yīng)力汽包和工質(zhì)等自重引汽包和工質(zhì)等自重引起起鍋爐課件2022-1-15第17張 （1）機械應(yīng)力）機械應(yīng)力 按薄壁容器計算，只考慮向外擴長按薄壁容器計算，只考慮向外擴長而無其它變形，在其縱向、橫向端面上而無其它變形，在其縱向、橫向端面上只有正應(yīng)力無剪應(yīng)力。只有正應(yīng)力無剪應(yīng)力。 機械應(yīng)力與汽包內(nèi)壓力成正比。機械應(yīng)力與汽包內(nèi)壓力成正比。 （2）熱應(yīng)力）熱應(yīng)力 汽包熱應(yīng)力取決于升壓速度汽包熱應(yīng)力取決于升壓速度鍋爐課件2022-1-15第18張 鍋爐升壓時鍋爐升壓時汽包應(yīng)力的特點汽包應(yīng)力的特點上部比下部溫上部比下

9、部溫升高升高上下部溫差大上下部溫差大小與水循環(huán)有小與水循環(huán)有關(guān)關(guān)鍋爐課件2022-1-15第19張鍋爐課件2022-1-15第20張汽包應(yīng)力分析與低周疲勞壽命汽包應(yīng)力分析與低周疲勞壽命u影響汽包的工作壽命。主要有兩方面：影響汽包的工作壽命。主要有兩方面：u1）材料在接近塑性變形或局部塑性變形）材料在接近塑性變形或局部塑性變形下長期工作，材質(zhì)變壞，抗腐蝕能力下降，下長期工作，材質(zhì)變壞，抗腐蝕能力下降，還可能引起應(yīng)力腐蝕；還可能引起應(yīng)力腐蝕；u2）在鍋爐啟動，停運及變負荷過程中，）在鍋爐啟動，停運及變負荷過程中，汽包應(yīng)力發(fā)生周期性的變化，這將引起疲汽包應(yīng)力發(fā)生周期性的變化，這將引起疲勞損壞。勞損壞

10、。鍋爐課件2022-1-15第21張 在鍋爐啟停過程中，汽包最大峰值應(yīng)力常在鍋爐啟停過程中，汽包最大峰值應(yīng)力常在下降管進口處。在下降管進口處。鍋爐課件2022-1-15第22張 2.控制汽包的壁溫差控制汽包的壁溫差u控制升降壓速度控制升降壓速度u及早建立穩(wěn)定的水及早建立穩(wěn)定的水循環(huán)循環(huán)u限制升負荷速度限制升負荷速度 3.鍋爐升壓曲線鍋爐升壓曲線鍋爐課件2022-1-15第23張l飽和工質(zhì)的壓力與溫度是單一的關(guān)系，飽和工質(zhì)的壓力與溫度是單一的關(guān)系，因此升壓速度決定了升溫速度。因此升壓速度決定了升溫速度。 l起動初期發(fā)生較大壁溫差的原因主要有起動初期發(fā)生較大壁溫差的原因主要有以下幾方面：啟動初期水

11、循環(huán)不正常，以下幾方面：啟動初期水循環(huán)不正常，汽水流動較差，局部地區(qū)有停滯現(xiàn)象；汽水流動較差，局部地區(qū)有停滯現(xiàn)象；進水關(guān)閉不嚴，給水漏入汽包，使汽包進水關(guān)閉不嚴，給水漏入汽包，使汽包壁局部溫度下降；在低壓時汽水飽和溫壁局部溫度下降；在低壓時汽水飽和溫度隨壓力變化率較大。度隨壓力變化率較大。鍋爐課件2022-1-15第24張表152 汽水飽和溫度壓力變化率（ ）PtP(aMP)00.098 0.0980.1960.1960.2940.8820.983.8223.923.929.89.817.64Pt(C/aMP) 990.9 205 130 45 15 1 5.7 單元機組滑參數(shù)啟動時鍋爐升壓曲線還必須單元機組滑參數(shù)啟動時鍋爐升壓曲線還必須滿足汽輪機運行工況的要求，如汽輪機滿足汽輪機運行工況的要求，如汽輪機 沖轉(zhuǎn)、沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)、升負荷、暖機等，參看圖升速、并網(wǎng)、升負荷、暖機等，參看圖1513鍋爐課件2022-1-15第25張汽輪機旁路系統(tǒng)鍋爐 型號容量（103kg/h）參數(shù)grp=MPagrt型式容量WG670/13.7（自然循環(huán)670grp13.7grt540兩級旁路系統(tǒng)3