鍋爐設(shè)備與運(yùn)行

1、發(fā)電部專題培訓(xùn)系列課件（GL-01）典型電廠結(jié)構(gòu)典型鍋爐結(jié)構(gòu)第二節(jié) 超臨界鍋爐的基本形式第一節(jié) 概述 我國發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘亢桶l(fā)電量均居世界第二位，而火電占我國發(fā)電總量的81.54%，是我國主要的發(fā)電形式，并且我國是以煤為發(fā)電主要燃料，所以目前發(fā)展先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)應(yīng)考慮的問題是：效率、環(huán)保性能、可靠性、機(jī)動(dòng)性、投資和廢棄物的利用等。為此今后發(fā)展先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)的主要途徑是：燃煤聯(lián)合循環(huán)和高效率超臨界發(fā)電技術(shù)。第一節(jié) 概述 就我公司現(xiàn)狀來講，有300MW和600MW兩類鍋爐，其中#1-#4為亞臨界300MW鍋爐，#5、#6為600MW超臨界鍋爐。 300MW亞臨界鍋爐型號(hào)為 B&WB-10

2、25/18.3-M型， 600MW超臨界鍋爐型號(hào)為 B&WB-1950/25.41-M型。 對(duì)于600MW機(jī)組，亞臨界參數(shù)的供電煤耗仍然和超臨界機(jī)組有較大的差距，通過國內(nèi)投產(chǎn)的亞臨界和超臨界機(jī)組供電煤耗比較發(fā)現(xiàn)，采用超臨界參數(shù)機(jī)組比采用亞臨界參數(shù)機(jī)組大大的節(jié)約了燃煤，節(jié)約了能源。 為進(jìn)一步降低能耗和減少二氧化碳排放，改善環(huán)境，在材料技術(shù)的支持下，將會(huì)朝著更高參數(shù)的超超臨界的方向發(fā)展。第一節(jié) 概述第三節(jié) 超臨界直流鍋爐特點(diǎn)直流鍋爐特點(diǎn)：直流鍋爐沒有汽包；給水經(jīng)省煤器、水冷壁、過熱器一次直流鍋爐沒有汽包；給水經(jīng)省煤器、水冷壁、過熱器一次流過，沒有汽包鍋爐水冷壁和下降管之間工質(zhì)靠重度差形成的

3、自然水流過，沒有汽包鍋爐水冷壁和下降管之間工質(zhì)靠重度差形成的自然水循環(huán)；加熱段、蒸發(fā)段和過熱段沒有固定的界線。循環(huán)；加熱段、蒸發(fā)段和過熱段沒有固定的界線。直流鍋爐必須配有專門的啟動(dòng)旁路系統(tǒng)。直流鍋爐必須配有專門的啟動(dòng)旁路系統(tǒng)。直流鍋爐既適用于超臨界參數(shù)，也適用于亞臨界參數(shù)，但超臨直流鍋爐既適用于超臨界參數(shù)，也適用于亞臨界參數(shù)，但超臨界鍋爐一定是直流爐界鍋爐一定是直流爐直流鍋爐點(diǎn)火時(shí)，要求水冷壁管中的流量必須大于最小流量以直流鍋爐點(diǎn)火時(shí)，要求水冷壁管中的流量必須大于最小流量以保護(hù)水冷壁管不超溫。保護(hù)水冷壁管不超溫。但啟動(dòng)初期，鍋爐排出的熱水、汽水混合物或不合格的低溫蒸但啟動(dòng)初期，鍋爐排出的熱水、

4、汽水混合物或不合格的低溫蒸汽又不允許進(jìn)入汽輪機(jī)。汽又不允許進(jìn)入汽輪機(jī)。直流鍋爐必須配備啟動(dòng)系統(tǒng)來同時(shí)滿足以上兩個(gè)要求直流鍋爐必須配備啟動(dòng)系統(tǒng)來同時(shí)滿足以上兩個(gè)要求,并回收工并回收工質(zhì)和熱量。質(zhì)和熱量。600MW超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流程圖超臨界鍋爐汽水流程特殊點(diǎn)當(dāng)鍋爐在最小直流負(fù)荷點(diǎn)（當(dāng)鍋爐在最小直流負(fù)荷點(diǎn)（30%MCR,也稱本生點(diǎn)）也稱本生點(diǎn)）以下運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入分離器的工質(zhì)是汽水混合物，此時(shí)分離以下運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入分離器的工質(zhì)是汽水混合物，此時(shí)分離器處于濕態(tài)運(yùn)行。被分離器分離出的水經(jīng)貯水箱和循環(huán)泵器處于濕態(tài)運(yùn)行。被分離器分離出的水經(jīng)貯水箱和循環(huán)泵后又回到省煤器入口集箱，形成水的再循環(huán)后又回到省煤器入口

5、集箱，形成水的再循環(huán),而被分離出而被分離出的飽和蒸汽則被引入鍋爐尾部包墻，然后依次流經(jīng)一級(jí)過的飽和蒸汽則被引入鍋爐尾部包墻，然后依次流經(jīng)一級(jí)過熱器、屏式過熱器、中間過熱器和末級(jí)過熱器，最后由主熱器、屏式過熱器、中間過熱器和末級(jí)過熱器，最后由主汽管道引出。汽管道引出。當(dāng)鍋爐在最小直流負(fù)荷點(diǎn)以上運(yùn)行時(shí)，進(jìn)出分離器的當(dāng)鍋爐在最小直流負(fù)荷點(diǎn)以上運(yùn)行時(shí)，進(jìn)出分離器的工質(zhì)全部是蒸汽，不再有水被分離出來，鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)工質(zhì)全部是蒸汽，不再有水被分離出來，鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)行狀態(tài)，循環(huán)泵處于熱備用，此時(shí)分離器處于干態(tài)運(yùn)行，行狀態(tài)，循環(huán)泵處于熱備用，此時(shí)分離器處于干態(tài)運(yùn)行，做為蒸汽通道使用。做為蒸汽通道使用。第五節(jié)

6、 超臨界直流鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)第六節(jié) 超臨界直流鍋爐減溫水系統(tǒng)第七節(jié) 超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)在鍋爐啟動(dòng)、低負(fù)荷運(yùn)行（蒸汽流量低于爐膛所需的最小流量時(shí)）及停爐過程中，維持爐膛水冷壁管內(nèi)的最小流量，以保護(hù)爐膛水冷壁管，同時(shí)滿足機(jī)組啟、停及低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)對(duì)蒸汽流量的要求。啟動(dòng)系統(tǒng)的作用超臨界直流鍋爐對(duì)給水品質(zhì)有嚴(yán)格的要求，在鍋爐點(diǎn)火時(shí)，給水品質(zhì)必須滿足要求。因此啟動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)作用就是在鍋爐冷態(tài)清洗時(shí)為清洗水返回給水系統(tǒng)提供了一個(gè)流通通道。鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行1 鍋爐啟動(dòng)及負(fù)荷低于7%BMCR，由341閥控制貯水箱水位在8.614.3m，鍋爐啟動(dòng)循環(huán)泵出水與主給水流量之和保持鍋爐

7、最低流量。2 鍋爐負(fù)荷7%BMCR28%BMCR，由381閥控制貯水箱水位在0.68.3m，鍋爐啟動(dòng)循環(huán)泵出水與主給水流量之和保持鍋爐最低流量。3 鍋爐負(fù)荷30%BMCR以上，鍋爐進(jìn)入干態(tài)運(yùn)行，進(jìn)入鍋爐的給水全部蒸發(fā)，爐水循環(huán)泵停運(yùn)。4 鍋爐負(fù)荷40BMCR以上，暖管系統(tǒng)控制閥384投入，由387閥控制貯水箱水位在0.68.3m。第八節(jié) 鍋爐等離子點(diǎn)火系統(tǒng) 西電二公司600MW直流鍋爐為了節(jié)約燃油，設(shè)專門的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，等離子點(diǎn)火裝置只有D磨配置，對(duì)應(yīng)的燃燒器為前下排。第八節(jié) 鍋爐等離子點(diǎn)火系統(tǒng)等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器等離子燃燒器等離子燃燒器二次風(fēng)二次風(fēng)二次風(fēng)二次風(fēng)一次風(fēng)一次風(fēng)煤粉通過溫度高

8、達(dá)煤粉通過溫度高達(dá)4000、含有、含有大量化學(xué)活性粒子的大量化學(xué)活性粒子的等離子體火等離子體火核時(shí)，迅速破裂、氣化，并可再核時(shí)，迅速破裂、氣化，并可再造揮發(fā)分，以其較低的點(diǎn)火功率造揮發(fā)分，以其較低的點(diǎn)火功率穩(wěn)定地將煤粉直接點(diǎn)燃。穩(wěn)定地將煤粉直接點(diǎn)燃。第八節(jié) 鍋爐等離子點(diǎn)火系統(tǒng)等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器等離子燃燒器等離子燃燒器二次風(fēng)二次風(fēng)二次風(fēng)二次風(fēng)一次風(fēng)一次風(fēng)一級(jí)煤粉火一級(jí)煤粉火焰焰二級(jí)煤粉火二級(jí)煤粉火焰焰三級(jí)煤粉火三級(jí)煤粉火焰焰第八節(jié) 鍋爐等離子點(diǎn)火系統(tǒng)第一節(jié) 設(shè)備簡(jiǎn)介 西柏坡電力#5、#6鍋爐采用北京巴威公司生產(chǎn)的B&WB-1950/25.41-M型超臨界直流鍋爐，配有帶循環(huán)泵的內(nèi)置

9、式啟動(dòng)系統(tǒng)。鍋爐為單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、露天布置、P型結(jié)構(gòu)。 鍋爐設(shè)計(jì)煤種為神華煙煤，校核煤種為晉北煙煤，點(diǎn)火及助燃油為0號(hào)柴油。1.1 制粉系統(tǒng) 采用中速磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，前后墻對(duì)沖燃燒方式。 每臺(tái)鍋爐配備兩臺(tái)50%容量一次風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)100%容量密封風(fēng)機(jī)、6臺(tái)ZGM113N型中速磨煤機(jī)，滿負(fù)荷需運(yùn)行6臺(tái)磨。一次風(fēng)機(jī)為兩級(jí)動(dòng)葉調(diào)整軸流式風(fēng)機(jī)，密封風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)。 36只DRB-4Z型雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器分三層對(duì)稱布置在矩形燃燒室的前、后墻上，每只燃燒器配有一只點(diǎn)火油槍，前下層燃燒器配有等離子點(diǎn)火裝置。燃燒器與磨對(duì)應(yīng)關(guān)系：前下：D；前中：A；前上：F；后

10、下：C；后中：E；后上：B。1.2 汽水系統(tǒng) 水冷壁由下部的螺旋膜式水冷壁和上部的垂直膜式水冷壁構(gòu)成。 啟動(dòng)系統(tǒng)采用帶爐水循環(huán)泵的內(nèi)置式啟動(dòng)系統(tǒng)，配有一臺(tái)爐水循環(huán)泵。 過熱器由包墻過熱器，一級(jí)過熱器，屏式過熱器，中間過熱器和末級(jí)過熱器構(gòu)成。過熱器系統(tǒng)設(shè)有三級(jí)噴水減溫器，噴水取自高加出口。 再熱器由低溫再熱器和高溫再熱器構(gòu)成。再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)以煙氣分流擋板調(diào)整為主，并設(shè)有一級(jí)事故噴水減溫裝置，噴水取自給水泵的中間抽頭。 鍋爐分離器出口安裝三只機(jī)械式安全閥，過熱器出口安裝一只機(jī)械式安全閥、兩只電磁泄放閥，再熱器入口安裝五只機(jī)械式安全閥，再熱器出口安裝兩只機(jī)械式安全閥。1.3 風(fēng)煙系統(tǒng) 每臺(tái)鍋爐配有

11、兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、兩臺(tái)吸風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)，單臺(tái)風(fēng)機(jī)均為50%容量。 吸、送風(fēng)機(jī)為一級(jí)動(dòng)葉調(diào)整軸流式風(fēng)機(jī)1.4 吹灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng) 鍋爐布置短、長(zhǎng)桿吹灰器和空預(yù)器蒸汽吹灰器共116臺(tái)。空氣預(yù)熱器除了配有蒸汽吹灰器外，還配有激波吹灰器。 鍋爐除渣系統(tǒng)采用濕式撈渣機(jī)除渣系統(tǒng)，配有一臺(tái)撈渣機(jī)，撈出的爐渣進(jìn)入渣倉，由汽車定期運(yùn)走。 鍋爐除灰系統(tǒng)采用干式除灰系統(tǒng)，干灰進(jìn)入灰?guī)?，由汽車定期運(yùn)走。第二節(jié) 主要設(shè)計(jì)參數(shù)鍋爐在最大連續(xù)負(fù)荷（BMCR）工況時(shí)，蒸發(fā)量1950 t/h，過熱蒸汽壓力25.41 MPa，過熱汽溫543，再熱汽溫569，對(duì)應(yīng)的電負(fù)荷為669.3MW。序序號(hào)號(hào)項(xiàng)項(xiàng) 目目單位單位額定參額定

12、參數(shù)數(shù)B-MCRB-MCR1過熱蒸汽流量t/h1839.52過熱蒸汽壓力MPa25.273過熱蒸汽溫度5434再熱蒸汽流量t/h1540.35再熱蒸汽壓力（進(jìn)口/出口）MPa4.198/4.0226再熱蒸汽溫度（進(jìn)口/出口）289/5697給水溫度2798空預(yù)器進(jìn)風(fēng)溫度（一次風(fēng)/二次風(fēng)）31/239熱風(fēng)溫度（一次風(fēng)/二次風(fēng)）314/33410一次風(fēng)量/二次風(fēng)量t/h333/166811排煙溫度（未修正/修正）123/11812煙氣量t/h2312.913燃料消耗量t/h21914鍋爐計(jì)算效率%94.0415爐膛容積熱負(fù)荷kw/m316爐膛截面熱負(fù)荷kw/m2第三節(jié) 主要保護(hù)自動(dòng)所有燃料喪失所有

13、燃料喪失手動(dòng)手動(dòng)MFT所有送風(fēng)機(jī)跳所有送風(fēng)機(jī)跳所有吸風(fēng)機(jī)跳所有吸風(fēng)機(jī)跳鍋爐總風(fēng)量小于鍋爐總風(fēng)量小于20%水冷壁給水流量低于水冷壁給水流量低于447.5t/h，20秒秒水冷壁給水流量低于水冷壁給水流量低于368.5t/h，1秒秒汽機(jī)跳閘汽機(jī)跳閘爐膛壓力高二值（爐膛壓力高二值（+1.7Pa），），5秒秒爐膛壓力低二值（爐膛壓力低二值（-2.5Pa），），5秒秒爐膛壓力高三值（爐膛壓力高三值（+3.25Pa），），2秒秒爐膛壓力低三值（爐膛壓力低三值（-3.25Pa），），2秒秒喪失一次風(fēng)喪失一次風(fēng)喪失火檢冷卻風(fēng)喪失火檢冷卻風(fēng)全爐失火全爐失火在吹掃請(qǐng)求在吹掃請(qǐng)求所有給水泵跳閘所有給水泵跳閘啟動(dòng)系統(tǒng)貯

14、水箱水位高于啟動(dòng)系統(tǒng)貯水箱水位高于15.95，5秒秒FSSS電源失去電源失去1 機(jī)組負(fù)荷控制：自動(dòng)時(shí)負(fù)荷指令來自AGC，手動(dòng)時(shí)，負(fù)荷指令由操作者給出。 自動(dòng)或手動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)荷指令經(jīng)高、低限幅及限速后，并行地送往汽機(jī)主控和鍋爐主控.在出現(xiàn) RD、RB 條件時(shí)，機(jī)組負(fù)荷指令要作相應(yīng)的校正。2 汽機(jī)主控：汽機(jī)主控系統(tǒng)的目的是建立汽機(jī)閥位指令。3 鍋爐主控：鍋爐主控系統(tǒng)的目的是產(chǎn)生燃燒率指令。4 燃料量控制：產(chǎn)生總煤流量指令，以滿足鍋爐指令的要求。5 給煤機(jī)控制：調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)燃料量的控制。6 磨煤機(jī)控制：磨煤機(jī)入口冷風(fēng)門控制磨煤機(jī)出口溫度。磨煤機(jī)入口熱風(fēng)門控制磨煤機(jī)入口風(fēng)量7 送風(fēng)機(jī)控制：控制送風(fēng)

15、機(jī)動(dòng)葉，滿足燃燒的風(fēng)量要求及保證鍋爐的安全。第三節(jié) 主要保護(hù)自動(dòng)8 爐膛壓力控制：控制引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，滿足爐膛壓力在設(shè)定值。9 一次風(fēng)機(jī)控制：控制一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，滿足磨煤機(jī)所需一次風(fēng)。10 過熱汽溫控制：控制三級(jí)減溫水，滿足末級(jí)過熱器出口汽溫在設(shè)定值。11 再熱汽溫度控制：控制煙氣調(diào)溫?fù)醢搴蛧娝疁p溫器來，滿足再熱器出口汽溫在設(shè)定值。12 給水控制：在鍋爐濕態(tài)運(yùn)行（轉(zhuǎn)直流運(yùn)行前）時(shí)，與鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)配合，控制給水流量，維持爐膛水冷壁管中的流量；在鍋爐直流運(yùn)行時(shí)，向鍋爐給水泵發(fā)出流量需求信號(hào)，使進(jìn)入鍋爐的給水量與離開鍋爐的蒸汽量相匹配。13 啟動(dòng)系統(tǒng)控制：在鍋爐濕態(tài)運(yùn)行時(shí)，控制381閥，調(diào)整爐水循環(huán)泵的流

16、量；控制341閥，維持鍋爐貯水箱水位。第三節(jié) 主要保護(hù)自動(dòng)冷態(tài)啟動(dòng)曲線第四節(jié) 鍋爐啟停操作第四節(jié) 鍋爐啟停操作4.1 鍋爐啟動(dòng)鍋爐啟動(dòng)鍋爐的啟動(dòng)分為冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)和極熱態(tài)啟動(dòng)（依汽機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)溫度劃分）。4.1.1 鍋爐上水及冷態(tài)清洗鍋爐上水及冷態(tài)清洗4.1.1.1 爐水循環(huán)泵注水4.1.1.2 給水含鐵量200g/l，給水溫度不低于21，啟動(dòng)電動(dòng)給水泵，用給水旁路控制給水流量在195t/h向鍋爐上水。4.1.1.3 鍋爐貯水箱見水后，用341閥控制水位，加大給水流量至585t/h，冷態(tài)清洗。貯水箱出口水中含鐵量小于30g/l，鍋爐冷態(tài)清洗完成。4.1.1.4 冷態(tài)清洗完成后，啟動(dòng)爐

17、水循環(huán)泵，建立爐水循環(huán)，控制進(jìn)入水冷壁的流量高于526.5t/h。4.1.2 鍋爐點(diǎn)火鍋爐點(diǎn)火4.1.2.1 啟動(dòng)火檢冷卻風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、吸、送風(fēng)機(jī)，控制總風(fēng)量在25%40%，進(jìn)行油泄漏試驗(yàn)和爐膛吹掃，爐膛吹掃完成，MFT自動(dòng)復(fù)位。4.1.2.2 投油點(diǎn)火。4.1.2.3 啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)，投入等離子，啟動(dòng)D制粉系統(tǒng)。4.1.2.4 聯(lián)系汽機(jī)投入高、低壓旁路系統(tǒng)。4.1.3 升溫升壓升溫升壓4.1.3.1 鍋爐啟動(dòng)過程中，控制鍋爐水冷壁出口工質(zhì)溫升率應(yīng)小于111/h。主蒸汽流量小于10%MCR以前，應(yīng)嚴(yán)格控制爐膛出口煙溫538。4.1.3.2 鍋爐啟動(dòng)初期一直進(jìn)行鍋爐的換水沖洗，鍋爐分

18、離器出口蒸汽溫度達(dá)到288時(shí)，給水品質(zhì)必須達(dá)標(biāo)。4.1.3.3 汽機(jī)沖車：當(dāng)鍋爐出口蒸汽參數(shù)滿足汽機(jī)沖轉(zhuǎn)條件且蒸汽品質(zhì)達(dá)標(biāo)后，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)。4.1.4 并網(wǎng)帶負(fù)荷并網(wǎng)帶負(fù)荷4.1.4.1 按汽輪機(jī)暖機(jī)、并網(wǎng)帶初負(fù)荷需求，鍋爐鍋爐增加熱負(fù)荷，根據(jù)給煤量自下而上啟動(dòng)制粉系統(tǒng)，視燃燒情況減少油槍。4.1.4.2 負(fù)荷120MW，將給水旁路倒為主給水管路。4.1.4.3 負(fù)荷180MW，并入一臺(tái)汽動(dòng)給水泵，投入汽動(dòng)給水泵自動(dòng)。4.1.4.4 當(dāng)過熱器出口主汽流量達(dá)到30MCR時(shí)，鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)行模式，切除鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)。4.1.4.5 負(fù)荷30%MCR到80%MCR之間采用“滑壓運(yùn)行模式”。4.1.4.6 負(fù)荷210MW時(shí)，并入第二臺(tái)汽動(dòng)給水泵，穩(wěn)定后停止電動(dòng)給水泵。4.1.4.7 負(fù)荷300MW時(shí)，根據(jù)負(fù)荷、燃燒情況，停止全部油槍及等離子，投入CCS，除塵投入電除塵。4.1.4.8 負(fù)荷600MW時(shí)，受熱面全面吹灰一次。第四節(jié) 鍋爐啟停操作4.2 鍋爐停運(yùn)操作鍋爐停運(yùn)操作4.2.1 根據(jù)設(shè)計(jì)滑停曲線降壓、降溫、降負(fù)荷。4.2.2