锅炉的启动和停运剖析

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1、第十二章第十二章 锅炉的启动和停运锅炉的启动和停运 第一节 汽包锅炉的启动 第二节 汽包锅炉的热态启动 第三节 锅炉启动过程的安全性 第四节 汽包锅炉的停运 第五节 锅炉停运后的保养 第六节 直流锅炉的启动和停运 1 汽包锅炉的启动 一、启动的分类 启动前设备的状态 启动方式 二、冷态滑参数启动的步骤 启动前的准备 锅炉上水 锅炉点火 升温升压 1 汽包锅炉的启动 启动前设备的状态 锅炉状态: 冷态 温态 热态 停炉72小时以上为冷态启动； 停炉10小时以内为热态启动； 停炉1072小时为温态启动。 汽轮机状态: 冷态 温态 热态 极热 态 按汽轮机内上缸壁温大小分类： 小于150是冷态启动；

2、 150 300为热态启动； 300 400为极热态启动。 一、启动的分类 1 汽包锅炉的启动 启动方式 按启动方式的不同分为额定参数启动和滑参数启动两种方法。 额定参数启动：是汽轮机、锅炉分别启动的方式。 用于母管制机组。 滑参数启动：是锅炉、汽轮机的联合启动(或称整套启动)。即将 锅炉的升压过程与汽轮机的暖管、暖机、冲转、升速、并网、带负 荷平行进行的启动方式。由于汽轮机的暖管、冲转、暖机、升速及 升负荷是在蒸汽参数逐渐变动的情况下进行的，所以这种启动方式 称为滑参数启动。启动过程中，随着锅炉参数的逐渐升高，汽轮机 负荷也逐渐增加，待锅炉出口蒸汽参数达到额定值时，汽轮机也达 到额定负荷或预

3、定负荷，锅炉、汽轮机同时完成启动过程。 滑参数启动适用于单元制机组或单母管切换制机组 一、启动的分类 锅炉机组采用滑参数启动的经济性与安全性 锅炉点火后产生的低参数蒸汽被用来暖机升速和带部分负荷，减少了启动过程的 工质和热量损失； 蒸汽进入汽轮机时，参数较低，阀门允许的开度较大，减少了节流损失； 而机炉同时启动，缩短了启动时间，减少了启动过程的热量损失； 蒸汽的参数低、允许的通流量较大，不仅有利于过热器的冷却，还有效地减小了 汽轮机的热应力。 1.与机炉分别单独启动相比，从启动到机组带满负荷，所需的时间大大减少。机炉 分别启动所需的时间，为锅炉与汽轮机单独启动所需时间之和。而滑参数启动所需的

4、时间与汽轮机单独启动所需时间大致相等，甚至更短些。 2.由于锅炉启动初期过热器出口的低参数排汽被用来暖机升速和带部分负荷，排汽 造成的热量和工质损失得到回收。 3.用温度和压力较低的蒸汽进行暖管暖机，产生的热应力比用温度和压力较高的蒸 汽暖管暖机小得多。 4.单独启动时，由于升火初期，过热器内没有蒸汽冷却，为了防止过热器烧坏，必 须限制进入锅炉的燃料量。而滑参数启动，利用凝汽器内的真空启动，过热器内很快 就有蒸汽冷却，升火速度可以显著加快。在低压时，过热器内的蒸汽容积流量很大， 过热器管不会像单独启动时那样因排汽流量很小（约占额定蒸发量的1520）， 流量不均而产生热偏差。 5.滑参数启动时，

5、锅炉的启动要满足汽轮机暖机升速的要求，因为汽轮机启动所需 的时间对锅炉来说是足够的。锅炉可用调节燃烧强度（即控制进炉燃料量）来控制启 动工况。滑参数启动时，因蒸汽的容积流量大，对改善水循环和汽包上下壁温差有利 。 1 汽包锅炉的启动 安全可靠性好 经济性高 提高设备的利用率和增加运行调度的灵活性 操作简化 改善环境 滑参数启停方式的主要优点 汽包锅炉水循环系统图 1 汽包锅炉的启动 启动方式滑参数启动 按操作方式分类 有如下两种： 真空法滑参数启动：启动前从锅炉到汽轮机的管道上的阀门全部打开 ，疏水门、空气门全部关闭。投入抽气器，使由汽包到凝汽器的空间全处 于真空状态。锅炉点火后，一有蒸汽产生

6、，蒸汽即通过过热器、管道进入 汽轮机进行暖管、暖机。当汽压达到0.1MPa（表压）时，汽轮机即可冲转 。当汽压达到0.61.0MPa（表压）时，汽轮机达额定转速，可并网开始 带负荷。 压力法滑参数启动：是指待锅炉所产生的蒸汽具有一定的压力和温度 后，才冲转汽轮机。锅炉先点火升压，当汽压达到一定数值后，才开始暖 管、暖机、冲转。一般是汽压达0.51.0MPa（表压）时开始冲转，以后 随着蒸汽压力、温度逐渐升高，汽轮机达到全速、并网、带负荷，直至达 到额定负荷。 一、启动的分类 1 汽包锅炉的启动 启动方式滑参数启动 按启动前汽缸金属温度高低分类 按汽轮机启动前调节级汽缸金属温度高低，可将滑参数启

7、动分为： 冷态启动：单元机组的冷态启动可以分为以锅炉点火、汽机冲转、电机 并网和机组升负荷为主要特征的四个阶段，在这几个阶段中，汽机冲转和电机 并网过程中锅炉的操作较少，另两个阶段主要是锅炉的操作。进一步说，自然 循环汽包锅炉在机组启动过程中的主要操作可细分为锅炉上水、炉膛吹扫、锅 炉点火、锅炉升温升压并机组冲转并网、锅炉升负荷至额定值等五个阶段 热态启动：（参看后面“热态启动的特点”） 滑参数启动适用于单元制机组或单母管切换制机组，目前，大多数发电厂采 用压力法进行滑参数启动，而很少使用真空法进行滑参数启动。 一、启动的分类 1 汽包锅炉的启动 启动前的准备 锅炉上水 锅炉点火 升温升压 二

8、、冷态滑参数启动的步骤 1 汽包锅炉的启动 二、冷态滑参数启动的步骤 启动前的准备 锅炉设备检修后的验收 锅炉辅机的试运转 完成各项校验和试验工作 全面检查相关系统和设备处于可以启动的状态 对锅炉外围专业及所属设备的检查和准备 锅炉上水 锅炉点火 升温升压 1 汽包锅炉的启动 二、冷态滑参数启动的步骤 启动前的准备 锅炉上水 上水方式 上水操作过程 上水过程中的注意事项 控制上水时汽包金属的热应力； 锅炉上水的水质符合给水标准； 上水结束时的水位应达到规定的要求。 锅炉点火 升温升压 锅炉给水示意 图 锅炉给水首先被引至 尾部烟道省煤器进口 集箱两侧，逆流向上 经过水平布置的螺旋 鳍片管式省煤

9、器管组 进入省煤器出口集箱 ，通过省煤器引出管 从汽包A侧封头进入 汽包。 1 汽包锅炉的启动 二、冷态滑参数启动的步骤 启动前的准备 锅炉上水 锅炉点火 辅机的投入 燃油泄漏试验 炉膛吹扫 目的 吹扫允许条件 炉膛吹扫的方法 点火操作步骤 点火过程中的几个问题 点火过程中的配风问题 初投燃料量的确定 升温升压 1 汽包锅炉的启动 二、冷态滑参数启动的步骤 启动前的准备 锅炉上水 锅炉点火 升温升压 锅炉的升温升压分为三个阶段： 从锅炉点火到汽轮机冲转之前；如图12-2所示为机组冷 态滑参数启动曲线。 从冲转至全速的升速过程； 从汽轮机全速（并网）至机组带到预定负荷的升负荷阶 段。 机组冷态滑

10、参数启动曲线 2 汽包锅炉的热态启动 一、机组热态启动的特点 二、机组极热启动注意事项 2 汽包锅炉的热态启动 一、机组热态启动的特点 热态启动时需严格控制上下缸温差不得超过50，双层内缸上下缸温 不得超过35； 转子的热弯曲值不超过规定值； 主蒸汽温度应高于汽缸最高温度50以上，并有50以上的过热度； 冲转前应将盘车方式改为连续盘车方式，盘车时间不得少于4小时； 在连续盘车方式下，先向轴封供汽后抽真空。轴封的供汽温度应尽量 与金属的温度相匹配。真空应适当保持高一些； 热态启动时应加强管道和汽缸疏水，防止冷汽和冷水进入汽缸； 热态启动要特别注意机组振动，及时处理好出现的振动，防止动静部 分发生

11、摩擦而造成转子弯曲； 热态启动应根据汽缸温度，在启动工况图上查出相应的工况点。冲转 后应以较快的速度升速、并网、带初始负荷。 2 汽包锅炉的热态启动 二、机组极热启动注意事项 热态启动时需严格控制上下缸温差不得超过50，双层内缸上下 缸温不得超过35； 转子的热弯曲值不超过规定值； 主蒸汽温度应高于汽缸最高温度50以上，并有50以上的过热 度； 冲转前应将盘车方式改为连续盘车方式，盘车时间不得少于4小时 ； 在连续盘车方式下，先向轴封供汽后抽真空。轴封的供汽温度应 尽量与金属的温度相匹配。真空应适当保持高一些； 热态启动时应加强管道和汽缸疏水，防止冷汽和冷水进入汽缸； 热态启动要特别注意机组振

12、动，及时处理好出现的振动，防止动 静部分发生摩擦而造成转子弯曲。 3 锅炉启动过程的安全性 一、启动过程中汽包的保护 汽包的应力分析 汽包壁温差的监督 汽包的应力控制 二、锅炉启动过程中水冷壁的保护 三、过热器和再热器的保护 过热器的保护 现热器的保护 四、省煤器的保护 3 锅炉启动过程的安全性 一、启动过程中汽包的保护 汽包的应力分析 汽包壁温差的监督 汽包的应力控制 3 锅炉启动过程的安全性 一、启动过程中汽包的保护 汽包的应力分析 机械应力 热应力 上、下壁温差引起的热应力 内、外壁温差引起的热应力 汽包壁温差的最大值通常出现在启动初期，所 以，汽包上下壁与内外壁的温差都较大，热应力也较

13、 大。 3 锅炉启动过程的安全性 一、启动过程中汽包的保护 汽包壁温差的监督 在锅炉汽包壁上安装多组温度测点，监督汽包外壁温 度。 以饱和蒸汽引出管外壁温度代替汽包上部的内壁温度 ，以集中下降管外壁温度代替汽包下部的内壁温度。 国内机组对汽包上下壁和内外壁温差在启动中的最大 允许值均控制在50以内，汽包所承受的应力不会将其损 坏，是安全的。 3 锅炉启动过程的安全性 一、启动过程中汽包的保护 汽包的应力控制 控制启动过程中的汽包应力就是控制汽包壁的温差。 其措施是： 严格控制锅炉上水的温度和速度； 严格控制升温升压速度； 按照启动曲线进行操作，若发现温差过大，应减缓 或暂停升压。控制升压速度的

14、方法就是控制燃烧率，还 可利用向空排汽或增大旁路通流量的方式控制升压速度 。 3 锅炉启动过程的安全性 二、锅炉启动过程中水冷壁的保护 锅炉启动过程中对水冷壁的保护措施是： 尽量均匀炉内热负荷 尽快建立正常的水循环 水冷壁下联箱定期放水； 采用辅助蒸汽加热装置； 启动时，适当开大排汽门（利用旁路），同时提高锅炉的燃烧率 ；在不增加升压速度的前提下增加产汽量。 加强水冷壁的膨胀监督 监视水冷壁下联箱的位移（膨胀指示器）； 膨胀小的回路可加强下联箱放水，以促进工质的流动。 3 锅炉启动过程的安全性 三、过热器和再热器的保护 过热器的保护 点火初期，严格限制烟气温度 （监视炉膛出口烟温不得高于538

15、左右）； 启动后期，限制升负荷速度； 保持良好的炉内燃烧工况； 合理控制过热器各疏水门启闭的时间和开度。 再热器的保护 四、省煤器的保护 3 锅炉启动过程的安全性 三、过热器和再热器的保护 过热器的保护 再热器的保护 保持再热蒸汽温度稳定、防止再热器超温和温度下降造成汽轮机 水冲击，注意点是合理配风、加强燃烧检查，炉膛烟温差偏差在规定 范围内，控制制粉系统启动和投运，使其与机组负荷匹配； 发电机并网前监视炉膛出口温度合格，及时监视和调整再热汽温 及管壁温度，可以通过烟气挡板、旁路系统和减温水调整实现； 对汽包水位计加强监视，防止其不正常波动，并保持蒸汽过热度 在规定范围内。 四、省煤器的保护 3 锅炉启动过程的安全性 三、过热器和再热器的保 护 过热器的保护 再热器的保护 四、省煤器的保护 紧急停机启动过程需打开省煤器 挡板，使烟气不经过省煤器，防止省 煤器烧坏。 启动时开启省煤器再循环阀，待 省煤器连续给水时关闭。 给水系统-省煤器再循环 省煤器入口和汽包之间 安装省煤器再循环门的目 的是为了保护省煤器的安 全。因为当锅炉点火、停 炉和其他原因停止给水时 ，省煤器内的水不流动， 省煤器就得不到冷却，会 使管壁超温而损