试运期间减少流量偏差防止管壁超温的技术措施

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1、大唐国际潮州发电公司大唐国际潮州发电公司 1 1、2 2 号号机组机组试运期间减少流量偏差试运期间减少流量偏差 防止管壁超温的技术措施防止管壁超温的技术措施编号：潮电编号：潮电 1 1、2 2 号机号机/ /锅炉锅炉-025-2005-025-2005编制：王洪涛编制：王洪涛审核：毛永清审核：毛永清批准：尚勇批准：尚勇华北电力科学研究院有限责任公司华北电力科学研究院有限责任公司广东省电力试验研究所广东省电力试验研究所20052005 年年 1010 月月报告名称报告名称：大唐国际潮州发电公司 1、2 号机组试运期间减少流量偏差防止管壁超温的技术措施 报告编号报告编号：潮电 1、2 号机/锅炉-

2、025-2005 出报告日期出报告日期：2005 年 10 月 保管年限保管年限： 长 期 密密 级级： 一 般 试验负责人试验负责人：王洪涛 何奇善 邵景涛 吴潮之 试验地点试验地点：大唐国际潮州发电厂参加试验人员参加试验人员： 张乐 梁耿等 参加试验单位参加试验单位：华北电力科学研究院有限责任公司、广东省电力试验研究所、广东火电安装公司、东北电建一公司、广东大唐国际潮州发电公司 试验日期试验日期：2006 年 1 月4 月 打印份数打印份数： 10 拟拟 稿稿：_王洪涛 校校 阅阅： 何奇善 审审 核核：_毛永清 批批 准准： 尚勇 目目 录录1 1 设备系统概述设备系统概述2 2 锅炉的

3、设计参数锅炉的设计参数3 3 检查锅炉设计特点是否有防止超温的措施检查锅炉设计特点是否有防止超温的措施4 4 调试中减少流量偏差防止管壁超温的技术措施调试中减少流量偏差防止管壁超温的技术措施1 1 设备系统概述设备系统概述1.1 总体概况广东大唐国际潮州发电厂第一期工程为 2600MW 国产超临界燃煤发电机组，锅炉型号为 HG-1860/25.4-YM4，超临界参数变压运行直流炉，锅炉为单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构 型布置。锅炉以东胜纳林庙烟煤作为设计煤，以山西塔山煤矿烟煤作为校核煤。锅炉的汽水流程以内置式汽水分离器为界设计成双流程，从冷灰斗进口一直到标

4、高约 43.966m 的中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管，然后经下降管引入折焰角和水平烟道侧墙，再引入汽水分离器。从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入一级过热器中，然后再流经屏式过热器和末级过热器。再热器分为低温再热器和高温再热器两段布置，低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道，末级再热器布置于水平烟道中并逆、顺流混合换热。水冷壁为膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁为垂直管屏。从炉膛出口至锅炉尾部，烟气依次流经上炉膛的屏式过热器、末级过热器、水平烟道中的高温再热器，然后至尾部双烟道中烟气分两路，一路流经前部烟道中的

5、立式和水平低温再热器、省煤器，一路流经后部烟道的水平低温过热器、省煤器，最后进入下方的两台回转式空气预热器。锅炉的启动系统为带再循环泵的系统。过热器采用两级喷水减温器，再热蒸汽采用尾部烟气挡板调温，并在再热器入口管道备有事故喷水减温器。制粉系统采用中速磨直吹系统，每炉配 6 台磨煤机，B-MCR 工况下 5 台运行，一台备用。每台磨煤机供布置于前(或后墙)一层的 LNASB 燃烧器，燃烧器喷口数量与磨煤机数量相匹配，前后墙各 3 层(共 6 层 LNASB 型燃烧器)，每层布置 5 只。在煤粉燃烧器的上方前后墙各布置 1 层燃尽风，每层有 5 只风口。主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等参数保

6、证最终与汽轮机的参数相匹配。锅炉 BMCR 工况的最终参数与汽轮机 VWO 工况相匹配。1.2 煤质资料表 1 燃料成份及特性项 目单位设计煤种 （神府东胜煤）校核煤种 （山西晋北煤）工业分析：收到基全水份 Mar%12.010.45(重量比)固有水份 Mad%8.492.85干燥无灰基挥发份 Vdaf (可燃基)%36.4428.00收到基灰份 Aar%13.025.09收到基低位发热值 Qnet.arkJ/kg2276020348收到基氢 Har%3.623.06收到基碳 Car%60.3353.41收到基硫 Sar%0.410.63收到基氮 Nar%0.700.72收到基氧 Oar%9.

7、946.64可磨系数 HGI/5657灰熔点：变形温度 DT11301110软化温度 ST11601190流动温度 FT12101270SiO2%36.7150.41Al2O3%13.9915.73Fe2O3%11.3623.46CaO%22.923.93MgO%1.281.27K2O%1.23/Na2O%0.732.33Ti2O%/P2O5%/SO3%9.30/1.3 点火及助燃用油（#0 轻柴油）特性表 2 点火及助燃用油成份及特性项目单位量值运动粘度(20时)mm2/s3.08.0实际胶质mg/100ml70酸度mgKOH/100ml10硫含量%0.5水份/痕迹机械杂质/无凝固点0闭口闪

8、点不低于 65低位发热值 Qnet.arkJ/kg46158油密度t/m30.821.4 锅炉汽水质量标准表 3 锅炉汽水质量标准项 目单 位给 水过 热 蒸 汽PH 值PH 值8989总固形物 g/l硬度mol/l00磷酸根g/l全硅 g/l1515导电度s/cm0.20.2联胺g/l氧g/l3015030150钠 g/l55铁 g/l1010铜g/l55含油g/l00锅炉适应燃用设计煤种和校核煤种。燃用设计煤种，在 B-MCR 及 BRL 工况下锅炉保证热效率分别不低于 93.66%和 93.84%(按低位发热值)。锅炉在燃用设计煤种时，不投油最低稳燃负荷不大于 30%B-MCR，并保证长

9、期安全稳定运行。在最低稳燃负荷及以上范围内自动化投入率达到 100%。锅炉采用正压直吹式制粉系统，配有六台上海重型机器厂生产的 HP1003 磨煤机(五台运行，一台备用)；每台锅炉配备两台成都电力机械厂生产的静叶可调轴流式引风机（型号为：AN35e6(19+4)V） ；两台上海鼓风机厂生产的双级动叶可调轴流式一次风机（型号为：PAF18-11.8-2） ；两台豪顿华生产的单级动叶可调轴流式送风机（型号为：FAF26.6-14-1） ；两台豪顿华生产的空气预热器；两台浙江菲达环保环保科技股份有限公司生产的双室五电场电除尘器（保证效率 99.82%） 。2 2 锅炉设计参数锅炉设计参数表 4 锅炉

10、设计参数名 称单位BMCR（最大连续蒸发量）TRL（额定蒸发量）过热蒸汽流量t/h19001808过热器出口蒸汽压力MPa(g)25.425.28过热器出口蒸汽温度oC571571再热蒸汽流量t/h16041523再热器进口蒸汽压力MPa(g)4.654.41再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.464.23再热器进口蒸汽温度oC320315.2再热器出口蒸汽温度oC569569省煤器进口给水温度oC283.7280.5省煤器进口给水压力MPa(g)28.8728.47注：1. 压力单位中“g”表示表压。 “a”表示绝对压(以后均同)； 2. 锅炉 BRL 工况对应于汽机 TRL 工况、锅炉 B-

11、MCR 工况对应于汽机 VWO 工况。锅炉设计温度参数系列为 571，因此防止管壁超温非常重要，针对本工程的特点特制定如下措施防止在试运期间由于流量偏差导致的管壁超温。3 3 检查锅炉设计特点是否有防止超温的措施检查锅炉设计特点是否有防止超温的措施1) 热负荷较高区域是否采用减少热偏差的措施。下部炉膛采用螺旋管圈使水冷壁管中有足够高的质量流速，同时，最大程度地减少了水冷壁管子热偏差，避免了水动力不稳定和传热恶化，尽可能保证了水冷壁管的安全可靠。2) 是否采用启动循环泵。配有带循环泵的内置式启动系统，既能减少了工质和热量的损失，又可避免热启动时对省煤器和水冷壁管的热冲击，延长其使用寿命。同时也加

12、快了机组的启动速度。3) 燃烧器的配置。旋流燃烧器前后墙对冲布置，并采用低的炉膛热负荷（包括断面热负荷、容积热负荷和燃烧区域热负荷） 、较宽的燃烧器间距（水平，垂直方向）及大的外侧燃烧器与炉膛侧墙的距离、低的炉膛出口烟温、宽的管屏间距，并布置适量的吹灰器来最大程度地降低炉膛和屏式过热器的结渣倾向。4) 优良的燃烧器着火特性和充分的炉膛燃烬空间以及采用较低的过量空气系数保证了锅炉的高效率。5) 除通过调节燃料量和给水量的比例来控制过热汽温外，过热汽系统喷水减温器设计是否合理，在负荷变化时，可以有效调节喷水量来迅速控制汽温在允许范围内。6) 过热器和再热器采用合理的结构并在管材选择上留有充分的裕度

13、，确保锅炉的高可靠性。7) 是否设置了数量足够，位置合适的金属壁温测点。4 4 调试中减少流量偏差防止管壁超温的技术措施调试中减少流量偏差防止管壁超温的技术措施1) 启停过程中保证启动时水冷壁的最小工质流量。锅炉设置启动系统的目的是为了在锅炉启动、低负荷运行及停炉时，通过启动系统建立并维持炉膛水冷壁管内工质流量始终大于所需的最小流量，以避免管子过热超温。启动时，首先通过给水泵给锅炉上水，同时启动循环泵来维持炉膛水冷壁管所需的最小质量流量。此时流经省煤器和炉膛的水量约为 30%B-MCR。当所有的联锁保护就绪后，锅炉就可以点火。随蒸汽流量的增加，给水泵应逐渐加大流量以维持锅炉负荷增加的需要，同时

14、循环泵的循环水流量逐渐减少以保持流经炉膛的水量约为 30%B-MCR。当汽机主汽阀前的蒸汽参数达到汽机冲转所需参数后，汽机可以进行冲转。随燃烧率和负荷的进一步提高，更多的蒸汽进入汽水分离器。在锅炉负荷升到本生点（30%B-MCR）时，进入汽水分离器的将全部是蒸汽。此时锅炉进入直流运行模式，循环泵应被关闭。锅炉机组的停运与启动是两个相反的过程。在停炉过程中，锅炉和汽机不断减负荷至本生点。在本生点以下时，炉膛水冷壁管内的工质流量就应维持恒定。随着燃烧率和负荷的持续下降，汽水分离器中将有水被分离出来。当贮水箱中的水位达到一定高度后，循环泵启动。随负荷进一步降低，越来越多的水从分离器中被分离出来。此时

15、应逐渐降低给水泵的出力，同时增加循环泵的出力，以维持炉膛的最低工质流量，并保持贮水箱中液面的高度。在汽机达到最小负荷时，锅炉和汽机可以停运。2) 及时对过热汽温进行调节当在本生点以下的负荷运行时，锅炉处于再循环模式，即启动系统运行，这时的过热汽温控制完全依靠喷水减温器系统来控制，就象通常的汽包炉一样。当在本生点以上的负荷运行时，锅炉处于直流模式，此时启动系统热备用，过热蒸汽的汽温是通过调节燃料量和给水量的多少来控制。在通常情况下过热器喷水量保持在一个基本固定的数值，当负荷变化时，可以通过适当增加或减少喷水量来迅速调节汽温以适应负荷变化时对汽温控制的严格要求。一旦锅炉负荷恢复稳定，过热器喷水量将回复到基本值。汽温控制范围从 35%B-MCR 到 1