宁德600MW超临界锅炉运行说明书Word文件下载.docx
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4.3锅炉启动允许条件…………………………………………………………………………8
4.4锅炉水清洗………………………………………………………………………………11
4.5锅炉点火…………………………………………………………………………………13
4.6升温升压…………………………………………………………………………………14
4.7汽机冲转—并网………………………………………………………………………15
4.8升负荷…………………………………………………………………………………15
5、锅炉运行的控制与调整……………………………………………………………………16
5.1蒸汽与给水……………………………………………………………………………16
5.2过热汽温控制…………………………………………………………………………21
5.3再热汽温控制…………………………………………………………………………22
5.4锅炉排气和疏水………………………………………………………………………23
5.5金属温度检测…………………………………………………………………………23
5.6燃烧控制………………………………………………………………………………24
5.7回转式空气预热器……………………………………………………………………25
5.8锅炉汽水品质…………………………………………………………………………25
5.9锅炉运行的报警值和跳闸值…………………………………………………………25
6、锅炉停运……………………………………………………………………………………26
6.1正常停炉和减负荷……………………………………………………………………26
6.2熄火后炉膛的吹扫和锅炉的停运……………………………………………………27
7、锅炉非正常运行…………………………………………………………………………28
7.1主要辅机丧失…………………………………………………………………………28
7.2锅炉主燃料跳闸………………………………………………………………………28
7.3锅炉管道泄漏…………………………………………………………………………29
7.4单台引风机、送风机或一次风机故障………………………………………………29
7.5锅炉给水泵故障………………………………………………………………………30
7.6磨煤机故障……………………………………………………………………………30
7.7空气预热器故障………………………………………………………………………30
7.8飞灰含炭量高…………………………………………………………………………30
7.9NOX排放量高的原因…………………………………………………………………31
7.10灰处理系统故障……………………………………………………………………31
7.11锅炉燃烧不稳定……………………………………………………………………31
7.12空气预热器着火……………………………………………………………………32
8、锅炉停炉保护方法……………………………………………………………………………33
附图1冷态启动曲线……………………………………………………………………………35
附图2温态启动曲线……………………………………………………………………………36
附图3热态启动曲线……………………………………………………………………………37
附图4极热态启动曲线…………………………………………………………………………38
1、前言
本锅炉运行说明书提出了宁德电厂HG—1900/25.4—YM4型超临界锅炉运行的原则性要求,针对哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克能源有限公司技术,设计制造的超临界直流锅炉的技术特点,介绍了锅炉运行和维护保养的注意事项。
本说明书只是指导锅炉运行的导则,锅炉配合汽轮发电机组运行的详细规程,应由运行部门根据电厂具体情况和锅炉及辅助设备性能,结合有关法规、规程和拥有的成熟经验另行编制。
2、化学清洗
2.1概述
新建电站锅炉在投运前必须进行化学清洗,以清除受热面、集箱和连接管道内表面所有疏松的残渣,诸如:
油渍、油脂、磨屑、氧化皮、焊渣等,并在内表面形成一薄层钝化膜。
这一过程保证了锅炉在试运阶段及早地达到最佳炉水工况和蒸汽纯度,以降低设备在寿命期内严重腐蚀的危险。
本章所述适用于锅炉本体及其范围内辅助设备和管道投运前的化学清洗,不包括其它回路,如凝汽器、低压给水系统等。
2.2清洗范围
本锅炉化学清洗范围原则上包括:
高压给水管路、省煤器系统、水冷壁系统、启动循环回路、过热器系统和主蒸汽管道。
若选用的清洗介质和缓释剂含有易使奥氏体管材产生晶界腐蚀的氯离子、铁离子和硫元素,则过热器系统不参与清洗,仅用蒸汽吹扫。
汽轮机旁路、再热器和冷、热段再热蒸汽管道不需要化学清洗,仅用蒸汽吹扫。
还有其它一些管道,如减温水管道、启动系统中的过冷水管、暖管管路和溢流管路,以及锅炉本体和管道上的所有疏水、排气、取样和仪表管路应进行水冲洗。
2.3清洗介质的选择
国内大型电站锅炉化学清洗介质通常选用盐酸、氢氟酸、柠檬酸和EDTA。
盐酸价格最便宜,货源广,清洗效果好,废液易处理。
但它含有氯离子,易使奥氏体管材发生氯脆。
因此对于水容积相对较小的直流锅炉不宜采用。
氢氟酸清洗效果好,而且对超临界锅炉的所有受热面管材都是相容的,故只有它过热器系统也可参与清洗,从而可显著缩短蒸汽吹管时间。
氢氟酸采用开式清洗,清洗系统简单。
清洗温度在50℃左右,因此清洗期间锅炉不用点火。
但氢氟酸有着较强的腐蚀性和毒性,需特别注意对设备和环境的保护,以及清洗人员的安全防护。
柠檬酸的清洗温度稍高,在90℃左右,且溶解氧化物的能力随温度的降低而迅速减弱。
柠檬酸清洗所需的清洗时间较长,但其危险性小,不需要对阀门采取防护措施,清洗废液可在炉内焚烧处理。
利用EDTA络合物的酸效应原理进行的清洗,清洗系统简单,不需要进行碱洗而缩短了清洗时间,耗水量小。
EDTA清洗废液可以回收再生。
缺点是清洗温度高(120℃左右),因而清洗时锅炉必须点火加热。
鉴于新建超临界电站锅炉受热面管内无化学盐垢,多为氧化铁等其它杂质,为此推荐选用腐蚀性相对较弱的柠檬酸和EDTA清洗。
2.4清洗工艺
化学清洗工艺一般有以下几个阶段:
最初的水冲洗
碱煮
碱煮后的水冲洗
酸洗
酸洗后的水冲洗
钝化
漂洗
具体的清洗工艺根据选用的清洗介质按“火力发电厂锅炉化学清洗导则(DL/T794-2001)”的要求制定。
2.5清洗质量标准
酸洗后的金属表面应清洁,基本上无残留氧化物和焊渣,无明显金属粗晶粒析出的过洗现象,不应有镀铜现象。
用腐蚀指示片测量的金属平均腐蚀速度应小于8g/m2·
h,腐蚀总量<80g/m2。
清洗后的表面应形成致密的钝化保护膜,不应出现二次浮锈和点蚀。
固定设备上的阀门、仪表等不应受到损害,系统和设备全部恢复到清洗前的状态。
2.6清洗废液处理
所有清洗废液必须采取相应的措施处理后排放,排放必须符合国家污水综合排放标准(GB8979)。
2.7清洗流速和水容积
表1的数据是基于HG-1900/25.4-YM4型锅炉的设计。
清洗水容积还应考虑锅炉本体外的一些设备,如除氧器、清洗水箱、临时管道等,适当增加一些余量。
表1清洗流速和水容积
部件
材质
管径
水容积
名称
mm
m3
主给水管道
WB36
φ508×
45
68
省煤器
SA-210C
φ44.5×
6
省煤器下水管
SA-106C
φ559×
80
螺旋管水冷壁
SA-213T12
φ38×
6.5
79
垂直管水冷壁
φ31.8×
5.5
折焰角水平烟道侧墙
6.1
启动分离器
φ610×
65
25
贮水箱
溢流管
φ324×
55
再循环管
φ457×
60
2.8注意事项
1)用氢氟酸清洗时,启动循环泵先不装上。
在用柠檬酸或EDTA清洗时,若使用启动循环泵进行省煤器和水冷壁循环清洗,则潜水电机应连续注水保护。
2)在加热和碱煮阶段,清洗液可由给水泵经除氧水箱循环,用辅助蒸汽注入除氧水箱加热。
若辅助蒸汽达不到升温要求,可点燃油燃烧器,以较小的热功率加热升温。
3)各个阶段的水冲洗应使用优质的除盐水,在环境温度下进行,水速在0.5~1.5m/s的范围内。
4)过热器系统不参与清洗时应用反冲洗泵充满除盐水(氯离子含量小于0.2mg/l),直到确信分离器水位上升。
清洗期间,若有清洗介质进入了过热器,则应用PH值9~10的除盐水进行过热器反冲洗。
5)贮水箱、分离器的水位表应换成临时的。
减温水调节阀、贮水箱溢流和循环泵控制阀在清洗之前先不装上,以避免杂质磨损或沉积在阀体内。
节流孔板应拆掉,以防杂质堆积。
6)系统清洗完成后,有选择地割开集箱手孔进行内部检查,并清除沉积物。
对水冷壁、省煤器割管检查,判断清洗效果。
但若从监视管段可以断定清洗效果良好,也可免做割管检查。
7)锅炉化学清洗应安排在临近蒸汽吹管前进行,以免受热面二次锈蚀。
3、蒸汽吹管
3.1概述
新建电站锅炉投运前必须进行过热器、再热器及其管道系统的蒸汽吹扫。
目的是去除在制造和安装期间产生的任何杂质(磨屑、金属切割物、焊渣、轧制氧化皮等)。
3.2吹管范围
1)从分离器到末级过热器出口集箱的过热器系统
2)主蒸汽管道
3)高压旁路管道
4)冷段再热器管道
5)从冷段再热器入口集箱到热段再热器出口集箱的再热器系统
6)热段再热器管道
7)小汽轮机进汽管道及其它管道
3.3吹管系数
为了达到有效的吹扫,吹管时被吹扫表面所受的作用力必须大于锅炉最大连续出力(BMCR)下蒸汽对表面的作用力。
作用力越大吹管越有效。
吹管系数定义为吹扫工况和BMCR工况下蒸汽动量之比。
“火电机组启动蒸汽吹管导则”规定,吹管时应保证被吹扫系统中各处的吹管系数均应大于1。
3.4两种吹管方式及其比较
蒸汽吹管有降压吹管和稳压吹管两种方式。
国内直流锅炉通常采用稳压吹管方式。
以内置式汽水分离器出口压力为吹管压力,控制在5~5.5MPa。
采用动量计算的方法,在保证被吹扫系统各段吹管系数K>1的前提下,得出在选定吹管蒸汽压力下的吹管蒸汽流量。
稳压吹管操作简便,运行工况稳定,受热面承受较小的热冲击,且可以油煤混烧而节省了燃油,降低了吹管成本。
稳压吹管每次吹管的持续时间取决于储备的除盐水量。
稳压吹管锅炉的输入热负荷较高,为此要注意控制炉膛出口烟温,防止过热器和再热器超温。
降压吹管多用在汽包锅炉上。
直流锅炉水容积和热容量较小,降压吹管每次持续时间不到1分钟,必须采用价格昂贵的快速启闭的临冲门。
此外,吹管时要求锅炉熄火,循环泵停运,操作繁琐。
降压吹管时,可通过实测各吹扫管段的压降与BMCR工况下的设计计算压降之比来评估各吹扫管段达到的吹管系数。
3.5吹管质量评价
吹管效果首先根据蒸汽的颜色来评价,一旦蒸汽变得透明了再装上靶板,按“火电机组启动蒸汽吹管导则”的规定进行评价。
3.6注意事项
1)吹管期间锅炉给水品质必须合格。
2)投入除氧器加热尽可能提高给水温度。
3)投入前后墙A(下)层油燃烧器,保持良好的燃烧。
4)升压期间锅炉升压速率限制在对应的饱和温度变化率不超过1.1℃/min。
5)投入烟温探针,控制炉膛出口烟温不超过540℃,严密监视炉膛水冷壁,过热器和再热器壁温,不超过相应的限制值。
6)严密监视空气预热器区域烟温,投入空预器吹灰。
7)吹管之前缓慢开启临控门,系统进行暖管、疏水,防止水击。
8)为提高吹管效果,可考虑采用加氧吹管。
3.7吹管后的检查
由于蒸汽吹管时可能在屏式过热器入口短集箱中积聚一些杂质,为此应首先割开炉两侧最外侧屏的进口短集箱的检查孔封头,进行内部检查看是否有杂质存在。
如果发现有杂质,应进一步向里依次割开封头检查,直至割开的短集箱内没有发现杂质,那么可以认为其余的短集箱内都是干净的。
4、锅炉启动
4.1概述
锅炉启动可以分成冷态启动和热态启动,后者又可分成温态、热态和极热态。
各种启动类型的定义如表2所示:
表2各种启动形式的定义
启动型式
停炉时间t(小时)
锅炉启动压力P(MPa)
汽机金属温度℃
冷态
t>72
P<0.5
~150
温态
10<t<72
0.5<P<7.0
150~300
热态
1<t<10
7.0<P<9.0
300~400
极热态
0<t<1
P>9.0
>400
附图1~4为各种启动类型锅炉的启动曲线。
本锅炉为本生型超临界直流锅炉,采用带再循环泵的内置式汽水分离器的启动系统,本生负荷为30%BMCR,在本生点,锅炉由再循环运行方式转换成纯直流运行方式。
锅炉从准备启动到机组达到额定负荷的全过程可以分成三个阶段:
♦从锅炉准备启动、点火、升温升压至汽机冲转参数。
♦维持汽机冲转参数稳定运行,汽机冲转、暖机、升速和完成各项试验。
♦机组并网,逐步带至额定负荷。
4.2启动前的检查和准备
启动前应对锅炉及相关辅助系统进行全面检查和准备,主要项目如下:
a、供锅炉使用的辅助蒸汽、电源、气源供应正常;
b、制粉系统完成试运行,保证出力,煤粉细度合格,一次风系统分配均匀;
c、燃油系统能保证点火油的参数和供应,油枪、点火器、火焰检测和监视系统状态良好,位置准确;
d、空预器和送、引风机试转正常,烟风挡板灵活可调,就地开度指示与仪表开度指示相符,并设置在启动位置;
e、炉前给水管道清洗完成,给水品质符合锅炉上水要求,汽水系统所有阀门严密,无泄漏,执行机构动作正常;
f、吹灰装置控制系统正常,吹灰器进退灵活,吹灰汽源和疏水系统完好;
g、灰处理系统,静电除尘器按厂家说明书检查完毕;
h、锅炉所有控制系统,安全联锁装置和热工检测系统均经过试验和校验,处于正常工作状态。
4.3锅炉启动允许条件
4.3.1炉膛吹扫启动允许条件
i、炉膛压力在允许的范围内
ii、所有油燃烧器快速关断阀关闭
iii、至少运行一侧通风系统
iv、主燃料油快速关断阀关闭
v、静电除尘器停运
vi、电源供给正常
vii、仪表空气压力正常
viii、全炉膛无火焰
ix、紧急停炉按钮无动作
x、燃油回油快速关断阀关闭
xi、无磨运行
xii、无一次风机运行
xiii、所有磨煤机分离器出口挡板关闭
4.3.2油燃烧器启动允许条件
i、允许A层油燃烧器点火信号显示
ii、允许A层油燃烧器启动信号显示
iii、无油燃烧器吹扫信号显示
iv、无油燃烧器运行信号显示
v、无油燃烧器故障信号显示
vi、无A层煤粉燃烧器故障信号显示
vii、油燃烧器进油快速关断阀关闭信号显示
viii、无油火焰信号显示
4.3.3循环泵启动允许条件
启动循环泵需要下述预启动检查和运行联锁,一旦泵启动,仅用运行联锁来维持运转。
预启动检查:
i、冷却水流量正常
ii、循环泵出口截止阀关闭
iii、最小流量截止阀关闭
iv、贮水箱水位正常
v、循环流量调节阀关闭
vi、循环泵出口截止阀选至自动
运行联锁:
i、冷却水温小于55℃
ii、一台或多台给水泵运行并打开给水截止阀
iii、锅炉负荷指示小于35%BMCR
iv、循环泵停运按钮未操作
v、无循环泵跳闸信号显示
任何一个或多个“运行联锁”失效都会使循环泵跳闸。
注:
如果下述两项都满足,循环泵将自动启动:
i、锅炉负荷指示小于35%BMCR与
ii、任意一个燃烧器点火信号存在
一旦循环泵运行60秒计时器开始计时,在这一时间结束时下述条件必须满足,否则循环泵将跳闸:
i、循环泵出口截止阀开或
ii、最小流量截止阀打开
4.3.4最小流量截止阀允许条件:
开启:
i、循环泵运行(延迟5秒)与
ii、循环流量<7%BMCR
关闭:
i、循环泵运行与
ii、循环流量>10.5%BMCR或
iii、循环泵停
4.3.5循环泵出口截止阀允许条件:
自动开启:
i、循环泵运行(延迟5秒)
自动关闭:
i、循环泵停运
手动打开:
i、操作启动按钮
手动关闭:
i、操作停泵按钮
4.3.6循环泵过冷水截止阀允许条件:
i、过冷度<20℃与
ii、循环泵运行与
iii、循环泵出口截止阀开启或最小流量截止阀开启
i、过冷度>30℃与
ii、循环泵运行或
iii、停循环泵
手动开启:
i、循环泵出口截止阀或
ii、最小流量截止阀开与
iii、操作启动按钮
4.3.7大溢流截止阀允许条件:
自动打开:
i、贮水箱水位>7550mm与
ii、贮水箱压力<5MPag与
iii、循环泵运行
i、贮水箱水位<7500mm
i、贮水箱压力<5MPag
ii、操作启动按钮
i、操作关闭按钮
如果贮水箱压力高于5MPag,则该阀始终关闭。
4.3.8省煤器排气阀允许条件:
打开:
i、无燃烧器投运
i、任何燃烧器投运
4.4锅炉水清洗
对新投运和停运时间超过150小时的锅炉启动前必须进行水清洗,以除去沉积在受热面上的杂质、盐分和铁锈,直至炉水品质达到允许锅炉点火启动的要求。
通常情况下,炉本体的水清洗是在凝结水系统和高、低压给水管路清洗完成后进行。
炉本体的清洗包括冷态清洗和热态清洗。
冷态清洗又可分为开式清洗和闭式清洗两个阶段。
在贮水箱排水Fe>
500μg/l时,清洗水经疏水扩容器排地沟或循环水系统不回收;
在贮水箱排水Fe<
500μg/l,一般在200~300μg/l时才排入凝汽器循环。
4.4.1锅炉上水冷态清洗
在给水操纵台前疏水管排水Fe<
200μg/l时,锅炉开始上水。
上水时的环境温度不低于5℃,水温一般在20~70℃。
用给水旁路调整门控制上水速度在3~5%BMCR左右。
上水经省煤器、水冷壁、汽水分离器、贮水箱排入疏水扩容器,水位控制在大溢流阀控制范围内(7450~8160mm),进行开式清洗。
此时以下回路的疏水门是开着的:
●省煤器进口集箱
●水冷壁进口集箱
●水冷壁中间混合集箱
●折焰角汇集集箱
●循环泵管路
●贮水箱溢流阀
只要贮水箱水位超过2350mm,操作人员即可启动循环泵进行水冷壁系统的循环清洗。
冷态清洗时,可利用辅助蒸汽注入除氧器,热水清洗使炉水中的铁离子含量得到更有效地改善。
冷态清洗的给水流量约为20%BMCR,此时水冷壁系统的循环流量达到55%BMCR。
冷态清洗初期可使用工业水清洗,当清洗水可经凝汽器回收后则必须投入除盐装置,以使水质达到锅炉点火的要求,详见“超临界火力发电机组水汽质量标准(DL/T912-2005)”中的表6。
根据以往的经验,新机组首次启动冷态清洗约需两天时间,为此对600MW超临界锅炉,总的耗水量应在18000吨左右。
冷态清洗结束后,依前述顺序关闭各回路疏水门。
4.4.2锅炉点火热态清洗
冷态清洗结束后,锅炉点火,提高水温至200℃左右进行热态清洗。
热态清洗时,清洗水全部排入凝汽器回收。
锅炉点火前打开下列疏水阀:
●包墙环形集箱疏水阀
●一级过热器入口集箱疏水阀
●屏式过热器出口汇集集箱疏水阀
●低温再热器入口集箱疏水阀
●主蒸汽管,冷/热段再热蒸汽管道疏水阀
●高/低压旁路管道低点疏水阀
锅炉点火后,冷态启动在0.5~0.7MPa压力下发生汽水膨胀,热态清洗应在汽水膨胀结束后进行。
热态清洗时投入5%BMCR的热负荷。
给水流量约为20%BMCR,此时水冷壁系统流量为55%BMCR。
新机组首次启动热态清洗时间也约需持续两天,主要取决于炉水和过热蒸汽的二氧化硅含量,只有在蒸汽品质合格后锅炉才开始升温升压至汽轮机冲转参数。
4.5锅炉点火
4.5.1点火前的准备
a、给水品质必须满足点火的要求;
b、与锅炉相关的联锁试验合格,投入保护;
c、开启下列锅炉疏水阀:
♦包墙环形集箱疏水阀;
♦一级过热器入口集箱疏水阀;
♦屏式过热器出口汇集集箱疏水阀;
♦主蒸汽管、高压旁路管道低点疏水阀;
d、开启省煤器电动排气阀;
e、燃油系统能满足漏油试验和油枪顺利点火燃烧的要求;
f、启动空气预热器和送、引风机;
g、炉膛吹扫和漏油试验:
♦开始吹扫前省煤器进口给水流量稳定在35%BMCR;
♦将二次风控制挡板设置在吹扫位置;
♦一旦炉膛吹扫允许条件成立,调整吹扫流量在25%~35%BMCR范围内吹扫5分钟或能更换5倍炉膛和烟道容积所需的时间。
吹扫期间进行漏油试验1
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