母管制机组中锅炉启动过程分析论文_干桂静

浙能绍兴滨海热电有限责任公司 绍兴市滨海工业区九七丘 312000

摘要:母管制机组中锅炉,因其特殊的系统设计,进行定参数启动时与传统的单元制机组存在显著的不同点。本文主要针对锅炉定参数启动过程中的特殊之处及相关操作方法进行介绍。

关键词:母管制、上水、升温升压、并汽、环保

引言

绍兴滨海电厂二期工程为4x500t/h锅炉+4x57MW汽轮发电机组,主蒸汽、给水等主要系统均采用切换母管制设计。此种系统设计既可以一机配一炉单元制运行,也可以切换为多机多炉母管制运行。在母管制运行方式下,任一台锅炉或汽机均可以单独启动和停运,运行方式较为灵活,也机组检修带来方便。

因特殊的系统设计,母管制机组的锅炉的启动与传统的单元制机组存在许多不同点。

1.锅炉上水方式

1.1.单元制机组上水方式

传统的单元制机组通常配有单独的除氧器、给水泵及相关进水管道,上水时可先对除氧器进水并加热至所需温度,然后启动给水泵对锅炉进行上水,如图1所示。

图1 单元制机组给水系统

机组启动过程中,随着锅炉压力、温度上升,逐步提高给水泵出口压力和除氧器水温,整个上水过程操作较为简单。

1.2.母管制机组上水方式

母管制机组的给水系统通常为多台机组共用多台除氧器以及多台给水泵,除氧器加热蒸汽管、进水管、出水管及给水泵出口高压给水管均互相连通,如图2所示。

图2 母管制机组给水系统

当其他机组在运行时,高压给水管的压力、温度均为正常运行数值,大大高于锅炉启动时所需的给水压力和温度,此时无法通过给水泵进行上水。

图3 母管制机组疏水泵上水系统

为解决上水问题,母管制机组设计了一套单独的上水系统,专门在锅炉定参数启动时上水用,如图3所示。

通过将除氧器中温度较高的热水放至疏水箱中,再向疏水箱中兑入除盐水,调节疏水箱水温满足上水要求。疏水箱中水经疏水泵进入一条上水母管,再分别进入每台锅炉。

因疏水泵出口压力为2MPa左右,待锅炉汽包压力、温度上升后再将上水管路切换至高压给水母管,从而保证了锅炉上水的稳定、安全。

2.升温升压方式

2.1.单元制机组升温升压方式

传统的单元制机组在启动初期蒸汽压力、温度及化学指标不符合要求时,产生的蒸汽通过汽轮机的高、低压旁路排入凝汽器中,并通过调节高、低压旁路阀门的开度来配合锅炉侧控制汽温、汽压的上升速度。

当蒸汽压力、温度及化学指标达到汽轮机冲转要求时,开始关闭汽轮机的高、低压旁路阀,对汽轮机进行冲转。待汽轮机冲转完成且并网后,继续提高蒸汽压力、温度,进而提高发电机负荷。

2.2.母管制机组升温升压方式

母管制机组锅炉出口的主蒸汽即可直接进入汽轮机,也可进入主蒸汽母管,然后进入其他汽轮机,如图4所示。

图4 母管制机组主蒸汽系统

若锅炉对应的汽轮机未运行时,锅炉与汽机可一起启动,启动方式与单元制机组类似。但此时因汽机无高、低压旁路,在蒸汽压力、温度未达到冲转要求前,只能通过锅炉启动排汽管道排出不合格蒸汽。

若锅炉对应的汽轮机已在运行状态,锅炉只能单炉定参数启动,锅炉启动过程中只能通过启动排汽管道排出不合格蒸汽,直至锅炉蒸汽压力、温度达到主蒸汽母管相同的压力、温度,然后并入主蒸汽母管。

升温升压过程中,应通过调节启动排汽阀的开度来控制汽温、汽压的上升速度,防止汽温、汽压其中之一过早达到并汽要求,而另一项尚未满足要求,从而造成锅炉启动时间延误。

3.锅炉并汽相关要求

母管制机组锅炉定参数启动时,当锅炉蒸汽压力、温度接近主蒸汽母管,需并入主蒸汽母管,此项操作为单元制机组所不具有,其操作过程有较多要求。

为保证待并列锅炉及其他运行机组的安全,需严格按以下要求进行并汽。

3.1.锅炉并汽的条件

a)并汽前应全面检查锅炉设备运行正常,燃烧稳定,并确认其他机组均运行正常。

b)并汽前主蒸汽母管压力应稳定,本炉主汽压力应略低于主蒸汽母管压力,且与主蒸汽母管压力之差≤0.3MPa。

c)锅炉主蒸汽温度与主蒸汽母管温度之差≤30℃。

d)汽包水位稳定,且在较低位置(-50mm),以免并汽时蒸汽带水。

e)锅炉蒸汽品质合格。

f)锅炉集汽集箱与并汽阀之间的管道已经过充分疏水和暖管。

3.2.锅炉并汽的注意事项

a)锅炉并汽前应严格符合以上条件,防止操作过程中产生较大影响。

b)开启并汽阀时应缓慢,防止蒸汽大量流动造成锅炉压力、汽包水位大幅度波动。

c)并汽前,待并炉主汽压力应略低于主蒸汽母管压力,但不应偏差过大,防止并汽阀开启后锅炉压力上升过快。

d)锅炉对应的汽机运行时,在并汽阀开启后应不急于关闭启动排汽阀。应待锅炉集汽集箱与主蒸汽母管间的低温蒸汽倒流入集汽集箱,并通过启动排汽管排出,且锅炉主蒸汽温度上升后再关闭启动排汽阀。

4.启动过程中的环保要求

随着环保形势日益严峻,环保部门对发电机组在启动过程中污染物排放也作了严格要求。

单元制机组以并网的时间为节点,并网后的4小时内脱硝排放可以免考,但在此期间机组小时平均负荷不得超过机组额定负荷的50%,4小时后脱硝排放必须合格。

母管制机组中若锅炉与对应的汽机一同启动,仍以发电机并网的时间为节点,并网后的4小时内脱硝排放可以免考,但在此期间机组小时平均负荷不得超过机组额定负荷的50%,4小时后脱硝排放必须合格。

若锅炉单独启动,则以锅炉并入主蒸汽母管的时间为节点,并如主蒸汽母管后的4小时内脱硝排放可以免考,但在此期间鼓励小时平均主蒸汽流量不得超过鼓励额定主蒸汽流量的50%,4小时后脱硝排放必须合格。

为保证脱硝排放尽快达标,锅炉并汽后必须快速加负荷,使烟气温度尽快达到脱硝喷氨投入的要求。

除此之外,母管制机组在燃油、脱硝供氨、吹灰等辅助系统的设计、操作上也与单元制机组差别明显。

综上所述,母管制机组锅炉启动时在上水方式、升温升压、并汽操作、环保要求等方面均与单元制机组存在明显的差别,导致锅炉启动操作过程与单元制机组差异巨大。

参考文献:

[1]南京科远自动化集团股份有限公司.母管制机组协调控制方案设计.浙能绍兴滨海热电厂二期扩建工程.2016

[2]顾锡珉.二期给水系统单元制和母管制切换介绍.浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司.2018

[3]彭元苏.二期单炉额定参数启动操作简析.浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司.2017

论文作者:干桂静

论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期

论文发表时间:2019/10/16

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