300MW循環(huán)流化床鍋爐汽包水位控制探討.docx

文章編號 : cn23 - 1249 ( 2010 ) 06 - 0019 - 03300mw 循環(huán)流化床鍋爐汽包水位控制探討馬,朱華(云南大唐國際紅河發(fā)電有限責任公司 ,云南 開遠 661600 )摘 要 :對 300wm 循環(huán)流化床鍋爐啟動 、停止 、給水泵并列切換及各種事故情況下的水位控制進行了全面分析 ,結合多年運行經(jīng)驗 ,給予運行人員操作依據(jù)及技術支持 。關鍵詞 : cfb;汽包水位 ;給水流量 ;蒸汽流量中圖分類號 : tk229. 6 文獻標識碼 : ad iscussion on w a ter l evel con trol inthe d rum of cfb bo ilerm a j ing, z hu h ua( yunnan d a tang in te rna tiond r edr ive r powe r gene ra tion co. l td. , ka iyuan 661600 , ch ina)a b stra c t:m ake a comp lte te ana lysis on wa te r leve l con tro l unde r sta rt up , shu t down, feed wa te r p ump p a ra lle ling sw itchove r and va riou s em e rgency cond ition s. com b ined w ith the abundoun t op e ra2 tion exp e rience, op e ra tion ba sis and techn ica l suppo rt a re given to the op e ra tion p e rsonne lkey word s: cfb ; d rum leve l; feedwa te r flow; steam flow無異常 ;差壓水位計投入正常 。因為表計準確才能反應真實水位 ,為控制好汽包水位打下堅實的 基礎 。鍋爐點火前由于汽包內(nèi)還沒形成蒸汽 ,差 壓水位計冷凝罐無冷凝液體 ,所以顯示誤差大 ,水位以雙色水位計和電接點水位計顯示為準 。( 2 )鍋爐水質合格 , 汽包水位上至正常水位(一般負 200 mm 為 宜 , 防 止 加 熱 后 水 位 上 漲 過 高 ) 。在點火初期間斷上水 過程 中 , 注 意開 啟省 煤器再循環(huán) ,防止省煤器干燒 。( 3 )當汽水溫度達到物態(tài)變化點時汽包水位波動較大 ,此時應通過間斷給水 、鍋爐底部定排和 事故放水門控制汽包水位正常 ,由于初期給水流量較小 ,無法充滿給水管道 ,一般給水流量顯示為 零 ,此時應通過給水泵轉速與給水壓力等參數(shù)控制給水流量 ,盡量達到小流量均勻給水 。0 引言汽包水位是 300mw 循環(huán)流化床鍋爐最重要的參數(shù)之一 ,汽包水位控制不當將可能造成鍋爐 滿水或缺水事故 ,給機組安全穩(wěn)定運行帶來很大 隱患 。滿水嚴重可能直接造成汽水管道乃至汽輪機水沖擊事故 ,缺水嚴重可能造成水循環(huán)停滯或倒流 ,造成管道超溫過熱 ,大面積爆管事故 ?？梢?在各種工況下控制好汽包水位是保證鍋爐安全穩(wěn)定運行的必要條件 。1 機組啟動 、停止過程中汽包水位 的控制( 1 )鍋爐上水前首先確認汽包雙色水位計投 入 ,工業(yè)電視顯示良好 ; 電接點水位計投入 ,電極收稿日期 : 2010 - 09 - 16作者簡介 : 馬( 1982 - ) ,男 ,云南省昆明市 ,工學學士 ,助理工程師 ,現(xiàn)從事 300mw 循環(huán)流化床機組集控運行工作 。20鍋 爐制 造總第 224期( 4 )當繼續(xù)升 溫 升壓 開啟 汽 輪機 高低 旁 后 ,由于蒸汽流量取自調節(jié)級處 (防止加裝額外孔板 后加大節(jié)流損失 ) ,此時是沒有蒸汽流量顯示的 ,在此情況下控制汽包水位主要還是以汽包水位高低來 加 大 或 減 少 給 水 流 量 , 當 給 水 流 量 達 到100 t /h 左右應有顯示 ,否則應檢查取樣門是否開 啟 。隨著汽壓升高 ,汽輪機高低旁路的逐漸開大 , 逐漸增大給水流量 。值得注意的是 ,控制好旁路 系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)使主汽壓力緩慢均勻上升是防止虛假水位保證汽包水位穩(wěn)定的有力保障 。( 5 )當給水流量達到 300 t / h 時切換給水旁 路至主路運行時 ,應該控制流量先將給水旁路電 動門和調門全開 ,此時觀察給水壓力應不大于汽 包壓力 2m p以上 ,再開啟給水主路電動門 。開啟 電動門過程中密切監(jiān)視好給水流量變化 ,當給水 流量增大時應通過降低給水泵轉速來維持給水旁 路切主路前后給水流量一致 。確認給水主路電動 門全開后 ,再關閉給水旁路調門及電動門 。( 6 )當機組升負荷直至滿負荷階段遵循給水 三沖量調節(jié)原則 ,即以汽包水位作為主信號 ,給水 流量作為反饋信號 ,蒸汽流量作為前饋信號 ,實際 調整方法為調節(jié)汽包水位至零位左右 ,保持給水 流量與蒸汽流量汽水平衡 。當采用給水泵再循環(huán) 調整汽包水位時切記保證給水流量大于 148 t / h, 防止給水流量小于 148 t / h,再循環(huán)開度小于 85 % 導致給水泵跳閘 。正常情況使用給水泵轉速調整 給水流量 ,盡量不用給水泵再循環(huán)調整 。值得注 意的是當汽動給水泵和電泵并列運行時 ,由于兩 泵調整特性不同 ,為防止相互擾動 ,采用汽動給水 泵投入給水自動 ,電泵采用手動方式 ,盡量電泵出 力與汽泵一致 ,這樣汽包水位較穩(wěn)定 。( 7 ) 300mw 循環(huán)流化床機組 (我廠燃用的為 褐煤 ) 正 常 滑 停 過 程 中 汽 包 水 位 的 控 制 較 為 簡 單 ,由于其強大的蓄熱能力 ,使得機組在不投油的 情況下仍能保證汽溫和汽壓緩慢均勻下降 ,只用 注意好三沖量平衡原則 ,保證汽水平衡 ,應該能控 制好水位 。但是 ,需要深度滑參數(shù)停機時 ,特別后期需用大量減溫水降汽溫時 ,此時由于主蒸汽流量較小 , 過熱度很低 , 此過程是個相當危險的階 段 ,汽包水位和主汽溫度最好能由一個經(jīng)驗豐富 者單人調整 ,因為給水流量改變將改變給水壓力 , 給水壓力改變使減溫水量改變 ,所以必須做到兩 者兼顧才能控制好汽溫和水位 。2 機組給水泵并列切換過程中汽包水位的控制( 1 ) 300mw 循 環(huán)流 化 床機 組給 水 泵并 泵切 換如果操作不當往往是造成汽包水位大幅度波動 的原因 ,甚至可能造成汽包滿水和缺水事故 ,所以 操作好給水泵并列與切換是保證機組安全穩(wěn)定運 行的基礎 。( 2 )為防止水位擾動 , 在給水泵并泵前先調 整燃燒穩(wěn)定 ,解除水位自動至手動方式 。然后將 待并泵轉速提升至與正常運行泵差 400 r /m in 左 右 ,再緩慢提升待并泵轉速 ,待出口壓力與正常運 行泵出口壓力一致 時打 開 待并 給水 泵 出口 電動 門 ,此時要注意給水流量變化 ,通過調整保證開門 前后給水流量一致 。逐漸增加待并泵轉速與另外 一臺小機轉速相近同時減少電泵出力 ,盡量調整 使給水流量無波動 , 當 給水 流 量大 于 200 t / h 時 逐漸關閉給水泵再循環(huán) 。待給水泵并列后運行正 常方可停備電泵 。汽包水位調整正常后無擾投入 汽包水位自動 。3 異常工況下汽包水位調整3. 1 兩臺給水泵運行 ,一臺事故跳閘( 1 )立即檢查電動給水泵聯(lián)啟正常 , 否則手 動啟動 。立即通過關閉電泵再循環(huán)和調整電泵勺 管開度控制前后給水流量一致 ,派人就地開啟電 泵電機空冷器冷卻水 ,檢查汽動給水泵跳閘原因 ,匯報值長 。( 2 )電泵無法啟動 ,則 rb 應動作 。如果 rb 不動作 ,則手動迅速降負荷至 150mw , 同時控制 好未跳閘汽泵 ,解除汽泵自動 ,將此汽泵加至最大 出力 , (防止在自動狀態(tài)下汽泵超速跳閘 ) , 查找跳閘汽泵原因和電泵無法啟動原因 ,匯報值長 ,通 知檢修 。( 3 )當唯一運行的汽動給水泵事故跳閘 , 則 m ft應動作 , 否則手動 m ft, 如果所有給水泵短 時間無法啟動 ,則鍋爐采取壓火處理 ,同時派人就地啟動柴油事故給水泵盡量維持水位 。3. 2 鍋爐泄漏( 1 )鍋爐小流量泄漏 , 此時應加大給水流量 維持汽包水位正常 , 同時鍋爐盡快降壓 , 申請停 爐 。在保證汽包水位的同時加強除氧器 、凝汽器 、凝補水箱的水位控制 。當汽包壓力 0. 8 m p 時鍋下轉第 23頁 爐帶壓放水 。23第 6期楊學文 ,等 :淺談 40 %水份褐煤配中速磨亞臨界 330mw 鍋爐的設計混合好 ,并延長了煤粉顆粒在爐內(nèi)流動路程 ,有利于煤粉的燃盡 ;四是燃燒器采用拉開形式及較小假想切圓直 徑 ,一定程度上減輕了結焦和高溫腐蝕的傾向 ;五是一次風煤粉燃燒器采用水平濃淡形式 ,形成濃淡兩股氣流噴入爐膛 ,濃相煤粉首先著火 ,然后點燃淡相使燃燒穩(wěn)定 。在煤粉噴嘴內(nèi)裝設波 形鈍體結構 ,一次風混合物射流通過鈍體時 ,下游 產(chǎn)生一個穩(wěn)定的回流區(qū) ,使著火點穩(wěn)定 ;鈍體前端 阻擋塊 ,有利于穩(wěn)定回流區(qū) ;波形結構可提高一次 風與爐內(nèi)熱煙氣接觸面 。3 )根據(jù)高水份褐煤鍋爐特點 ,需保證有足夠 的熱風溫度干燥煤粉 ,這就需要較高的省煤器出 口煙溫 ,因此鍋爐設計了較大的蒸發(fā)受熱面和較 少的尾部對流受熱面 ,合理的受熱面分配既保證 了鍋爐出力 ,又為制粉提供了足夠的熱風溫度 。5 鍋爐主要設計特點1 )該工程燃 用褐 煤 , 水份 含 量相 對較 高 , 灰 份低 ,揮發(fā)份較高 ,在褐煤中具有較好著火和燃盡 性 ,同時結焦性在褐煤中是比較輕的 。根據(jù)中國 電力行業(yè)標準大容量煤粉燃燒鍋爐爐膛輪廓選 型導則 (dl / t831 - 2002 ) ,對于燃用高水分褐煤的切向燃燒爐膛特征參數(shù)限值推薦范圍如下表所示 。3表 3參數(shù)推薦范圍qv( kw /m3 )qf(mw /m2 )qb(mw /m2 )h1 下限值(m )機組額定電功率300mw80 9068 803. 7 4. 74. 0 5. 01. 0 1. 61. 0 1. 620 2422 26600mw該項目主要熱力數(shù)據(jù)的選取 , bmcr 工況下 ,3爐膛容積熱負荷 qv = 83. 87 kw /m ; 爐膛截面熱6 結束語高水份褐煤配中速磨畢竟沒配風扇磨更加容 易實現(xiàn)干燥出力 ,但風扇磨占地龐大 ,壽命短 、壓 頭低等特點使得越來越多的新建褐煤機組更傾向 于選配中速磨 。該項目由于內(nèi)水含量高 ,相應外 水含量低 ,并綜合考慮場地 、成本等因素選用了中 速磨 ,具體運行情況如何 ,投運后續(xù) 。考慮實際運 行可能出現(xiàn)熱風溫 度不 夠 等其 它未 知 清況 的出 現(xiàn) ,在此提出以下注意事項 :1 )內(nèi)水含量在 20 %以上褐煤建議磨出口煤 粉水份按 20 %或以下考慮 ;2 ) 褐 煤 機 組 鍋 爐 一 次 風 率 建 議 不 要 超 過35 % ,否則配風太少不利于組織燃燒和抑制 no x的生成 ;3 )高水份褐煤機組因排煙溫度較高 ,通常在150 以上 ,建議尾部除塵采用靜電除塵 。2負荷 qf = 4. 277 mw /m ; 燃燒器區(qū)域壁面熱負荷2qb = 1. 459 mw /m ;燃盡高度 h1 = 21. 6 m ,其所選爐膛容積熱負荷 、斷面熱負荷和燃燒器區(qū)壁面熱 負荷都在比較低的數(shù)值內(nèi)滿足相應選型標準 。在 一定程度上進一步緩解了結焦問題 。2 )鍋爐采用四角切向燃燒方式 ,燃燒器布置 合理 , bmcr 工況時 , 5層運行 , 1 層備用 。該燃燒方式的特點如下 :一是將整個 爐 膛作 為一 個 大 燃 燒 器 組 織 燃 燒 ,因此對每只燃燒器的風量 、粉量的控制要求不 太嚴格 ,操作簡單 ;二是鍋爐負荷變化時 ,燃燒器按層切換 ,使爐膛各水平截面熱負荷分布均勻 ,保證水循環(huán)安全 可靠 ,煤質變化時不影響截面熱負荷變化 ,能保證 鍋爐的穩(wěn)定性 ;三是由于爐膛內(nèi)氣流旋轉強烈 ,與煤粉顆粒上接第 20 頁 ( 2 )鍋爐大流量泄漏 , 當啟動電泵加強給水 后仍然無法