600MW超臨界機(jī)組熱控控制系統(tǒng)培訓(xùn)教材

1、合肥電廠600MW超臨界機(jī)組熱控控制系統(tǒng)培訓(xùn)教材（初稿）目錄第一章 鍋爐控制第01頁第二章 汽輪機(jī)控制第 27頁第三章 發(fā)電機(jī)控制第 96頁第四章 廠家DCS控制系統(tǒng)介紹第 頁第五章 其他控制系統(tǒng)介紹 第 頁第六章 脫硫控制系統(tǒng)介紹第 頁一、 鍋爐控制1、爐主要技術(shù)規(guī)范本期工程裝設(shè)1臺600MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐為東方鍋爐廠制造超臨界參數(shù)變壓運行直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)型鍋爐。燃用煙煤。鍋爐容量和主要參數(shù)：主蒸汽和再熱蒸汽的壓力、溫度、流量等與汽輪機(jī)的參數(shù)相匹配，主蒸汽溫度571，最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)為1900t/h（暫定），最終與

2、汽輪機(jī)的VWO工況相匹配。鍋爐型號：DG1900/25.4-II1鍋爐主要參數(shù)：過熱蒸汽：最大連續(xù)蒸發(fā)量(B-MCR)1900t/h 額定蒸發(fā)量(BRL)1807.9t/h 額定蒸汽壓力25.4MPa.g 額定蒸汽溫度571再熱蒸汽：蒸汽流量(B-MCR/BRL)1607.6/1525.5t/h 進(jìn)口/出口蒸汽壓力(B-MCR)4.71/4.52MPa.a進(jìn)口/出口蒸汽壓力(BRL)4.47/4.29MPa.a 進(jìn)口/出口蒸汽溫度(B-MCR)321/569 進(jìn)口/出口蒸汽溫度(BRL)315/569 給水溫度(B-MCR /BRL)282/280注：a). 壓力單位中“g”表示表壓?！癮”表

3、示絕對壓(以后均同)。b). 鍋爐BRL工況對應(yīng)于汽機(jī)TRL工況、鍋爐B-MCR工況對應(yīng)于汽機(jī)VWO工況。鍋爐運行方式：帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰。制粉系統(tǒng)：采用中速磨正壓直吹冷一次風(fēng)制粉系統(tǒng)，每爐按配6臺中速磨煤機(jī)(設(shè)1臺備用)，煤粉細(xì)度按200目篩通過量為75%。給水調(diào)節(jié)：機(jī)組配置250% B-MCR調(diào)速汽動給水泵和一臺30% B-MCR容量的電動調(diào)速給水泵。汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)：暫定采用30%容量二級串聯(lián)旁路?？諝忸A(yù)熱器進(jìn)風(fēng)加熱方式：熱二次風(fēng)再循環(huán)。鍋爐在投入商業(yè)運行后，年利用小時數(shù)不小于6500小時，年可用小時數(shù)不小于7800小時。鍋爐投產(chǎn)第一年因產(chǎn)品質(zhì)量原因引起的強(qiáng)迫停用率不大于2%，連續(xù)可調(diào)時

4、間不低于半年。鍋爐強(qiáng)迫停用率不大于2%，計算公式如下：強(qiáng)迫停用率=100%2、鍋爐本體性能2.1.1 鍋爐帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰。2.1.2鍋爐變壓運行，采用定滑定的方式，鍋爐壓力負(fù)荷曲線與汽輪機(jī)相匹配。 2.1.3 鍋爐能適應(yīng)設(shè)計煤種和校核煤種。燃用設(shè)計煤種，在BRL工況下鍋爐保證熱效率不低于93%(按低位發(fā)熱值)，空氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)溫度為20。2.1.4在全部高加停運時，鍋爐的蒸汽參數(shù)能保持在額定值，各受熱面不超溫，蒸發(fā)量也能滿足汽輪機(jī)在此條件下達(dá)到額定出力。2.1.5鍋爐在燃用設(shè)計煤種時，能滿足負(fù)荷在不大于鍋爐的35%B-MCR時，不投油長期安全穩(wěn)定運行，并在最低穩(wěn)燃負(fù)荷及以上范圍內(nèi)滿足自動化

5、投入率100的要求。2.1.6 鍋爐負(fù)荷變化率達(dá)到下述要求：在50%100%B-MCR時，不低于5%B-MCR/分鐘在30%50%B-MCR時，不低于3%B-MCR/分鐘在30%B-MCR以下時，不低于2%B-MCR/分鐘負(fù)荷階躍：大于10%汽機(jī)額定功率2.1.7 過熱器和再熱器溫度控制范圍，過熱汽溫在35%100%B-MCR、再熱汽溫在50%100%B-MCR負(fù)荷范圍時，保持穩(wěn)定在額定值，偏差不超過5。2.1.8 鍋爐燃燒室的承壓能力鍋爐燃燒室的設(shè)計承壓能力大于5800Pa，當(dāng)燃燒室突然滅火內(nèi)爆，瞬時不變形承載能力不低于8700Pa。2.1.9 因燃燒室空氣動力場分布不均或其他原因產(chǎn)生的煙溫

6、偏差，在爐膛出口水平煙道兩側(cè)對稱點溫差不超過50。 2.1.10 過熱器為單側(cè)引出，再熱器兩側(cè)出口的汽溫偏差小于10。2.1.11 鍋爐爐墻、熱力設(shè)備及管道等的保溫表面溫度在鍋爐正常運行條件下，當(dāng)環(huán)境溫度(距保溫表面1m處空氣溫度)小于等于27，風(fēng)速為2.5m/s時，不超過50；當(dāng)環(huán)境溫度大于27時保溫表面溫度允許比環(huán)境溫度高25。散熱量(按金屬壁溫計算)不超過下表規(guī)定值:金屬壁溫度 400 450 500 550 600散熱量W/ m2 227 244 262 279 2962.1.12 過熱器蒸汽側(cè)的壓降不大于2.1MPa(按B-MCR工況計算)。2.1.13 再熱器蒸汽側(cè)的壓降不大于0.

7、22MPa(按B-MCR工況計算)。2.1.14 省煤器水側(cè)的壓降不大于0.2MPa(按B-MCR工況計算)。2.1.15 水冷壁壓降不大于1.83MPa(按B-MCR工況計算)。2.1.16 鍋爐兩次大修間隔大于5年，小修間隔大于2年。2.1.17 燃燒器防磨件及省煤器防磨板等使用壽命大于50000小時。2.1.18 噴水減溫器的噴咀使用壽命大于80000小時。2.1.19 鍋爐各主要承壓部件的使用壽命大于30年，受煙氣磨損的低溫對流受熱面的使用壽命達(dá)到100000小時，空氣預(yù)熱器的冷段蓄熱元件的使用壽命不低于50000小時。2.1.20 鍋爐的起動時間(從點火到機(jī)組帶滿負(fù)荷)，與汽輪機(jī)相匹

8、配，一般滿足以下要求：冷態(tài)起動78小時溫態(tài)起動23小時熱態(tài)起動11.5小時極熱態(tài)起動1小時2.1.21 鍋爐機(jī)組在30年的壽命期間，允許的啟停次數(shù)不少于下值：冷態(tài)起動(停機(jī)超過72小時)500次溫態(tài)起動(停機(jī)72小時內(nèi))4000次熱態(tài)起動(停機(jī)10小時內(nèi))5000次極熱態(tài)起動(停機(jī)1小時內(nèi)) 150次負(fù)荷階躍 12000次2.1.22起動采用定-滑-定方式。各種狀態(tài)下每次起動的壽命消耗數(shù)據(jù)如下表。其總的壽命消耗不大于70%。類 別次 數(shù)點火至滿負(fù)荷時間 (min)壽命消耗 (/次)冷態(tài)啟動5004801.510-2溫態(tài)啟動40001956.210-3熱態(tài)啟動5000965.810-3極熱態(tài)啟動

9、150661.510-2負(fù)荷階躍12000總計2165063.55 %3、鍋爐本體熱工檢測3.1水冷壁、汽水分離器、過熱器、過熱器出口聯(lián)箱和再熱器管壁等金屬溫度測點如下：1) 螺旋水冷壁出口：24（前7/后7/側(cè)5*2） 2) 上部水冷壁出口：20（前7/側(cè)5*2/折焰角3） 3) 頂棚管出口： 7 4) 尾部包墻出口： 23（前5/側(cè)4*2/后5/中隔墻5） 5) 水平煙道（前）出口: 2 6) 水平煙道（后）出口: 2 7) 水平煙道（底部）出口: 7 8) 尾部包墻汽吊管出口: 16 9) 低溫過熱器出口: 7 9) 屏過出口： 14 10) 高過出口： 4 11) 低再出口： 7 12

10、) 高再出口： 7 13) 汽水分離器筒體： 4（內(nèi)外壁各2）3.2煙道上各負(fù)壓及煙溫測點3.3在鍋爐煙道兩側(cè)有測量煙氣含氧量的取樣孔(不小于6個)。3.4爐膛內(nèi)左右兩側(cè)爐墻合適位置有爐膛壓力測點插座。3.5汽水分離器(或貯水箱上)上增加若干水位和壓力測點，汽水分離器、減溫器進(jìn)出口增加溫度測點，過熱器和再熱器出口增加蒸汽溫度和壓力測點，再熱器進(jìn)口增加蒸汽溫度測點。3.6吹灰控制裝置吹灰控制裝置包括對吹灰器、汽源減壓站、疏水等工藝系統(tǒng)及與其有關(guān)的管路、閥門的全部檢測和控制設(shè)備(吹灰動力柜等)。3.7爐管泄漏檢測裝置3.8爐膛出口煙溫測溫探針1) 每臺鍋爐提供兩套爐膛煙溫測量探針裝置，煙溫探針具有

11、伸進(jìn)、退出、停止及在超溫時自動退回的功能，并提供4-20mA二線制位置變送器。2)裝置留有與DCS的信號接口，以便通過DCS的操作員站監(jiān)視和操作煙溫探針。電源要求：采用兩路380VAC三相四線制供電，每路最大容量為5KVA，分別送至爐膛出口兩側(cè)煙溫探針就地電氣操作箱。(1) 就地電氣操作箱(色標(biāo)由業(yè)主確定，并提供色標(biāo)) 2只(2) 雙支熱電偶 2只(3)探針本體(包括位置變送器) 2臺3.9鍋爐電磁泄放安全閥(PCV)控制裝置3.10爐膛安全燃燒監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)3.11爐前燃燒設(shè)備1)爐前燃燒設(shè)備：油槍及其伸縮裝置、高能點火器。燃油及點火油母管快關(guān)閥、燃油及點火油進(jìn)油調(diào)節(jié)閥、各油槍的進(jìn)油閥

12、、霧化蒸汽閥、吹掃閥、現(xiàn)場過程邏輯開關(guān)等，這些設(shè)備為進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。爐前油系統(tǒng)中的油槍伸縮機(jī)構(gòu)、點火器為國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。燃油關(guān)斷閥、吹掃閥、霧化蒸汽閥、燃油跳閘閥電源為220VAC或220VDC。買方提供氣源壓力為0.50.7MPa。相關(guān)的閥門數(shù)量如下:（每臺爐）啟動油管路快關(guān)閥只1點火油管路快關(guān)閥只1點火油槍油角閥只24點火油槍吹掃閥只12啟動油槍霧化閥只8啟動油槍進(jìn)油閥只8啟動油槍吹掃閥只82)爐前燃燒設(shè)備安全可靠(特別是油槍和點火槍的伸縮機(jī)構(gòu))，并具有就地控制功能，其就地點火控制箱留有與FSSS的信號接口。3) 油燃燒器的伸縮機(jī)構(gòu)提供終端位置限位開關(guān)以滿足過程控制要求。設(shè)有燃燒器就地控制箱，

13、并預(yù)留DCS的接口，控制箱上裝有操作按鈕和顯示燃燒器閥門的狀態(tài)及油槍行程位置的顯示燈，每個燃燒器或每組燃燒器配備一個就地控制箱，放置在燃燒器前部平臺上。4) 每只燃燒器均預(yù)留油火焰檢測器和主火焰檢測器的開孔。每只燃燒器的煤或油的火焰變化由單獨的火焰檢測器進(jìn)行檢測。火焰檢測器及其冷卻風(fēng)系統(tǒng)，火檢探頭的開孔位置能確?；鹧鏅z測系統(tǒng)在鍋爐點火至滿負(fù)荷運行的整個過程中均能真實反應(yīng)爐膛的火焰狀態(tài)。5) 燃油母管跳閘閥采用單線圈電磁閥進(jìn)行控制，電磁閥失電時燃油跳閘閥關(guān)閉以確保爐膛安全。6)燃油進(jìn)油質(zhì)量流量計，流量計采用進(jìn)口產(chǎn)品。3.12鍋爐啟動控制系統(tǒng)3.13鍋爐啟動系統(tǒng)控制邏輯將在DCS中實現(xiàn)， 4、鍋爐

14、主要保護(hù)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)4.1二次風(fēng)系統(tǒng)4.1.1 主控制設(shè)備及相關(guān)控制項目 (1) 送風(fēng)機(jī) (2) 送風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)(3) 送風(fēng)機(jī)出口擋板風(fēng)門(4) 送風(fēng)機(jī)出口聯(lián)絡(luò)擋板風(fēng)門 (5) 空氣預(yù)熱器及驅(qū)動裝置(6) 二次風(fēng)側(cè)空氣預(yù)熱器出口擋板風(fēng)門(7) 支承軸承油泵(8) 導(dǎo)向軸承油泵(9) 送風(fēng)機(jī)工作油泵(10) 二次風(fēng)側(cè)再循環(huán)風(fēng)門4.1.2 系統(tǒng)運行說明4.1.2.1 送風(fēng)機(jī)4.1.2.1.1 總則 每臺鍋爐配置兩臺50% BMCR容量送風(fēng)機(jī)，為帶有動葉片角度調(diào)節(jié)的軸流送風(fēng)機(jī)，配定速電動機(jī)。它們的功能是維持燃燒所需的通過爐膛的空氣流量。4.1.2.1.2 控制聯(lián)鎖要求 第一臺送風(fēng)機(jī)A啟動允許條件

15、(1) 任一吸風(fēng)機(jī)運行且投入自動(2) 空氣預(yù)熱器A在運行。(3) 送風(fēng)機(jī)B葉片角度調(diào)節(jié)和出口擋板風(fēng)門B是100%打開的。（4） 送風(fēng)機(jī)A葉片角度調(diào)節(jié)和出口擋板風(fēng)門A是關(guān)閉的。（5） 送風(fēng)機(jī)A油壓是正常的。（6） 送風(fēng)機(jī)A油流量是正常的。（7） 其他制造廠認(rèn)為必需的啟動允許條件。 第二臺送風(fēng)機(jī)A啟動允許條件（1） 兩臺吸風(fēng)機(jī)正在運行。（2） 送風(fēng)機(jī)出口聯(lián)絡(luò)擋板風(fēng)門是100%打開的。（3） 送風(fēng)機(jī)B運行且出口擋板風(fēng)門是100%打開的，調(diào)節(jié)葉片在開啟或自動方式。（4） 送風(fēng)機(jī)A葉片角度調(diào)節(jié)和出口擋板風(fēng)門是關(guān)閉的。（5） 送風(fēng)機(jī)A油壓是正常的。（6） 送風(fēng)機(jī)A油流量是正常的。（7） 其他制造廠認(rèn)為必

16、需的啟動允許條件。 送風(fēng)機(jī)自動跳閘（1） 一臺吸風(fēng)機(jī)跳閘。（2） 同一側(cè)空氣預(yù)熱器跳閘。（3） 風(fēng)機(jī)軸承溫度在一定的時間內(nèi)從高增加至高高。（4） 風(fēng)機(jī)振幅是高高。（5） 風(fēng)機(jī)有低的壓差（喘振條件）。 報警（1） 送風(fēng)機(jī)軸承溫度是高高。（2） 電機(jī)軸承溫度是高高。（3） 電機(jī)定子繞組溫度是高高。（4） 送風(fēng)機(jī)振幅是高高。（5） 送風(fēng)機(jī)有低低的壓差。（6） 送風(fēng)機(jī)軸承溫度是高的。（7） 電機(jī)軸承溫度是高的。（8） 電機(jī)定子繞組溫度是高的。（9） 風(fēng)機(jī)振幅是高的。（10） 風(fēng)機(jī)有低的壓差（11） 工作油溫度是高的。（12） 備用油泵自動啟動。（13） 油壓低。（14） 風(fēng)機(jī)油槽液位是低的。（15）

17、風(fēng)機(jī)自動跳閘。（16） 其他必要的報警要求。4.1.2.2 送風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)使二次風(fēng)（總風(fēng)量）與鍋爐負(fù)荷相匹配,按過?？諝庀禂?shù)（鍋爐出口煙氣氧量）來控制。4.1.2.3 送風(fēng)機(jī)油泵 油泵為風(fēng)機(jī)軸承提供潤滑油；邏輯回路裝設(shè)在就地控制儀表板上，詳見制造廠有關(guān)說明。4.1.2.4 送風(fēng)機(jī)出口擋板4.1.2.4.1 總則送風(fēng)機(jī)出口擋板按送風(fēng)機(jī)的啟停程序進(jìn)行啟閉控制。4.1.2.4.2 控制聯(lián)鎖要求（1） 送風(fēng)機(jī)A出口擋板開啟保護(hù)條件：當(dāng)送風(fēng)機(jī)B關(guān)閉時停送風(fēng)機(jī)A，送風(fēng)機(jī)A出口擋板采用延時保護(hù)動作。（2） 當(dāng)送風(fēng)機(jī)B正在運行時，送風(fēng)機(jī)A被停止。擋板A移至關(guān)閉位置。擋板B保持在100%打開位置。（3） 送風(fēng)機(jī)A啟動邏輯當(dāng)送風(fēng)機(jī)A啟動時，將首先驅(qū)動出口擋板A至關(guān)閉位置。當(dāng)出口擋板達(dá)到關(guān)閉位置時，才可啟動送風(fēng)機(jī)A。在送風(fēng)機(jī)A啟動后，出口擋板A將在預(yù)置的時間內(nèi)保持在關(guān)閉位置以便使送風(fēng)機(jī)A進(jìn)入正常轉(zhuǎn)速，使出口擋板A自動回復(fù)至打開位置。（4） 當(dāng)送風(fēng)機(jī)B關(guān)閉時，送風(fēng)機(jī)A被啟動送風(fēng)機(jī)B出口擋板B保持在打開位置直至送風(fēng)機(jī)A運行時，它的出口擋板A開始打開為至。在出口擋板A打開時，送風(fēng)機(jī)B出口擋板將移至關(guān)閉位置。 （5）