锅炉冷态启动.docx

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锅炉冷态启动

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锅炉冷态启动

单元机组的冷态启动可以分为以锅炉点火、汽机冲转、电机并网和机组升负荷为主要特征的四个阶段，在这几个阶段中，汽机冲转和电机并网过程中锅炉的操作较少，另两个阶段主要是锅炉的操作。

进一步说，自然循环汽包锅炉在机组启动过程中的主要操作可细分为锅炉上水、炉膛吹扫、锅炉点火、锅炉升温升压并机组冲转并网、锅炉升负荷至额定值等五个阶段。

一、锅炉上水

锅炉上水一般用电动给水泵，在冷态下也可用专设的锅炉上水泵。

上水前，锅炉连排扩容器、定排扩容器系统应符合投运条件，炉水系统各疏放水和放气阀门应处于正确的状态，炉水取样阀、饱和蒸汽取样阀和化学加药阀应开启，省煤器再循环阀关闭。

过热器和再热器疏水放气系统和减温水系统符合投运条件。

开启汽包就地水位计和电接点水位计，并检查水位变送器工作正常。

给水系统中各部件的状态已经检查确认符合启动条件。

锅炉在完成启动前的各项检查和试验后便可上水。

本锅炉对上水的要求如下：

（1）进水前水质化验合

（2）进水温度40℃-60℃给水与汽包下壁温度差小于55℃,最高不超过83℃

（3）汽包壁金属温度变化率小于l.83℃，上下壁温差平均不超过60℃

（4）进水时间：

夏季不少于2小时，冬季3－4小时

锅炉上水之前,机组化学水处理应具备制备和提供合格给水的能力，给水需经加药处理，并尽可能采取措施除氧。

如果采用上水泵上水，则在机组凝结水箱水位满足后启动上水泵，用上水泵出口流量控制阀控制锅炉上水流量，在上水管处加药。

如果采用电动给水泵上水，应在除氧器给水箱水位满足后，联系汽机值班员启动给水泵，开启主给水电动门，微开给水调节门，利用给水调节门的开度，控制锅炉进水速度，并在除氧器处加药。

当省煤器进满水后，关闭炉顶省煤器空气门并继续向锅炉进水，待汽包就地水位计见水后，减小进水流量，进水至汽包水位维持在-200mm，关闭主给水电动门及调节门，停止进水并同时停止加药，开启省煤器再循环阀。

锅炉进水结束后，通知化学化验炉水水质，若不合格，应将锅炉炉水放尽重新上水，直至水质合格。

自然循环汽包锅炉对进水要求比较严格，其原因在于汽包为大型承压部件。

进水时温水与汽包壁接触加热汽包内壁，形成汽包内外壁温差和上、下壁温差。

由于温差带来的热应力，将影响汽包的寿命，所以汽包锅炉进水时，应严格控制进水的温度及进水时间，进完水后，还要每隔30分钟记录一次汽包各点的壁温及温差。

二、炉膛吹扫

锅炉初次安装完毕或检修后，尽管已经清除了炉膛内一些明显的异物，但为了确保炉膛内没有易燃物，如很小的煤屑或油渣、及不可见的可燃气体，初次点火前必须对炉膛进行吹扫。

一般以相当于额定工况下烟气流量25％以上的空气流量连续通过炉膛，使总空气量超过炉膛容积的4倍。

在吹扫前，应检查确认锅炉的炉膛火焰电视摄像系统。

火检系统正常，投入扫描冷却风系统，确认扫描冷却风压力正常，并开启火检和电视冷却风进口隔离阀。

投运燃油雾化蒸汽系统、燃油系统，确认雾化蒸汽母管压力和燃油压力正常。

投运空气预热器辅助吹灰汽源。

在吹扫开始之前，必须先启动锅炉的烟风系统，以提供吹扫流量。

l、启动两台空气预热器。

由于当锅炉内有烟气流过时，空气预热器不同部分（即三个分仓）将接触不同温度的介质。

为了保证空预器整体受热均匀不致产生膨胀不畅；在启动烟风系统前先启动两台空气预热器。

2、启动一侧送引风机本锅炉装备左右两侧两套风机提供锅炉送引风。

在启动时，首先启动一侧的引风机，待该引风机启动完成后，启动同侧送风机，并通过调节送引风机的动叶角度使炉膛压力维持在-0.2KPa左右。

3、启动另一侧送引风机,并将风量调节至30-40％以上，炉膛负压维持不变。

当环境温度低于23℃时投用暖风器。

炉膛吹扫一般由FSSS系统执行。

炉膛吹扫有一系列的条件只有当所有条件同时满足时，吹扫控制系统才会发出“允许吹扫"的信号。

任何一个条件不满足，吹扫允许信号都不会出现。

本锅炉的吹扫条件可归纳成12个：

1、锅炉无MFT跳闸信号

2、所有磨煤机、给煤机停运，各磨煤机、给煤机出口阀关闭，一次风隔离挡板关闭

3、燃油母管截止阀关闭，所有油枪燃油电磁阀关闭

4、两台一次风机停运

5、锅炉风烟道挡板开启

6、电除坐A或B的进口挡板开启

7、空预器A或B烟气侧的进出口挡板开启，二次风侧进出口挡板开启

8、过热器和再热器烟道调节挡板开度大于50％

9、至少一组送引风机运行，所有二次风控制挡板在吹扫位置

10、锅炉总风量在30—40％之间，炉膛压力正常

1l、所有火焰检测指示无火焰

12、所有系统电源正常

在吹扫条件均满足且系统已发出吹扫允许信号后，在吹扫控制面板上按下“吹扫开始”键，机组将自动执行五分钟吹扫程序。

如在这一过程中所有条件中的一个出现不满足，将发生“吹扫中断”，并自动显示引发中断的原因。

这时，机组要求排除这一原因后重新开始吹扫，直至控制系统显示“吹扫完成”信号。

三、锅炉点火

锅炉吹扫完成后，保持锅炉总风量在30％左右，并联系汽机确认汽机已经允许锅炉点火，锅炉进行如下检查：

l、燃油系统、燃油雾化蒸汽系统投运正常，燃油截止阀后油压大于O.18MPa，雾化蒸汽压力大于0.35MPa，

2、省煤器再循环阔开启，汽包水位控制在较低值，汽包放空阀开启，

3、所有二次风量控制挡板在点火位置，炉膛压力控制系统调节正常并维持在-O.2KPa。

4、扫描冷却风压48.26KPa,

5、炉膛烟温探针伸进，

6、空预器吹灰具备投运条件，

7、过热器一级、二级减温电动阀前隔离阀和再热器减温电动阀前隔离阀关闭，喷水减温

电动阗关闭，喷水减温系统已具备投运条件，

8、过热器出口电磁泄压阀具备投运条件，泄压阀前隔离阈开启，控制电源送上。

锅炉点火时汽包各下降管底部的放水阀严禁开启。

本锅炉的点火系统实现启停程序控制。

当点火指令下达后，点火器便开始打火，同时开启点火器电动三联阀点燃点火油枪，然后，再点燃油燃烧器，点火器经延时一段时间后，自动关闭三联阀熄火。

这个过程由逻辑程序控制，简称程序点火系统。

详细的点火操作过程如下：

1、通过调节二次风量挡板将首先要点燃的燃烧器单元的空气量调节至40％额定流量，锅炉总风量仍维持在30％左右，其它未点火的燃烧器单元的风量挡板不能关闭，以防出现过热

2、检查燃烧器叶片和风量套筒处于燃油的位置，并证实其它对于点火器和燃烧器的启动条件已全部满足

3、启动将要点火的燃烧器对应的点火器；并通过火焰检测器或目视证实点火成功

4、投入点火油枪，并控制雾化蒸汽和燃油差压不小于O.28MPa，调节燃油雾化工况。

当点火器启动和油引入后5秒钟内油应立即点燃，否则燃烧控制系统会自动切断燃烧器。

点火后，能观察到火焰颜色为金黄色，炉内无油烟，火焰明亮，形状规则，而且火焰稳定燃烧完全。

在炉内火焰确认稳定后，投运空预器吹灰器。

在锅炉各控制参数不超限的前提下，可逐渐投运其他油枪组；一般要求同一层两组油枪均着火稳定后，再投运其他油枪，并尽量使前后墙投运的油枪层相同。

四、锅炉升温升压

锅炉点火成功后，各部分温度逐渐升高，炉水温度相应提高，汽化后汽压也升高，汽包中饱和水和饱和蒸汽共存，饱和状态下温度与压力之间有一一对应的关系。

因此锅炉的升温也伴随着升压过程，即升温升压是同时进行的。

通常以控制升压速度来控制升温速度，以避免升温过快，温差过大引起较大热应力。

一般控制汽包上下壁温差不大于67℃，锅炉起压前的炉水温升率应小于1.85℃，锅炉起压后，通过限制升压率来限制温升速度：

表2－3－l锅炉升压率

汽包温度（℃）升压速度（MPa/min）

100—1840.015—0.020

184—2650.060—0.080

265—3120.16—0.18

3120.20主蒸汽流量小于10％MCR以前，应严格控制炉膛出口烟温510~C。

当炉水接近沸腾时，应特别注意汽包的水膨胀现象，通常采用开大连排放水控制汽包水位，如此方法不能及时调整水位，应适当减小燃烧率。

锅炉升温升压期间应联系汽机确认旁路的运行方式。

在汽包压力达O.17MPa时，应冲洗汽包就地水位计、水位变送器，并校对各水位计和变送器指示正确。

关闭汽包空气门和顶棚过热器、包复过热器的疏水阀。

根据锅炉汽包水位和锅炉升压情况，可启动电动给水泵（如果此前用上水泵上水），通过电泵出口水位调节阀向汽包补水。

由于启动初期，在锅炉间断进水期间，省煤器的再循环闽是开启的，因此，再次进水前应关闭省煤器再循环阀，并及时通知化学加药。

锅炉补水结束后打开再循环阀。

汽包压力升至O.6MPa时，通知检修热紧螺栓，并通知仪控人员冲洗有关仪表管路。

同时，开大锅炉连排门进行冼硅，尽快使炉水水质合格。

当屏式过热器出口管屏热电偶显示温度高出汽包压力对应饱和温度42℃以上时，说明屏过内积水已经蒸于，此时可关闭屏过进口放气阀和疏水阀,当二级过热器出口管屏热电偶显示温度高出汽包压力对应饱和温度42℃以上时，说明二级过热器内积水已经蒸干，此时可关闭屏过出口放气阀、二级过热器进口疏水阀、出口疏水阀和放气阀。

锅炉升压至1MPa后，按升温升压要求，逐渐将蒸汽压力提高至5MPa，此时一般只投中、下层油枪。

然后配合汽机旁路的使用，锅炉增大燃烧率，将出口蒸汽参数提高至如下数值：

主蒸汽压力：

lO.0NPa；

主蒸汽温度：

400℃；

再热蒸汽压力：

O.90MPa；

再热蒸汽温度：

325℃。

这一参数就是汽机的冲转参数，在冲转参数已满足后，可由汽机方面进行冲转操作。

当汽机转速升至额定的3000rpm时，可由电气方面进行电机的并网操作。

在汽机冲转和电机并网期间，锅炉的操作相对较少，主要是通过调节燃料量维持参数，提供冲转和并网所需要的蒸汽。

在锅炉点火后升温升压期间，要注意受热部件的保护。

1、汽包的保护：

锅炉在上水阶段，锅炉下半部分与给水接触，其内壁温很快升高到水温；而上半部则靠下半部分的热传导，故下半部壁温高于上半部壁温。

锅炉点火后，水温升高开始汽化，但初期产汽量较少，水循环缓慢，锅炉下半部与几乎不流动的水接触传热，传热速度很慢，故下半部壁温升不快。

上半部与蒸汽接触，蒸汽凝结放热，蒸汽的凝结放热系数比水的传导热系数大几倍，故上半部温升转快、由低于下半部变为高于下半部，形成上高下低的壁温差，严重时使锅炉变形。

汽包是厚壁元件，本亚临界压力锅炉的汽包厚达190.5mm，升压越快，内外壁温差越大，热应力也越大，严重时会发生永久变形。

在低压阶段，饱和温度T’随压力的变化大，说明此时升压速度过快，就会引起很大的温升，从而热应力过大。

2、省煤器的保护：

汽包锅炉启动过程中，上水后进水基本停止或间断进水，但有较高温烟气流经省煤器，可能引起工质局部汽化。

如果生成的蒸汽不能及时带走，该处管子可能超温。

间断进水可能使省煤器金属受冷热交变应力。

为保护省煤器，在锅炉与省煤器进口联箱之间加装再循环管，形成一个自然循环回路。

这一再循环管在锅炉点火初期应打开，直到锅炉连续进水为止。

3、水冷壁的保护：

水冷壁受高温炉烟辐射，在锅炉升压初始阶段，蒸发系统水循环不良，投入燃烧器有限，水冷壁受热不均匀，对于全焊式膜式水冷壁将产生扭变，因此应选择较均匀的燃烧器点火，并调节燃料量使炉内热负荷尽量平均。

4、过热器和再热器的保护：

在启动初期，过热器内只有少量蒸汽通过，冷却有限，为了保护过热器，在锅炉蒸发量小于额定值的10％时，必须限制过热器入口处的烟温小于金属能耐受的温度。

随着锅炉压力的升高，过热器内蒸汽量增大，冷却作用增强，这时可逐渐提高烟气温度。

再热器在启动时的安全主要与汽机旁路的系统型式、所处的烟气温度、再热器材质有关。

在锅炉产汽之前再热器经历短暂干烧。

在锅炉产汽后但尚未进入轮机之前，锅炉产生的蒸汽由高压旁路（I级旁路）流人再热器，然后再经过低压旁路（Ⅱ级旁路）流人凝汽器，使再热器得到冷却。

在启动期间，须根据其材质控制该区内的烟温。

冷态启动前，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、自动主汽门至调速汽门的导汽管、以及电动主汽门、自动主汽门、调速汽门等都处于室温。

锅炉点火后应利用所产生的低温蒸汽对上述管道和阀门进行预热，以减小温差引起的热效应和管道内水击。

另外，轴封供汽系统、汽动给水泵和蒸汽抽汽管道也应同时进行暖管。

暖管时应升温速度一般不超过3—5℃／min。

暖管应注意下列各点：

①暖管应注意疏水，如不及时排除暖管产生的凝结水，当高速汽流通过时易发生管道水击，引起强烈振动。

如果这些水被带入汽轮机还会发生冲击事故。

②启动时旁路系统的排汽进入凝汽器，或过热器和再热器的疏水扩容汽排入凝汽器，使凝汽器接上热负荷。

故应保证循环水泵、凝结水泵和抽气器的可靠运行。

③大容量汽机的自动主汽门和调速汽门体积大形状复杂，各部位壁厚变化大，往往因热应力而发生裂缝，所以需注意暖管速度。

五、锅炉升负荷至额定值

汽轮机全速、发电机并列带上负荷后，机组进入升负荷阶段。

升负荷是通过增加燃料量来实现的，开始是增加燃油，在负荷达到一定值后，投运磨煤机并切除油枪，由增加煤量达到升高负荷的目的。

为了在升负荷期间保证锅炉和汽机、电机设备在热应力方面的安全，限制升负荷速率在6.OMW／min以内。

在冲转参数下，维持汽机3000rpm的转速所需要的蒸汽量是很小的，而一旦带上负荷，汽机进汽量将出现一个阶跃。

为此，需调节锅炉的燃料量，尽量维持汽机进口处的压力，并将汽温逐渐升高。

在这阶段，锅炉应启动一次风系统，首先启动两台一次风机，并将其动叶调节置为自动方式，维持一次风出口母管的压力在设定值。

然后启动两台密封风机，为制粉系统的投运作好准备。

当机组初负荷暖机结束后，可通过增投油枪提高燃油量将负荷升高至10％，即60MW。

这时应开启过热器和再热器喷水减温的截止阀，为汽温调节作准备。

当二次风温大于176℃时，可投运一台磨煤机及相应的燃烧器。

首先将要启动磨煤机对应燃烧器的点火器全部启动，当点火器已确认着火后，确认磨煤机的启动条件已经满足，然后启动磨煤机，开启冷风门和热风门，调节磨煤机一次风量至65％，使磨煤机出口风温达到65℃左右，此时启动对应给煤机，大约2分钟后煤粉将进入炉膛，5秒钟后煤粉着火，着火后将磨煤机出口温度设在79℃左右。

如果10秒钟内煤粉没有着火，必须关闭给煤机、磨煤机、和对应燃烧器的点火器。

注意，为了不致在煤粉着火后锅炉的升温和升压速度超限，应该随时调节燃油量，甚至停运某一支或多支油枪。

在第一套制粉系统投运至对应给煤机转速达到70％时，可启动第二套制粉系统，将负荷升至40％MCR即240MW。

在这一升负荷过程中，20％MCR时允许投入过热器喷水减温，25％MCR时允许投入再热器喷水减温，并允许进行厂用电切换。

20-25％MCR期间汽机应启动第一台汽动给水泵，40％MCR期间汽机启动第二台汽动给水泵，20—40％MCR期间机组仍采用定压运行方式，旁路不切除。

在下列条件满足时，停止部分油枪运行：

l、两组以上制粉系统运行且给煤机转速均大于60％；

2、汽机负荷大于30％MCR；

3、二次风温度大于204~C。

在机组负荷大于200MW后，允许停运全部油枪。

通知电气投运电气除尘器。

根据负荷要求，投运第三套制粉系统，并升负荷至50％MCR（300MW），此时参数为：

主蒸汽压力：

10.0MPa；

主蒸汽温度：

538℃；

再热蒸汽压力：

2.8MPa；

再热蒸汽温度：

538℃。

负荷大于300MW而小于480NW（60％MCR）期间，机组进入滑压区间。

锅炉将吹灰汽源切换至末级过热器出口联箱，在锅炉燃烧稳定的前提下允许进行炉膛吹灰。

滑压升负荷期间应根据负荷要求逐套投运制粉系统，缓慢增大燃烧率。

在480MW时机组汽压达到额定值。

此后根据负荷要求，启动第五套制粉系统，将锅炉负荷升至满负荷600MW。

至此，锅炉的冷态启动完毕。

锅炉的冷态启动可参照冷态启动曲线进行。

曲线见图2－3－1（带旁路运行）和图2－3－2（不带旁路运行）。