一种用于超临界燃煤锅炉无炉水循环泵的启动调试方法与流程

本发明属于火力发电厂超临界燃煤电站锅炉调试，特别涉及一种用于超临界燃煤锅炉无炉水循环泵的启动调试方法。

背景技术：

1、超临界参数锅炉设备是火力发电站的核心设备，锅炉设备的启动是火力发电站成功发电并网的第一步，锅炉启动系统根据是否使用炉水循环泵可以分为有炉水循环泵启动和无炉水循环泵启动。如图1所示，有泵启动系统在贮水箱下方设置炉水循环泵，启动初期用循环泵将贮水箱的疏水送入受热面系统，使传热工质在省煤器—水冷壁—分离器—贮水箱—循环泵—省煤器之间形成循环回路，实现工质和热量的回收。如图2所示，无泵启动系统不设置炉水循环泵，在锅炉启动初期，温度达不到设计要求的低温水通过两侧a/b wdc阀排入疏水扩容器，不能回收低温水和其所携带的热量，当前超临界锅炉的启动系统会设置炉水循环泵，用以减少启动初期的热量损耗，但炉水循环常因循环水质不合格堵塞滤网，维修时必须将泵拆解，维修难度大周期相对较长，而火力发电站建成后需进行168小时商业试运才能并网发电，所以一旦出现炉水循环泵故障，只能采用将炉水泵系统隔离，进行无炉水循环泵启动，有炉水泵系统变为无泵系就要面临启动初期工质和热量无法回收，锅炉启动时间也会相应延长，水冷壁系统无法建立足够的质量循环流量进而水冷壁系统产气量降低，对水冷壁及下游的受热面冷却能力不理想，主、再热气温难以控制，受热面壁温测点容易频繁的出现超温现象，保持水动力稳定困难，若运行操作不及时，出现水、煤比失调，蒸发受热面产气量持续下降，壁温超过报警值并持续升高，导致超温爆管停机等严重运行事故。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于超临界燃煤锅炉无炉水循环泵的启动调试方法。

2、本发明采用的技术方案是：一种用于超临界燃煤锅炉无炉水循环泵的启动调试方法，包括以下步骤：

3、步骤1：使用除盐水对锅炉的凝结水系统、低压供水管路系统进行冷态冲洗，直至排水的铁离子质量浓度小于200μg/l；然后对锅炉的除氧器和高压给水系统进行冷态冲洗，直至排水的铁离子质量浓度不大于200μg/l，排水的ph值在9.5～9.8之间；

4、步骤2：除氧器投入运行，控制除氧器内的温度不超过150℃，继续使用除盐水冲洗凝结水系统、低压供水管路系统、除氧器和高压给水系统，直至排水的铁离子质量浓度不大于100μg/l；

5、步骤3：向锅炉投入煤粉，并点火；控制锅炉的煤水比，在确保壁温温度、壁温温升速率和主汽升压速率正常的情况下进行升温升压，水煤比为20～22，锅炉给水流量在18％～20％bmcr负荷流量；

6、步骤4：汽轮机开始冲转，汽轮机的冲转压力为6～8.5mpa；

7、启动锅炉的第二层燃烧器，在确保各级受热面的壁温测点温升速率不超过3℃/min的情况下，逐步加大煤粉的投入量；

8、机组并网发电，成功后，在330mw热负荷以下时，热负荷的提升速率不超过3mpa/min，控制压力的提升速率在0.05～0.15mpa/min以内，各受热面壁温测点的温升变化率不超过2℃/min；

9、步骤5：根据实际运行情况调整给水量与煤粉投入量，提升锅炉负荷；负荷的提升速率不超过3mw/min，控制压力的提升速率在0.05～0.15mpa/min以内，各受热面壁温测点的温升变化率不超过2℃/min；直至wdc阀及其电动门全部关闭后，锅炉完全进入直流状态，完成锅炉启动调试。

10、进一步的，步骤1中，凝结水系统、低压供水管路系统冷态冲洗时，当排水的铁离子质量浓度大于1000μg/l，冲洗方式为排放冲洗，当排水的铁离子质量浓度大于200μg/l且不大于1000μg/l时，冲洗方式为循环冲洗；

11、除氧器和高压给水系统冷态冲洗时，当排水的铁离子的浓度大于500μg/l，冲洗方式为排放冲洗，排水的铁离子质量浓度值大于200μg/l且不大于500μg/l时，冲洗方式为循环冲洗。

12、进一步的，步骤1中，除氧器和高压给水系统冷态冲洗时，根据汽水分离器的前水冷壁的温度和汽水分离器的内外壁温差控制上水速度，前水冷壁温度的降低率不大于2℃/min，内外壁的温差不大于50℃，上水速度不大于40t/h。

13、进一步的，步骤2中，当排水的铁离子的浓度大于500μg/l，冲洗方式为排放冲洗，排水的铁离子质量浓度值大于100μg/l且不大于500μg/l时，冲洗方式为循环冲洗。

14、进一步的，步骤3中，调整煤水比时，先尝试减少煤粉投入量，再尝试增加给水量。

15、进一步的，步骤3中，水冷壁系统、过热器系统和再热器系统的金属壁壁的温温升速率均不超过2℃/min，在10min时间间隔内温度的瞬间波动值不超过30℃；在10min时间间隔内水冷壁垂直段出口壁温温升速度不超过220℃；

16、过热器出口蒸汽的压力提升速率不大于0.1mpa/min；

17、分离器内外壁金属温度差，以及贮水箱的内外壁温差值差不大于25℃，汽水分离器和贮水箱的金属测点温度变化值不应超过5℃/min；

18、水冷壁系统螺旋段和垂直段之间集箱入口散管温度测点的最大值与最小值之间的差值不超过180℃。

19、进一步的，水冷壁系统、过热器系统和再热器系统的金属壁壁的温温升速率均不超过1.5℃/min；过热器出口蒸汽的压力提升速率不大于0.05mpa/min。

20、进一步的，步骤3中，升温升压阶段中，在投运条件具备时，缓慢的投入汽机旁路系统，并且维持高压旁路上的阀门在70％开度以上；如果启动过程中存在壁温温度难以控制的情况，投入一级过热器减温水。

21、进一步的，在步骤4中，水煤比可以控制在7.5～8.5之间。

22、进一步的，在步骤4中，工质汽温难以控制时，调整二次风门的开度配比，增加下层二次风的投入量，二次风箱的压差不低于0.384kpa。

23、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

24、(1)启动流量合理。过大或者过小的启动流量都会对锅炉系统的启动以及受热面的安全运行产生非常恶劣的影响，如果启动流量设置的过大，启动时间就会相应的延长，锅炉长期在本生负荷(25％bmcr工况)以下运行，经济性和安全都无法保证。如果启动流量设置的过小则受热面会因工质蒸发冷却能力不足而面临超温爆管的风险。当锅炉的启动系统采用无炉水循环泵启动时，a/b wdc阀关闭前工质和热量都排入疏水扩容器，无法回收，此时投煤量和给水流量的控制最为关键。本发明所采用的调试方法根据锅炉启动时给水特性进行调节，使锅炉的启动流量与其本生负荷相匹配，在控制各级受热面测点温度不超过报警值的前提下，减少汽水分离器的排放量，尽可能的降低热量和工质的损失。

25、(2)给水、燃料精细操作。无炉水循环泵系统在启动初期由于系统性质，部分热量和工质的损失会影响水冷壁系统的蒸汽产生量，蒸汽流量低导致其所流经的受热面不能保证良好的冷却效果。本发明所采用的调试方法针对锅炉无炉水循环泵启动过程对给水和燃料的配比进行精细操作，控制启动过程中的水煤比，根据炉膛内的烟温测点，调整入煤量，给水控制提前操作，防止给煤量的波动而出现短时的烟温飙升而对锅炉安全运行产生不利影响。

26、(3)稳定受热面壁温升降速率。在燃烧器点火，初次煤粉时，炉膛内的温度较低，此时煤粉燃尽率在较低水平，随着炉膛内烟气温度升高，相对工质较低的温升速率，水冷壁管温度迅速提高。本发明所采用的调试方法根据燃烧器煤粉的投入量、水冷壁和过热器壁温测点温升速率，匹配给水泵的出力，并考虑给水工作压力较低且气化潜热较大的锅炉低负荷运行阶段，工质在炉膛内需要更多的热量提升蒸汽品质。为防止温度梯度变化过大而加剧管材热应力疲劳腐蚀，缩短管材使用寿命，必须将受热面壁温的温升速率控制在合理的范围内。