超临界锅炉的启动旁路系统严格来说，超临界直流锅炉启动旁路系统主要由过热器旁路和汽轮机旁路两大部分组成。

过热器旁路是针对直流锅炉单元机组的启动特点而设置的，为直流锅炉单元机组特有的系统。

汽轮机旁路系统不但用于直流锅炉单元机组还用于汽包锅炉单元机组上。

下面介绍的启动旁路系统主要为过热器旁路系统。

一、启动旁路系统的功能和种类1．功能直流锅炉单元机组的启动旁路系统主要有以下功能：（1）辅助锅炉启动1）辅助建立冷态和热态循环清洗工况2）辅助建立启动压力与启动流量，或建立水冷壁质量流速3）辅助工质膨胀4）辅助管道系统暖管（2）协调机炉工况1）满足直流锅炉启动过程自身要求的工质流量与工质压力2）满足汽轮机启动过程需要的蒸汽流量、蒸汽压力与蒸汽温度（3）热量与工质回收借助启动旁路系统回收启动过程锅炉排放的热量与工质。

（4）安全保护启动旁路系统能辅助锅炉、汽轮机安全启动。

有的旁路系统还能用于汽轮机甩负荷保护、带厂用电运行或停机不停炉等。

直流锅炉单元机组的启动旁路系统，不应该是功能越全面越好，要根据机组容量、参数及承担电网负荷的性质等合理的选定。

此外，启动旁路系统在运行中的效果还与锅炉、汽轮机、辅机的性能有关，主机、辅机与系统的性能的统一才能获得预想的功能。

总之，启动系统的选型要综合考虑其技术特点、系统投资及电厂运行模式等因素。

2．种类直流锅炉启动系统（特指过热器旁路系统）有内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统两大类型。

DG1900/25.4-II型超临界直流锅炉采用的是内置式分离器启动系统。

本超临界机组采用的汽轮机旁路系统是大旁路形式，即将过热蒸汽直接通过大旁路送到凝汽器。

二、内置式分离器启动系统的分类及技术特点直流锅炉启动系统按分离器正常运行时是否参与系统工作可以分为内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统。

内置式分离器启动系统是指在正常运行时，从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器,进入过热器，此时分离器仅起一连接通道作用。

内置式分离器启动系统大致可分为：（1）扩容器式（大气式、非大气式2种）；（2）启动疏水热交换器式；（3）再循环泵式（并联和串联2种）。

1．带扩容器的启动系统这种启动系统主要由除氧器、给水泵、高压加热器、启动分离器、大气式扩容器、疏水回收箱、疏水回收泵、冷凝器等组成。

图9-2为石洞口二电厂600MW超临界压力机组直流锅炉大气式扩容器启动系统简图。

其锅炉由瑞士Sulzer和ABB-CE公司合作设计，锅炉为超临界一次再热、螺旋管圈、变压运行直流锅炉，受压部件和启动系统由Sulzer公司设计并供货。

（1）冷态启动当水质不合格和冷态、温态启动过程中，可将进入启动分离器的疏水通过AA阀排至大气式疏水扩容器。

冷态和温态启动时，通过AA阀控制启动分离器的水位使之不超过最高水位，以防止启动分离器满水以致水冲入过热器,危及过热器甚至汽轮机的安全。

（2）冷态和温态启动时，AN阀辅助AA阀排放启动分离器的疏水；当AA阀关闭后,由AN和ANB阀共同排除启动分离器疏水，并控制启动分离器水位。

（3）利用ANB阀回收工质和热量，即使在冷态启动工况下，只要水质合格和满足ANB阀的开启条件，即可通过ANB阀疏水进入除氧器水箱。

ANB阀保持启动分离器的最低水位。

该启动系统适用于带基本负荷，允许辅机故障带部分负荷和电网故障带厂用电运行。

由于采用大气扩容器，如果经常频繁启停及长期极低负荷运行，将有较大的热损失和凝结水损失。

另外，此系统只能回收经ANB阀排出的疏水热，而通过AN及AA阀的疏水热却无法回收，故工质热损失大也是其缺点之一。

图9-2石洞口二电厂1、2号机组启动旁路系统1-除氧器水箱；2-给水泵；3-高压加热器；4-给水调节阀；5-省煤器、水冷壁；6-启动分离器；7-过热器；8-再热器；9-高压旁路阀；10-再热器安全阀；11-低压旁路阀；12-大气扩容器；13-疏水箱；14-疏水泵；15-冷凝器；16-凝结水泵；17-低压加热器2．带启动疏水热交换器的启动系统河南姚孟电厂所引进的由Sulzer公司设计、比利时制造的直流锅炉，就是采用带启动疏水热交换器的启动系统，参见图9-3。

启动过程中汽水分离器的疏水通过启动疏水热交换器后分为两路，其中一路经ＡＮＢ阀流入除氧器水箱；另一路经过并联的AN阀和AA阀流入冷凝器之前的疏水箱，而后进入冷凝器。

启动疏水热交换器，在省煤器及水冷壁中吸收了烟气热量的汽水分离器疏水和锅炉给水进行热交换，减少了启动疏水热损失。

3．带再循环泵的低负荷启动系统启动分离器的疏水经再循环泵送入经水管路的启动系统。

按循环水泵在系统中与给水泵的联接方式分串联和并联2种型式。

部分给水经混合器进入循环泵的称为串联系统,给水不经循环泵的称为并联系统。

带再循环泵的2种布置方式见图9-4。

该系统适用于带中间负荷、滑压运行或两班制运行；一般使用再循环泵与锅炉给水泵并联的方式，这样可以不必使用特殊的混合器，当循环泵故障时无需首先采用隔绝水泵，也不致对给水系统造成危害。

缺点是再循环泵充满饱和水，一旦压力降低有汽化的危险。

再循环泵与锅炉给水泵的并联布置方式可用于变压运行的超临界机组启动系统，也可应用于亚临界压力机组部分负荷或全负荷复合循环（又称低倍率直流锅炉）的启动系统中。

采用带再循环泵的启动系统，可减少启动工质及热量的损失。

泵的参数选择及运行方式是该系统应考虑的主要问题。

图9-3带启动疏水热交换器的启动系统1-除氧器水箱；2-给水泵；3-压加热器；4-给水调节阀；5-启动疏水热交换器；6-省煤器；7-水冷壁；8-启动分离器；9-分离器水位控制阀(ANB 阀) ；10-分离器水位阀 （AN 阀）；11-分离器疏水阀（AA 阀）；12-疏水箱；13-冷凝器；14-疏水泵；15-低压加热器；16-旁路隔绝阀1-给水调节阀；2-旁路给水调节阀；3-再循环泵；4-流量调节阀；5-混合器；6-省煤器；7-水冷壁8-启动分离器；9-疏水和水位调节阀三、本锅炉启动系统1．启动系统组成及特点DG1900/25.4-II 型超临界直流锅炉采用的是内置式分离器启动系统。

目前该系统是在带再循环泵的低负荷启动系统的基础上进行了简化，即取消了再循环泵。

原因是考虑运行初期仅带基本负荷，循环泵检查维修很复杂，故不配置循环泵。

但以后根据实际情况，到电力需求量增大时，再将启动时间的缩短问题与经济性作比较后讨论是否需要设置循环泵。

现在配置的启动系统主要由启动分离器、贮水罐、水位控制阀（361阀）、截止阀、管道及附件等组成，其系统参见图9-5。

6677图9-4 2种再循环泵启动系统的布置图9-5 DG1900/25.4-II型超临界直流锅炉启动系统启动系统及容量的确定，是根据锅炉最低直流负荷、机组运行方式、质量流速的选取、以及工质的合理利用等因素确定的。

该系统配置合理、运行灵活方便。

2．启动分离器采用内置式分离器启动系统中，启动分离器与过热器、水冷壁之间的连接无任何阀门。

一般在（35%～37%）MCR负荷以下，由水冷壁进入分离器的为汽水混合物，在分离器内进行汽水分离，分离器出口蒸汽直接送入过热器；疏水通过疏水系统回收工质和热量。

当负荷大于（35%～37%）MCR时，由水冷壁进入分离器的为干蒸汽，分离器只起到联箱的作用，蒸汽通过分离器直接送入过热器。

DG1900/25.4-II型超临界直流锅炉启动系统采用的分离器具有如下特点：（1）启动分离器为圆形筒体结构，直立式布置。

分离器的设计除考虑汽水的有效分离，还将考虑起动时汽水膨胀现象。

（2）启动分离器汽水混和物入口位置、角度和流速的选取有利于汽水分离，汽和水的引出方向与汽水引入管的旋转方向相一致，以减少阻力。

分离器内设有阻水装置和消旋器。

（3）启动分离器的结构、材料的选取及制造工艺，能适应变压运行锅炉快速负荷变化和频繁启停的要求。

（4）分离器的设计参数按全压设计，并充分考虑由于内压力、温度及外载变化引起的疲劳。

封头结构采用BHK成熟的标准锥形设计结构。

（5）分离系统中设置了压力测点、内外壁温度测点、放气等。

启动分离器的具体结构参数说明如下：启动分离器布置在炉前，垂直水冷壁混合集箱出口；分离器采用旋风分离形式。

分离器规格为Ф876×98（保证内径Ф680），材料为SA-336F12，直段高度2.890m，总长为4.08m，数量为两个。

经水冷壁加热以后的工质分别由6根连接管沿切向向下倾斜15°进入两分离器，分离出的水通过连接管进入分离器下方的贮水罐，蒸汽则由连接管引入顶棚入口集箱。

分离器下部水出口设有阻水装置和消旋器。

启动分离器端部采用锥形封头结构，封头开孔与连接管相连。

启动分离器结构参见图9-6。

在超临界本生直流锅炉中，为适应变压运行的要求，随启动时间长短及启动频率的大小，其启动系统存在着两种运行模式：一种是带BCP的循环系统，另一种就是不带BCP的循环系统。

在这两种启动模式中，如何确定锅炉启动系统是那种模式，必须首先考虑机组是带基本负荷运转为主还是DDS运转（Daily Start and Stop operation）为主以及选用的燃烧设备情况后再确定最适宜该锅炉岛的启动系统。

带BCP的循环系统带BCP的启动循环系统由大循环回路和小循环回路组成。

大循环回路由汽水分离器、分离器储水罐和储水罐水位控制阀（361阀）组成。

小循环回路由汽水分离器、分离器储水罐、BCP循环泵（包括其辅助系统）和360阀组成。

BCP循环泵的辅助系统包括：再循环泵的加热系统、再循环泵加热管路排水系统、再循环泵过冷管系统、再循环泵最小流量回流管路、再循环泵冷却水系统、再循环泵冲洗系统（包括高压水冲洗和低压水冲洗系统）、再循环泵冷却水系统等等。

各再循环泵辅助系统设置的功能简述如下：最小流量回流管路的设置是为了改善BCP的调节特性及防止再循环泵过热而设置的；过冷管系统的设置是为了防止在快速降负荷时，再循环泵进口循环水发生闪蒸；再循环泵的加热管路设置是为了防止再循环泵受到热冲击；再循环泵的高压冲洗系统是为了防止再循环泵马达部分的冷却水系统异常，低压冲洗系统的设置是在锅炉停止运行进行化学清洗时，防止再循环泵马达进水；再循环泵冷却水系统是为了控制再循环泵马达部分的水温。

2、运行操作在锅炉启动工况下，由分离器到361阀到冷凝器的大循环管路是在冷启动时供水再循环和启动过渡阶段控制分离器储水罐水位用的。

在冷启动时，锅炉先要进行冷态清洗，清洗后的炉水通过361阀后的排污管排出系统外，水质达到一定要求后，关闭361出口排污阀，炉水通过361阀到冷凝器，达到锅炉供水再循环；此时启动循环泵，锅炉点火，进行热态清洗，通过炉水质量来确定是否升温升压。

在达到要求后，升温升压时的锅炉水循环要求的最低流量主要通过BCP循环泵和锅炉给水泵相互协调配合来满足要求。