浅谈300MW机组的锅炉优化运行
摘要：燃煤锅炉作为火力发电厂中最为重要的设备之一,仍然面临着许多值得改进的地方。
本文就300MW机组的锅炉优化运行进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。
关键词：300MW机组锅炉优化运行
1 引言
随着我国经济的快速发展,工业生产和人民生活都需要大量的电力供应。
我国目前的电力供应以燃煤形式的火力发电为主。
虽然火力发电已经经过了几十年的法制,取得了很大成效,但是与国外先进水平相比,仍是相对落后,火电厂设备的运行效率还是较低。
燃煤锅炉作为火力发电厂中最为重要的设备之一,仍然面临着许多值得改进的地方。
本文就300MW机组的锅炉优化运行进行探讨。
2 火电厂锅炉的类型
从燃烧方式来看,国内现行的300MW级亚临界参数锅炉主要有三种技术形式：第一种是四角切圆燃烧方式,第二种是对冲燃烧方式,第二种是W型火焰燃烧方式。
四角燃烧锅炉多数采用摆动式燃烧器调节再热汽温,也可采用烟气挡板和其他调温方式。
而对外燃烧锅炉采用旋流式燃烧器,多数采用烟气挡板调节寻热汽温。
从循环方式来看,主要有四种形式：自然循环;控制循环;复合循环或低倍率循环方式;
纯直流方式。
四角燃烧锅炉的循环方式趋于多样化,上述四种形式都占相当数量。
而对冲燃烧锅炉,多数采用自然循环方式。
从受热面系统布置来看,对于采用摆动式燃烧器调温的锅炉,除了水平烟道和尾部烟道的贴墙管道热器外,烟道中的主受热面系统布置大致上形成了两种形式：一种是过热器和再热器都采用辐射+对流式的系统：另一种是过热器采用辐射+对流式的系统,再热器采用对流式系统。
从锻炉炉型结构看,有倒U型布置、塔型布置、W型火焰
炉则布置。
从工作参数看,目前发展的主要是亚临界和超临界参数机组。
目前我厂采用的SG-1036/17.47-M884锅炉,锅炉型式是亚临界中间一次再热自然循环汽包炉。
3 亚临界汽包锅炉的启动方式
(1)恒压启动
恒压启动又称顺序启动。
常用于母管制系统。
在恒压启动时,先启动锅炉,待锅炉参数达到或接近额定值时,再启动汽轮机。
采用这种启动方式把高温高压蒸汽送入汽轮机时,必须节流降压,并且只能用少量蒸汽缓慢进行冲转、暖机,否则,由于蒸汽温度很高,会使汽轮机各部分产生很大的热应力。
由于暖机的时间较长,再加上锅炉升温尹企的时间,所以整个机组所需的启动时间很长。
再者,启动时锅炉不断排出蒸汽,蒸汽温度逐渐升高,从而也就增加了热量和工质的损失。
为了减少启动过程中的热量和工质损失,目前母管制锅炉启动时常采用被启动锅炉本身产生的蒸汽暖管。
因为启动前,从锅炉出门到汽轮机前的主蒸汽管道是冷的、有时可能还有少量积水。
同时,由于管道较长,管子与阀门、法关等附件厚度相差较大,突然将压力、温度较高的蒸汽送人,会引起管道和附件产生较大的热应力,大量蒸汽凝结成水,在管道内发生水冲击,致使设备损坏,因而应当预先暖管。
这种用少量蒸汽对管道进行预热和疏水的操作称为暖管。
由于启动锅炉不断徘汽并且蒸汽温度逐渐升高,正可以用此蒸汽进行暖管,以减少工质和热量损失。
当用母管前隔绝门并汽时,点火前应将锅炉主汽门和隔绝门前的疏水门开启。
锅炉点火后,随着汽压升高．蒸汽流经主蒸汽管道,使其逐渐加热,凝结水从疏水门排除。
此方法不仅减少热损失,而且与升压过程向步进行,汽源有保证,故采用较多。
(2)滑参数启动的基本方法有如下两种：
真空法启动前从电厂锅炉到汽轮机的管道上的阀门全部打开,疏水门、空气门全部关闭。
投入抽气器,使由汽包到凝汽器的空间全处于真空状态。
电厂锅炉点火后,一有蒸汽产生,蒸汽即通过过热器、管道进入汽轮机进行暖管、暖机。
当汽压达到0.1MPa(表压)时,汽轮机即可冲转。
当汽压达到0.6～1.0MPa(表压)时,汽轮机达额定转速,可并网开始带负荷。
压力法电厂锅炉先点火升压,当汽压达到一定数值后,才开始暖管、暖机、冲转。
一般是汽压达0.5～1.0MPa(表压)时开始冲转,以后随着蒸汽压力、温度逐渐升高,汽轮机达到全速、并网、带负荷,直至达到额定负荷。
滑参数启动适用于单元制机组或单母管切换制机组,目前,大多数发电厂采用压力法进行滑参数启动,而很少使用真空法进行滑参数启动。
4 300MW机组火电厂锅炉优化运行
火电厂锅炉冷态启动时,各部件的金属温度与环境温度一样。
当高温水进入汽包时,汽包内壁与热水接触,温度立即上升,而厚壁汽包的外壁温升较慢,汽包内外壁出现温度差。
汽包壁越厚,内外温差越大,由此产生的热应力也越大。
上水温度越高,上水速度越快,引起汽包内外壁温差越大,严重时会使汽包壁面产生塑性变形,甚至出现裂纹。
另外,上水温度高、上水速度快,还容易引起水冷壁各部膨胀不均匀。
因此,电厂锅炉上水时,对水温及上水速度均有一定的限制。
一般规定：冷炉上水时,进入汽包的水温不得高于90℃。
水位达到汽包正常水位-100mm处所需时间,中压电厂锅炉夏季不少于1小时,冬季不少于2小时;高压以上电厂锅炉,夏季不少于2小时,冬季不少于4小时。
如果电厂锅炉金属温度较低,而水温又较高时,应适当延长上水时间。
未经完全冷却的自然循环
电厂锅炉,进入汽包的水温与汽包壁温的差值,不得大于40℃。
当水温与电厂锅炉金属温度的差值在20℃(正值)以内时,上水速度可以不受上述限制,只需注意因上水引起管道水冲击即可。
为保证火电厂锅炉运行的经济性与安全性,运行中应对火电厂锅炉进行严格的监视与必要的调节。
运行过程中,对火电厂锅炉进行监视的主要内容为：汽包水位;炉膛压力;再热蒸汽压力、温度;主蒸汽压力、温度;各受热面管壁温度,特别是过热器与再热器的壁温等。
电厂锅炉在低负荷运行或在异常情况下运行时,要求给水调节由自动改为手动。
手动调节给水量的准确性较差,故要求均匀缓慢调节,而不宜猛增或猛减的大幅度调节。
因为大幅度调节给水量时,可能会引起汽包水位的反复波动。
参考文献
[1]丁晖,蔡春波,古可成.我国锅炉喷嘴用耐热钢的研究进展[J].机械工程材料,2004,(10):147-149.
[2]王守仁,张景春,王砚军.铁铬镍铝双相耐热合金钢的研制[J].济南大学学报(自然科学版),2002,(02):117-119.
[3]朱志平,黄可龙,杨道武,汪红梅.锅炉给水系统腐蚀原因分析[J].腐蚀科学与防护技术,2005,(03).
[4]刘志江.锅炉高温过热器出入口弯管爆漏分析与对策[J].河北电力技术,2005,(03).
[5]陈付时.耐热钢领域中的材料技术战略[J].上海钢研,2004,(01):174-176.。