CN106765019A - 一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法 - Google Patents

一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，包括：冷态冲洗；锅炉点火；热态冲洗：升温升压：开启高压加热器，低位燃尽风风箱调门开度30％～35％，过热器、再热器汽温分别至370～380℃、350～360℃，燃煤量28～30t/h，升压速率0.07～0.1MP/min，低压旁路压力0.2～0.3MPa；最佳蒸汽温度：过热器、再热器汽温至390℃，磨煤机煤量减至26～27t/h，控制过热器、再热器汽温在400℃以下以达到汽轮机冲转要求。本发明具有以下优点：可以精确的将锅炉启动期间蒸汽温度控制在最佳温度(400℃)，降低了暖机时间，节省了成本，防止蒸汽温度过高或过低对机组造成不利的影响。

Description

一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法
技术领域
本发明涉及锅炉设备领域，具体涉及一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法。
背景技术
蒸汽参数是表征锅炉特性的重要指标之一，蒸汽参数包括蒸汽压力和温度，在锅炉运行中需保证其在额定值附近，不能有太大的偏差。汽温过高会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快，影响使用寿命。若受热面超温严重，将会因材料强度的急剧下降而导致管子发生爆破。同时，当汽温高过允许值时，还会使汽轮机的汽缸、主汽门、调门和叶片等部件的机械强度降低，部件温差热应力、热变形增大，将导致设备的损坏或使用寿命的缩短。汽温过低将会使机组热效率降低，汽耗量增大。汽温过低还会使汽轮机末级叶片的蒸汽湿度增大，这不仅使汽轮机内效率下降，而且造成汽轮机末级叶片的水蚀加剧。汽温的大幅度下降会造成汽机金属部件产生过大的热应力、热变形，甚至发生动静部分摩擦，更严重时引起汽轮机水冲击事故，造成通流部分、推力轴承严重损坏，对机组的安全运行是十分不利的。过热汽温、再热汽温变化过大，除了使管材及有关部件产生蠕变和疲劳损伤外，还将引起汽机差胀的变化，甚至产生机组振动，危及机组的安全运行。
若启机期间过程中蒸汽温度过低，可能会导致汽机进水，危急机组的安全，蒸汽温度控制过高，则会使汽机各重要组件的应力裕度下降，延长了暖机时间，对机组经济性造成了一定的负影响。因此，目前面临着启机期间蒸汽温度不稳定，暖机时间过长耗费染料的问题,难以将暖机期间的汽温控制值最佳温度(400℃)附近。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，可以有效的将蒸汽温度控制在最佳蒸汽温度范围内，减少暖机时间，节省成本。
本发明是通过以下技术方案，解决上述技术问题的：
一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，包括如下步骤：
一种燃煤蒸汽锅炉启动期间蒸汽温度的控制方法，所述燃煤蒸汽锅炉包括锅炉、炉膛、给水泵、低位燃尽风风箱、输送管道、汽轮机、油机、磨煤机、过热器、主蒸汽管道、再热器、再热器管道、凝汽器、低压加热器、高压加热器、高压旁路、低压旁路，给水泵给水至省煤器送入锅炉，锅炉内水加热成蒸汽，蒸汽通过输送管道依次经过过热器、主蒸汽管道、再热器、再热器管道、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、省煤器形成一个循环，锅炉底部设置磨煤机，炉膛位于锅炉内部，高压旁路一端连接主蒸汽管道另一端连接再热器入口管道，低压旁路一端连接再热器出口管道另一端连接凝汽器，炉膛内设置低位燃尽风风箱，其最佳蒸汽温度控制方法，包括如下步骤：
(1)锅炉上水，冷态冲洗；
(2)锅炉点火，升温升压；
(3)热态冲洗：向磨煤机中添加燃煤速率为22～24t/h，水温至180～200℃时，开始冲洗输送管道，同时开启油机进行辅助加热，冲洗至管道内铁离子浓度小于50μg/L，SiO2浓度小于30μg/L时，磨煤机燃煤添加速率为26～28t/h，升压速率小于0.06MPa/min，继续升温升压；
(4)继续升温升压：开启高压加热器，低位燃尽风风箱调门开度30％～35％；炉侧过热器汽温至370～380℃，再热器汽温至350～360℃时，磨煤机燃煤添加速率加至28～30t/h，升压速率为0.07～0.1MP/min，设置低压旁路压力为0.2～0.3MPa；
(5)达到最佳蒸汽温度：炉侧过热器蒸汽温和再热器蒸汽温升至390℃时，磨煤机煤量添加速率减至26～27t/h，控制过热器汽温和再热器汽温在400℃以下以达到汽轮机冲转要求。
进一步，步骤(1)中，锅炉点火前给水启动流量为额定给水流量的30％～40％。
进一步，额定给水流量为1832t/h。
进一步，步骤(2)中，以1.0～1.5℃/min升温，以设定的标准升压曲线升压。
进一步，机组点火后，锅炉气压为0～1MPa时，升压速率为0～0.06MPa/min。
进一步，步骤(2)中，为防止引风机失速，同时保证再热蒸汽汽温升高率，升温升压过程中，锅炉内总风量1000～1300t/h。
进一步，步骤(2)中，为了提高给水温度，保证点火初期主汽温度的升速率，升温升压过程中，设置除氧器温度100～150℃。
进一步，为了有效的控制启机期间的温度，控制蒸汽温度过程中能够通过增减水量调整蒸汽温度。
进一步，调节蒸汽温度过程中能够通过控制高低旁路压力调节蒸汽温度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、在汽轮机冲转前即开启高压加热器，可以提前预热设备；
2、控制低位燃尽风风箱，调阀开度，可以有效控制炉膛中的火焰中心高度，将蒸汽快速输送至后续的装置中，保证远离炉膛的管道及设备的温度，从而可以精确控制再热器管道温度；
3、可以精确的将暖机期间蒸汽温度控制在最佳温度(400℃附近)，降低了暖机时间，节省了成本，防止蒸汽温度过高或过低对机组造成不利影响。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步的理解本发明，而不构成对其权利的限制。
燃煤蒸汽锅炉包括锅炉、炉膛、给水泵、低位燃尽风风箱、输送管道、汽轮机、油机、磨煤机、过热器、主蒸汽管道、再热器、再热器管道、凝汽器、低压加热器、高压加热器、高压旁路、低压旁路；给水泵给水至省煤器送入锅炉，锅炉内水加热成蒸汽，蒸汽通过输送管道依次经过热器、主蒸汽管道、再热器、再热器管道、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、省煤器形成一个循环，锅炉底部设置磨煤机，炉膛位于锅炉内部，高压旁路一端连接主蒸汽管道另一端连接再热器入口管道，低压旁路一端连接再热器出口管道另一端连接凝汽器，炉膛内设置低位燃尽风风箱。
实施例1
本实施例中所用的燃煤蒸汽锅炉的型号为(SG-2009/28-M6004)。
(1)锅炉上水，冷态冲洗：给水泵向锅炉设备中输入自来水，对锅炉进行预先冲洗，洗去锅炉中残留的杂质。点火前给水启动流量为额定给水流量的30％；
(2)锅炉点火，升温升压：以1.0℃/min升温，标准升压曲线升压，设置除氧器温度100℃，锅炉额定给水流量为1832t/h，锅炉点火前给水启动流量为额定给水流量的30％；
(3)热态冲洗：磨煤机位于锅炉底部可以对锅炉中水进行加热，机组点火后添加煤量至23t/h，当水温至200℃时，开始热态冲洗，同时开启油机进行辅助加热，冲洗至管道内铁离子浓度小于50μg/L，SiO2浓度小于30μg/L时，继续升温升压，升压速率为0.05MPa/min,磨煤机燃煤量添加速率为27t/h；
(4)继续升温升压：开启高压加热器，降低再热蒸汽流量；低位燃尽风风箱开度30％，既可消除汽温偏差又可加速再热汽温上升。
当炉侧过热器汽温升至370℃，再热器汽温升至360℃时，磨煤机煤量加至30t/h，设定升压速率为0.1MPa/min；低压旁路压力调至0.3MPa，从而降低高压加热器抽汽量，同时降低给水温度，控制主汽温稳定。
(5)升至最佳蒸汽温度：当炉侧过热器汽温和再热器汽温升至390℃时，将磨煤机煤量减至27t/h，防止炉侧过热器和再热器汽温继续上升偏离最佳蒸汽温度，升温直至蒸汽温度达到汽轮机冲转要求。
升温升压过程中，保证总风量为1000t/h，从而有效的防止引风机失速，同时可以保证再热蒸汽温的升温率；同时设置除氧器温度100℃，能够提高给水温度，保证点火初期主汽温度的升速率。
锅炉启动初期蒸汽流量较少，减少减温水的用量或者用三级减温水控制汽温，并加强减温器温度监视，保证过热度。
调整蒸汽汽温过程中，可借助增减水量(不低于最小流量)来控制蒸汽温度，当需要提高主蒸汽温度时，增大给水流量并适当增加燃料量，从而可使锅炉内汽温上升而减小压力上升速率；
当燃料量不变时，蒸汽压力升高会导致饱和温度升高，相应的蒸汽流量减少，从而汽温上升；相反，当蒸汽压力降低时，饱和温度降低，则蒸汽流量增加，从而汽温下降，所以可以通过调节高低压旁路控制锅炉内汽温。
锅炉气压为0～1MPa时，升压速率应控制在0～0.06MPa/min，当升压速率过快时可以通过暂停增加或者适当减少燃料量来调节气压升压速率。
当蒸汽温度过高时，可以通过调节减温水来控制主再热温度，但是机组在升温升压过程中蒸汽流量较小，所以此时也应严格控制减温水的水量，防止减温水量过大导致蒸汽带水。
实施例2
(1)锅炉上水，冷态冲洗；点火前给水启动流量为额定给水流量的40％；
(2)机组点火，升温升压：以1.3℃/min升温，标准升压曲线升压，设置除氧器温度150℃,保证总风量为1200t/h，锅炉额定给水流量为1832t/h，锅炉点火前给水启动流量为额定给水流量的35％；
(3)热态冲洗：磨煤机中添加煤量22t/h，当水温至180℃时，开始热态冲洗，同时开启油机进行辅助加热，冲洗至管道内铁离子浓度小于50μg/L，SiO2浓度小于30μg/L时，升压速率为0.06MPa/min,磨煤机燃煤量添加速率为26t/h；
(4)继续升温升压：开启高压加热器，降低再热蒸汽流量；低位燃尽风风箱开度32％，既可消除汽温偏差又可加速再热汽温上升。
当炉侧过热器汽温升至375℃，再热器汽温升至350℃时，磨煤机煤量加至28t/h，设定升压速率为0.08MPa；低压旁路压力调至0.2MPa，从而降低高压加热器抽汽量，同时降低给水温度，控制主汽温稳定。
(5)升至最佳蒸汽温度：当炉侧过热器汽温和再热器汽温升至390℃时，将磨煤机煤量减至26t/h，防止过热器和再热器汽温继续上升偏离最佳蒸汽温度，升温直至蒸汽温度达到汽轮机冲转要求。
实施例3
(1)锅炉上水，冷态冲洗；点火前给水启动流量为额定给水流量的35％；
(2)锅炉，点火，升温升压：以1.5℃/min升温，标准升压曲线升压，设置除氧器温度130℃，保证总风量为1300t/h，锅炉额定给水流量为1832t/h，锅炉点火前给水启动流量为额定给水流量的40％；
(3)热态冲洗：磨煤机中添加煤量24t/h，水温至190℃时，开始热态冲洗，同时开启油机进行辅助加热，冲洗至管道内铁离子浓度小于50μg/L，SiO2浓度小于30μg/L时，继续升温升压，升压速率为0.04MPa/min,磨煤机燃煤量添加速率为28t/h；
(4)继续升温升压：开启高压加热器，降低再热蒸汽流量；低位燃尽风风箱开度35％，既可消除汽温偏差又可加速再热汽温上升。
当炉侧过热汽汽温升至380℃，再热器汽温升至355℃时，A磨煤机煤量加至29t/h，设定升压速率为0.07MPa/min；低压旁路压力调至0.25MPa，从而降低高压加热器抽汽量，同时降低给水温度，控制主汽温稳定。
(5)升至最佳蒸汽温度：当炉侧过热器汽温和再热器汽温升至390℃时，将磨煤机煤量减至27t/h，防止炉侧主、再热汽温继续上升偏离最佳蒸汽温度，升温直至蒸汽温度达到汽轮机冲转要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，所述燃煤蒸汽锅炉包括锅炉、炉膛、给水泵、低位燃尽风风箱、输送管道、汽轮机、油机、磨煤机、过热器、主蒸汽管道、再热器、再热器管道、凝汽器、低压加热器、高压加热器、高压旁路、低压旁路；给水泵给水至省煤器送入锅炉，锅炉内水加热成蒸汽，蒸汽通过输送管道依次经过热器、主蒸汽管道、再热器、再热器管道、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、省煤器形成一个循环，锅炉底部设置磨煤机，炉膛位于锅炉内部，炉膛内设置低位燃尽风风箱，高压旁路一端连接主蒸汽管道另一端连接再热器入口管道，低压旁路一端连接再热器出口管道另一端连接凝汽器，其特征在于，包括如下步骤：
(1)锅炉上水，冷态冲洗；
(2)锅炉点火，升温升压；
(3)热态冲洗：向所述磨煤机中添加燃煤速率为22～24t/h，当水温至180～200℃时，开始冲洗所述输送管道，同时开启所述油机进行辅助加热，冲洗至所述输送管道内铁离子浓度小于50μg/L，SiO2浓度小于30μg/L时，磨煤机燃煤添加速率为26～28t/h，升压速率小于0.06MPa/min，升温升压；
(4)继续升温升压：开启所述高压加热器，所述低位燃尽风风箱调门开度30％～35％；炉侧所述过热器汽温至370～380℃，所述再热器汽温至350～360℃时，磨煤机燃煤添加速率加至28～30t/h，升压速率为0.07～0.1MP/min，设置所述低压旁路压力为0.2～0.3MPa；
(5)达到最佳蒸汽温度：炉侧所述过热器汽温和所述再热器汽温升至390℃时，所述磨煤机煤量添加速率减至26～27t/h，控制所述过热器汽温和所述再热器汽温在400℃以下以达到汽轮机冲转要求。
2.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锅炉点火前给水启动流量为额定给水流量的30％～40％。
3.根据权利要求2所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，所述额定给水流量为1832t/h。
4.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，以1.0～1.5℃/min升温，以设定的标准升压曲线升压。
5.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锅炉点火后，所述锅炉气压为0～1MPa时，升压速率为0～0.06MPa/min。
6.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，所述升温升压过程中，锅炉内总风量1000～1300t/h。
7.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，所述升温升压过程中，设置所述除氧器温度100～150℃。
8.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，所述控制蒸汽温度过程中能够通过增减水量调整蒸汽温度。
9.根据权利要求1所述一种燃煤蒸汽锅炉启动期间最佳蒸汽温度的控制方法，其特征在于，所述调节蒸汽温度过程中能够通过控制高低旁路压力调节蒸汽温度。
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