CN108692308A - 一种电站汽包锅炉的启动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电站汽包锅炉的启动控制方法。所述方法在锅炉上水至正常水位后、点火前，首先关闭锅炉本体排空门及锅炉本体疏水门；然后全开高旁调门，开启低旁调门至预设开度，利用真空系统将汽包、过热器以及再热器的压力降至真空，降低了炉水的饱和温度和各受热面管道中的空气密度，从而降低了管道中的空气阻力，使蒸汽流动所需压力降低，蒸汽流动更通畅。锅炉产生的蒸汽依次通过锅炉过热器、高压旁路、再热器、低压旁路进入凝汽器或排汽装置，实现了锅炉过热器、再热器受热面同时进汽，缩短了各受热面干烧时间，保障了各受热面金属的安全，降低了受热面泄露风险，同时回收了锅炉启动期间的排汽，避免浪费水资源，达到了回收工质的目的。

Description

一种电站汽包锅炉的启动控制方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种电站汽包锅炉的启动控制方法。

背景技术

电站汽包锅炉是电力行业专用设备，锅炉是将燃料燃烧产生的化学能转化为热能的设备。锅炉炉膛及烟道内烟气的热量通过各个受热面金属管将其内的水或蒸汽加热至工序要求的压力及温度。

传统的电站汽包锅炉启动方法一般采用锅炉压力法启动，启动过程中直接点火，待汽包压力或过热器压力上升后，关闭锅炉本体排空门。这种方法在关闭排空门前，蒸汽直接排入大气中，造成水资源的浪费；并且在关闭排空门及疏水门时，容易造成屏式过热器金属温度瞬间大幅波动，产生很大的热应力，易引起氧化皮脱落；此外在旁路开启前，再热器处于干烧状态，开启瞬间，蒸汽进入再热器，使再热器金属温度大幅波动，同样对再热器受热面金属安全产生很大威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种电站汽包锅炉的启动控制方法，以保护各受热面安全，降低受热面泄露风险，并起到回收工质的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电站汽包锅炉的启动控制方法，所述方法包括如下步骤：

第一步，锅炉上水至正常水位后、点火前，关闭锅炉本体排空门及锅炉本体疏水门；

第二步，全开高旁调门(3)，开启低旁调门(4)至预设开度，利用真空系统将汽包(1)、过热器以及再热器的压力降至真空；

第三步，锅炉点火，升温升压至0.2MPa；

第四步，逐渐开大低旁调门(4)至再热器压力到达预设再热器压力范围；

第五步，关小高旁调门(3)，以控制汽包(1)的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa；

第六步，继续关小高旁调门(3)，以所述预设速率升温升压至汽轮机(2)的冲转参数或电站要求的蒸汽参数。

可选的，所述关闭锅炉本体排空门具体包括：

关闭汽包排空门(11)、屏过排空门(12)、启动排汽门(13)以及再热器排空门(14)。

可选的，所述关闭锅炉本体疏水门具体包括：

关闭后包墙下集箱疏水门(15)、前包墙下集箱疏水门(16)以及隔墙下集箱疏水门(17)。

可选的，所述利用真空系统将汽包(1)、过热器以及再热器的压力降至真空，具体包括：

所述真空系统由真空泵和凝汽器或排汽装置组成；利用所述真空泵抽出所述凝汽器或所述排汽装置内的空气，将所述汽包(1)、所述过热器以及所述再热器的压力降至真空；所述真空在-50～0KPa。

可选的，所述逐渐开大低旁调门(4)至再热器压力到达预设再热器压力范围中，所述预设再热器压力范围为0.2MPa至0.4MPa。

可选的，所述关小高旁调门(3)，以控制汽包(1)的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa，具体包括：

锅炉起压前，控制炉水温升率小于1.5℃/min；

炉水温度到达170℃前，控制蒸汽温升率小于0.92℃/min”；

汽包(1)的温度到达184℃前，控制升压速率不超过0.02MPa/min。

可选的，在所述关小高旁调门(3)，以控制汽包(1)的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa的过程中，还包括：

当锅炉任一受热面有疏水不畅现象时，开启所述受热面对应的集箱疏水门1分钟，然后关闭。

可选的，所述当锅炉任一受热面有疏水不畅现象时，开启所述受热面对应的集箱疏水门1分钟，具体包括：

所述受热面包括过热器受热面和再热器受热面；所述过热器受热面包括屏式过热器受热面、包墙过热器受热面、隔墙过热器受热面、末级过热器受热面；所述再热器受热面包括低温再热器受热面、高温再热器受热面；

当所述屏式过热器受热面疏水不畅时，开启屏过入口集箱疏水门1分钟；

当所述包墙过热器受热面疏水不畅时，开启包墙下集箱疏水门1分钟；

当所述隔墙过热器受热面疏水不畅时，开启隔墙下集箱疏水门1分钟；

当所述末级过热器受热面疏水不畅时，开启末级过热器进口集箱疏水门1分钟；

当所述低温再热器受热面疏水不畅时，开启低温再热器入口集箱疏水门1分钟；

当所述高温再热器受热面疏水不畅时，开启高温再热器入口集箱疏水门1分钟。

可选的，所述以所述预设速率升温升压至汽轮机(2)的冲转参数中，所述冲转参数包括：

汽轮机(2)高压缸启动时，主蒸汽压力4-5Mpa，主蒸汽温度320-360℃，再热蒸汽压力降至0，温度300-340℃；

所述汽轮机(2)高中压缸联合启动时，主蒸汽压力5-6Mpa，主蒸汽温度320-360℃，再热蒸汽压力0.6-0.75Mpa，再热蒸汽温度300-340℃。

可选的，所述以所述预设速率升温升压至电站要求的蒸汽参数，具体包括：

以所述预设速率将过热蒸汽压力和再热蒸汽压力升至额定压力的75％。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种电站汽包锅炉的启动控制方法，所述方法在锅炉上水至正常水位后、点火前，首先关闭锅炉本体排空门及锅炉本体疏水门；然后全开高旁调门，开启低旁调门至预设开度，利用真空系统将汽包、过热器以及再热器的压力降至真空，降低了炉水的饱和温度和各受热面管道中的空气密度，从而降低了管道中的空气阻力，使蒸汽流动所需压力降低，蒸汽流动更通畅。锅炉产生的蒸汽依次通过锅炉过热器、高压旁路、再热器、低压旁路进入凝汽器或排汽装置，实现了锅炉过热器、再热器受热面同时进汽，缩短了各受热面干烧时间，保障了各受热面金属的安全，降低了受热面泄露风险，同时回收了锅炉启动期间的排汽，避免浪费水资源，达到了回收工质的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种电站汽包锅炉的启动控制方法的方法流程图；

图2为本发明提供的电站汽包锅炉的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种电站汽包锅炉的启动控制方法，以实现保护各受热面安全，降低受热面泄露风险，达到回收工质的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的一种电站汽包锅炉的启动控制方法的方法流程图。参见图1，所述电站汽包锅炉的启动控制方法具体包括：

步骤101：锅炉上水至正常水位后、点火前，关闭锅炉本体排空门及锅炉本体疏水门。

图2为本发明提供的电站汽包锅炉的结构示意图，本发明提供的一种电站汽包锅炉的启动控制方法应用于图2所示的电站汽包锅炉，图2示出了所述电站汽包锅炉的基本结构。

参见图2，所述电站汽包锅炉的基本结构包括汽包1、汽轮机2、高旁调门3、低旁调门4、真空系统5、低温过热器6、低温再热器7、末级再热器8、屏式过热器9、末级过热器10、汽包排空门11、屏过排空门12、末过出口排空门13、末再出口排空门14、后包墙下集箱疏水门15、前包墙下集箱疏水门16、隔墙下集箱疏水门17以及未在图2中显示的其他结构。

锅炉上水至正常水位后、点火前，关闭锅炉本体排空门及锅炉本体疏水门。其中上水至正常水位的偏差在±100mm之间。所述锅炉本体排空门至少包括以下中的一种：汽包排空门11、屏过排空门12、末过出口排空门(启动排汽门)13、末再出口排空门(再热器排空门)14。所述锅炉本体疏水门至少包括以下中的一种：后包墙下集箱疏水门15、前包墙下集箱疏水门16、隔墙下集箱疏水门17。

步骤102：全开高旁调门，开启低旁调门至预设开度，利用真空系统将汽包、过热器以及再热器的压力降至真空。

所述真空系统由真空泵和凝汽器组成，或由真空泵和排汽装置组成。启动初期，凝汽器或排汽装置内的真空靠真空泵抽出凝汽器或排汽装置内的空气产生。凝汽器或排汽装置进汽后，真空靠蒸汽凝结成水时体积变小产生，此时真空泵起抽出不凝结气体的作用。

传统的电站汽包锅炉启动方法一般采用锅炉压力法启动，启动过程中直接点火，待汽包压力或过热器压力上升后，关闭锅炉本体排空门。这种方法在关闭排空门前，蒸汽直接排入大气中，造成水资源的浪费。而本发明提供的启动控制方法在抽真空后，过热器及再热器管道中空气密度降低，空气阻力降低，蒸汽流动更通畅，蒸汽经过热器、高压旁路、再热器，最终进入凝汽器或排汽装置，避免了将蒸汽直接排大气，浪费水资源，达到了回收工质的目的。

并且，传统的电站汽包锅炉启动方法在关闭排空门及疏水门时，容易造成屏式过热器金属温度瞬间大幅波动，产生很大的热应力，易引起氧化皮脱落。而本发明提供的启动控制方法在抽真空后，饱和压力降低，对应的饱和温度也将降低至80至100℃。点火初期，过热器和再热器管壁温度较低，流入其内的蒸汽温度也较低，因此减小了屏式过热器金属温度的温差，同时减小了热应力，增加了过热器的使用寿命。

此外，传统的电站汽包锅炉启动方法在旁路开启前，再热器处于干烧状态，开启瞬间，蒸汽进入再热器，使再热器金属温度大幅波动，同样对再热器受热面金属安全产生很大威胁。而本发明提供的启动控制方法在锅炉上水至正常水位后、点火前，对汽包、过热器、再热器进行了抽真空，降低了炉水的饱和温度，也降低了各受热面管道中的空气密度，从而降低了各受热面管道中的空气阻力，使蒸汽流动所需压力降低，蒸汽流动更通畅。锅炉产生的蒸汽依次通过锅炉过热器、高压旁路、再热器、低压旁路进入凝汽器或排汽装置，实现了锅炉过热器、再热器受热面同时进汽，缩短了各受热面干烧时间，保障了各受热面金属的安全，同时回收了锅炉启动期间的排汽，降低了受热面泄露风险。

步骤103：锅炉点火，升温升压至0.2MPa。

在实际操作中，排空门由一个排空电动门和一个排空手动门串联组成，可以在点火前均关闭排空电动门和排空手动门；也可以在点火前先关闭排空电动门，该步中再关闭手动门。

步骤104：逐渐开大低旁调门至再热器压力到达预设再热器压力范围。

所述预设再热器压力范围为0.2MPa至0.4MPa。此步中逐渐开大低旁调门4，以维持再热器压力在0.2MPa至0.4MPa。

步骤105：关小高旁调门，以控制汽包的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa。

此步骤中，关小高旁调门3，以控制汽包1压力以一定速率缓慢升压至0.8MPa。对于锅炉冷态启动，锅炉起压前炉水温升率应小于1.5℃/min；炉水温度170℃前蒸汽温升率应小于0.92℃/min；汽包温度184℃前，要求升压速率不超过0.02MPa/min。

该过程中，锅炉任一受热面有疏水不畅现象时，开启其对应的集箱疏水门1分钟，然后关闭，无疏水不畅现象时，不必开启疏水。其中，后包墙属于包墙过热器，对应的疏水门是后包墙下集箱疏水门；屏式过热器对应的疏水门是屏过疏水门，依次类推。例如：

当所述屏式过热器受热面疏水不畅时，开启屏过入口集箱疏水门1分钟；

当所述包墙过热器受热面疏水不畅时，开启包墙下集箱疏水门1分钟；

当所述隔墙过热器受热面疏水不畅时，开启隔墙下集箱疏水门1分钟；

当所述末级过热器受热面疏水不畅时，开启末级过热器进口集箱疏水门1分钟；

当所述低温再热器受热面疏水不畅时，开启低温再热器入口集箱疏水门1分钟；

当所述高温再热器受热面疏水不畅时，开启高温再热器入口集箱疏水门1分钟。

步骤106：继续关小高旁调门，以所述预设速率升温升压至汽轮机的冲转参数或电站要求的蒸汽参数。

此步骤中，所述预设速率与步骤105中的升温升压速率相同。冲转参数按汽轮机冲转方式及制造厂的实际使用需求设置。优选的，要求汽轮机高压缸启动时主蒸汽压力4-5Mpa，主蒸汽温度320-360℃，再热蒸汽压力降至0，温度300-340℃；高中压缸联合启动时主蒸汽压力5-6Mpa，主蒸汽温度320-360℃，再热蒸汽压力0.6-0.75Mpa，再热蒸汽温度300-340℃。

关于电站要求的蒸汽参数，是出于考虑锅炉启动后需进行安全门整定试验，整定时的过热蒸汽和再热蒸汽压力一般为额定压力的75％。

本发明中提供的一种电站汽包锅炉的启动控制方法中，电站汽包锅炉采用真空启动法，在锅炉上水至正常水位后、点火前，对汽包、过热器、再热器进行了抽真空，降低了炉水的饱和温度，也降低了各受热面管道中的空气密度，从而降低了管道中的空气阻力，使蒸汽流动所需压力降低，蒸汽流动更通畅。锅炉产生的蒸汽依次通过锅炉过热器、高压旁路、再热器、低压旁路进入凝汽器或排汽装置，实现了锅炉过热器、再热器受热面同时进汽，缩短了各受热面干烧时间，保障了各受热面金属的安全，同时回收了锅炉启动期间的排汽，避免蒸汽直接排大气，浪费水资源，达到了回收工质的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电站汽包锅炉的启动控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步，锅炉上水至正常水位后、点火前，关闭锅炉本体排空门及锅炉本体疏水门；

第二步，全开高旁调门(3)，开启低旁调门(4)至预设开度，利用真空系统将汽包(1)、过热器以及再热器的压力降至真空；

第三步，锅炉点火，升温升压至0.2MPa；

第四步，逐渐开大低旁调门(4)至再热器压力到达预设再热器压力范围；

第五步，关小高旁调门(3)，以控制汽包(1)的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa；

第六步，继续关小高旁调门(3)，以所述预设速率升温升压至汽轮机(2)的冲转参数或电站要求的蒸汽参数。

2.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述关闭锅炉本体排空门具体包括：

关闭汽包排空门(11)、屏过排空门(12)、启动排汽门(13)以及再热器排空门(14)。

3.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述关闭锅炉本体疏水门具体包括：

关闭后包墙下集箱疏水门(15)、前包墙下集箱疏水门(16)以及隔墙下集箱疏水门(17)。

4.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述利用真空系统将汽包(1)、过热器以及再热器的压力降至真空，具体包括：

所述真空系统由真空泵和凝汽器或排汽装置组成；利用所述真空泵抽出所述凝汽器或所述排汽装置内的空气，将所述汽包(1)、所述过热器以及所述再热器的压力降至真空；所述真空在-50～0KPa。

5.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述逐渐开大低旁调门(4)至再热器压力到达预设再热器压力范围中，所述预设再热器压力范围为0.2MPa至0.4MPa。

6.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述关小高旁调门(3)，以控制汽包(1)的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa，具体包括：

锅炉起压前，控制炉水温升率小于1.5℃/min；

炉水温度到达170℃前，控制蒸汽温升率小于0.92℃/min”；

汽包(1)的温度到达184℃前，控制升压速率不超过0.02MPa/min。

7.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，在所述关小高旁调门(3)，以控制汽包(1)的压力以预设速率缓慢升压至0.8MPa的过程中，还包括：

当锅炉任一受热面有疏水不畅现象时，开启所述受热面对应的集箱疏水门1分钟，然后关闭。

8.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，所述当锅炉任一受热面有疏水不畅现象时，开启所述受热面对应的集箱疏水门1分钟，具体包括：

所述受热面包括过热器受热面和再热器受热面；所述过热器受热面包括屏式过热器受热面、包墙过热器受热面、隔墙过热器受热面、末级过热器受热面；所述再热器受热面包括低温再热器受热面、高温再热器受热面；

当所述屏式过热器受热面疏水不畅时，开启屏过入口集箱疏水门1分钟；

当所述包墙过热器受热面疏水不畅时，开启包墙下集箱疏水门1分钟；

当所述隔墙过热器受热面疏水不畅时，开启隔墙下集箱疏水门1分钟；

当所述末级过热器受热面疏水不畅时，开启末级过热器进口集箱疏水门1分钟；

当所述低温再热器受热面疏水不畅时，开启低温再热器入口集箱疏水门1分钟；

当所述高温再热器受热面疏水不畅时，开启高温再热器入口集箱疏水门1分钟。

9.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述以所述预设速率升温升压至汽轮机(2)的冲转参数中，所述冲转参数包括：

汽轮机(2)高压缸启动时，主蒸汽压力4-5Mpa，主蒸汽温度320-360℃，再热蒸汽压力降至0，温度300-340℃；

所述汽轮机(2)高中压缸联合启动时，主蒸汽压力5-6Mpa，主蒸汽温度320-360℃，再热蒸汽压力0.6-0.75Mpa，再热蒸汽温度300-340℃。

10.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述以所述预设速率升温升压至电站要求的蒸汽参数，具体包括：

以所述预设速率将过热蒸汽压力和再热蒸汽压力升至额定压力的75％。