CN108716666A - 一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法，通过利用临机热量对本机的板式换热器、高压加热器和除氧器加热，实现锅炉在不点火状态下的热态冲洗。本发明还涉及一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，包括抽汽管组和输送管道；抽汽管组的入口分别连接本机辅汽联箱和临机第二高压加热器，出口分别连接本机除氧器、本机第一高压加热器和本机第二高压加热器；输送管道的入口连接临机低温省煤器的出口，出口连接本机板式换热器；抽汽管组和输送管道均通过抽取运行中的临机热量加热本机给水。本发明能够在锅炉启动之前实现对于锅炉水冷受热面的加热和热态冲洗，延长超临界锅炉的使用寿命，可广泛应用于电厂节能环保及工艺流程优化方法技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及电厂节能环保及工艺流程优化方法技术领域，具体是指一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法及系统。
背景技术
目前，超临界锅炉启动阶段都需要经过热态冲洗，以将分离器的蒸汽温度加热到190℃。常规将分离器温度加热至190℃一般是通过以下过程实现：通过辅汽联箱至除氧器加热将锅炉给水温度升高至80℃左右，而后通过抽取临机汽轮机高压缸的排汽至二号高压加热器，将给水温度进一步升至120℃左右，之后在锅炉点火后将温度进一步加热至190℃。
但是，锅炉点火初期给水温度较低，锅炉产汽量不足，过热器和再热器的受热面普遍存在干烧、冷却量不足问题，且受热面温度变化速率较大、汽温较高。为了降低蒸汽温度变化率需要喷洒减温水，这就易造成氧化皮的剥落进而堵塞受热面。由于启动初期蒸汽流量较小，不能迅速地将剥落下来的氧化皮带走，在大流量时氧化皮在管径较小的弯头处形成堵塞，引起受热面超温，加剧氧化皮的生成；在机组并网负荷升高的情况下，蒸汽冷却不足进一步引起受热面超温甚至爆管，脱落的氧化皮可能会堆积在汽轮机主汽阀、调阀处造成阀门卡涩，威胁机组的安全稳定运行。
因此，机组启动阶段受热面温升率、温度都较高，汽轮机冲转时蒸汽温度往往偏离设计值，不利于汽轮机启动；机组并网初期给水温度偏低，给水在省煤器中吸收热量较多，造成省煤器出口烟气温度偏低，长时间达不到烟气脱硝的反应温度，脱硝喷氨不能投入造成排放超标，使得烟气脱硝系统一般在并网后3～4小时投入，造成烟气排放污染物超标，污染大气环境。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法，包括超临界锅炉和位于超临界锅炉内的水冷壁、除氧器、高压加热器、低温省煤器、板式换热器和凝汽器，所述热态冲洗方法包括以下步骤：
(1)将本机板式换热器中的闭式循环水输送到临机低温省煤器中进行烟气加热，再输送回本机板式换热器中加热凝结水到80℃，而后将加热后的凝结水输送到本机低压加热器中；
(2)利用输送管道将本机辅汽联箱中的蒸汽输送到本机的除氧器中加热，使得除氧器内部的给水升温到140℃，而后将140℃的给水输送到本机高压加热器中；
(3)抽取临机第二高压加热器抽汽管道中的一部分蒸汽到本机第二高压加热器中，来对本机第二高压加热器中的给水进行加热，并将温度升高到180℃，而后将180℃的给水输送到本机第一高压加热器中；
(4)抽取临机第二高压加热器抽汽管道中的一部分蒸汽到本机第一高压加热器中，来对本机第一高压加热器中的给水进行加热，并将温度升高到220℃，而后送入本机锅炉的水冷受热面中，达到超临界锅炉的不点火热态冲洗参数。
优化地，所述凝结水泵的出口且位于本机的精处理前设有放水管线，以控制凝汽器的水位高度。由于在将临机蒸汽通入到本机之后，会使系统中的水逐渐增多，并最终排入到凝汽器中，此时，通过在凝结水泵的出口设置放水管线，进行无压放水，来控制凝汽器的液位。
本发明还提供了一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，包括超临界锅炉和位于超临界锅炉内的水冷壁、除氧器、高压加热器、低温省煤器、板式换热器和凝汽器，还包括抽汽管组和输送管道；
所述抽汽管组的入口连接临机第二高压加热器抽汽管道，出口分别连接本机第一高压加热器和本机第二高压加热器；
所述输送管道的入口连接临机低温省煤器的出口，出口连接本机板式换热器；
所述抽汽管组和输送管道均通过抽取运行中的临机热量加热本机给水，达到在不点火的状态下热态冲洗超临界锅炉的目的。
优化地，所述抽汽管组上设有阀门组，用以控制抽汽管组中的汽水流量、开度，且所述抽汽管组包括第一抽汽管道和第二抽汽管道；所述第一抽汽管道入口连接临机第二高压加热器抽汽管道，出口连接本机第一高压加热器；所述第二抽汽管道入口连接临机第二高压加热器抽汽管道，出口连接本机第二高压加热器。
优化地，所述第一抽汽管道上设有逆止阀和第一手动阀，所述第二抽汽管道上设有电动截止阀。
优化地，组成所述板式换热器和低温省煤器的回路上设有若干第二手动阀和升压泵。
采用以上方法和热态冲洗系统后，本发明具有如下优点：(1)在锅炉点火前，通过临机抽汽实现超临界锅炉系统中的旁路系统建立过、再热器的蒸汽流通，并利用低温蒸汽缓慢加热过、再热器受热面，可以有效避免点火初期受热面温升率超限的问题；(2)锅炉点火前过、再热器均已升压，缩短了升温升压时间，蒸汽温度也得到了很好的控制，改善汽轮机的冲转条件，延长汽轮机的使用寿命；(3)通过临机抽汽加热入炉给水使得给水温度提高，给水在省煤器中的吸热量降低，进而使得脱硝反应区烟气温度明显提高，实现提前投入脱硝喷氨系统的目的，避免机组并网后环保排放指标在很长一段时间内的不达标问题。
附图说明
图1是一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法及系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法，包括超临界锅炉和位于超临界锅炉内的水冷壁、除氧器、高压加热器、低温省煤器、板式换热器和凝汽器，本热态冲洗方法包括以下步骤：
(1)将本机板式换热器中的闭式循环水输送到临机低温省煤器中进行烟气加热，再输送回本机板式换热器中加热凝结水到80℃，而后将加热后的凝结水输送到本机低压加热器中；
(2)利用输送管道将辅汽联箱中的蒸汽输送到本机的除氧器中加热，使得步骤(1)中除氧器内部的给水升温到140℃，而后将140℃的给水输送到本机高压加热器中；
(3)抽取临机第二高压加热器抽汽管道中的一部分蒸汽到本机第二高压加热器抽汽管道中，来对本机第二高压加热器抽汽管道中的给水进行加热，并将温度升高到180℃，而后将180℃的给水输送到本机第一高压加热器中；
(4)抽取临机第二高压加热器抽汽管道中的一部分蒸汽到本机第一高压加热器中，来对本机第一高压加热器中的给水进行加热，并将温度升高到220℃，而后送入本机锅炉的水冷壁中，达到超临界锅炉的不点火热态冲洗参数。
考虑到在实际情况下，超临界锅炉的给水在省煤器中温降10℃，在水冷壁中温降20℃，使得锅炉启动分离器的蒸汽温度约为190℃，实现了锅炉不点火情况下的热态冲洗。
在实际的临机抽汽操作中，可能会由于过多的临机蒸汽被输送到本机中而导致凝汽器液位高，因此，在凝结水泵出口即精处理前增加排放管线，控制凝汽器液位，这样既能提高给水在除氧器中的温度，又可以延长混床再生周期。
如图1，利用以上方法，本发明提供了一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，包括超临界锅炉和位于超临界锅炉内的水冷壁1、除氧器2、高压加热器、低温省煤器3、板式换热器4和凝汽器5，还包括抽汽管组6和输送管道7；抽汽管组6的入口连接临机第二高压加热器抽汽管道8，出口分别连接本机第一高压加热器9和本机第二高压加热器10；输送管道7的入口连接临机低温省煤器的11出口，输送管道7的出口连接本机板式换热器4；抽汽管组6和输送管道7均通过抽取运行中的临机热量加热本机的给水，达到在不点火的状态下热态冲洗超临界锅炉的目的。抽汽管组6上均设有阀门组601，用以控制抽汽管组6上的汽水流量、开度，且抽汽管组6包括第一抽汽管道61和第二抽汽管道62。
在电厂设置中，一般设置至少两台机组，运行状态包括两台机组共同运行和单台机组运行，以确保设备处于正常状态，在本发明具体实施时，运行状态为临机机组运行，本机机组处于待启动状态。此时，从本机的凝汽器5中出来的凝结水依次经过凝结水泵501、精处理502和轴封加热器503之后进入到本机的板式换热器4中，从本机的板式换热器4中出来的闭式循环水进入临机低温省煤器11中，利用临机低温省煤器11中的烟气热量对本机的闭式循环水进行加热，加热后的给水再输送到本机的板式换热器4中加热凝结水；而后，从本机的板式换热器4中出来的给水越过本机的第七低压加热器12和第八低压加热器13，进入本机的第六低压加热器14，从本机的第六加热器14中出来的凝结水经过本机的第五低压加热器15后进入本机的除氧器2，此时，从本机辅汽联箱16过来的部分蒸汽被抽送到本机的除氧器2中以对除氧器2中的给水进行加热；而后，从本机的除氧器2中出来的给水经过前置泵17和给水泵18之后进入本机第三高压加热器19，而后给水依次经过本机第二高压加热器11、本机第一高压加热器11后，给水温度被加热到220℃，最后，从本机第一高压加热器11中出来的给水送入本机的水冷受热面1中，进行锅炉的热态冲洗，且当给水中的Fe离子含量为每升30微克时停止锅炉的热态冲洗，准备进行锅炉的启动工作。
为了灵活调节本发明中的给水流量和开闭，设置了阀门组601，位于连接临机第二高压加热器抽汽管道9和本机第一高压加热器10的第一抽汽管组61上的阀门组601包括逆止阀601a和第一手动阀601b，位于连接临机第二高压加热器抽汽管道9和本机第二高压加热器抽汽管道11的第二抽汽管道62上的阀门组601包括电动截止阀601c。
为了实现本机的板式换热器4所在回路的有压给水，在回路中设置了升压泵20。
采用以上方法和热态冲洗系统后，本发明具有如下优点：(1)在锅炉点火前，通过临机抽汽实现超临界锅炉系统中的旁路系统建立过、再热器的蒸汽流通，并利用低温蒸汽缓慢加热过、再热器受热面，可以有效避免点火初期受热面温升率超限的问题；(2)锅炉点火前过、再热器均已升压，缩短了升温升压时间，蒸汽温度也得到了很好的控制，改善汽轮机的冲转条件，延长汽轮机的使用寿命；(3)通过临机抽汽加热入炉给水使得给水温度提高，给水温度的提高使得给水在省煤器中的吸热量降低，进而使得脱硝反应区烟气温度明显提高，实现提前投入脱硝喷氨系统的目的，避免机组并网后环保排放指标在很长一段时间内的不达标问题。
Claims (6)
1.一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法，包括超临界锅炉和位于超临界锅炉内的水冷壁、除氧器、高压加热器、低温省煤器、板式换热器和凝汽器，其特征在于，所述热态冲洗方法包括以下步骤：
(1)将本机板式换热器中的闭式循环水输送到临机低温省煤器中进行烟气加热，再输送回本机板式换热器中加热凝结水到80℃，而后将加热后的凝结水输送到本机低压加热器中；
(2)利用输送管道将本机辅汽联箱中的蒸汽输送到本机的除氧器中加热，使得除氧器内部的给水升温到140℃，而后将140℃的给水输送到本机高压加热器中；
(3)抽取临机第二高压加热器抽汽管道中的一部分蒸汽到本机第二高压加热器中，来对本机第二高压加热器中的给水进行加热，并将温度升高到180℃，而后将180℃的给水输送到本机第一高压加热器中；
(4)抽取临机第二高压加热器抽汽管道中的一部分蒸汽到本机第一高压加热器中，来对本机第一高压加热器中的给水进行加热，并将温度升高到220℃，而后送入本机锅炉的水冷受热面中，达到超临界锅炉的不点火热态冲洗参数。
2.根据权利要求1所述的一种超临界锅炉系统的热态冲洗方法，其特征在于，所述凝结水泵的出口且位于本机的精处理前设有放水管线，以控制凝汽器的水位高度。
3.一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，包括超临界锅炉和位于超临界锅炉内的水冷壁、除氧器、高压加热器、低温省煤器、板式换热器和凝汽器，其特征在于，还包括抽汽管组和输送管道；
所述抽汽管组的入口连接临机第二高压加热器抽汽管道，出口分别连接本机第一高压加热器和本机第二高压加热器；
所述输送管道的入口连接临机低温省煤器的出口，出口连接本机板式换热器；
所述抽汽管组和输送管道均通过抽取运行中的临机热量加热本机给水，达到在不点火的状态下热态冲洗超临界锅炉的目的。
4.根据权利要求3所述的一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，其特征在于，所述抽汽管组上设有阀门组，用以控制抽汽管组中的汽水流量、开度，且所述抽汽管组包括第一抽汽管道和第二抽汽管道；所述第一抽汽管道入口连接临机第二高压加热器抽汽管道，出口连接本机第一高压加热器；所述第二抽汽管道入口连接临机第二高压加热器抽汽管道，出口连接本机第二高压加热器。
5.根据权利要求4所述的一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，其特征在于，所述第一抽汽管道上设有逆止阀和第一手动阀，所述第二抽汽管道上设有电动截止阀。
6.根据权利要求3所述的一种超临界锅炉系统的热态冲洗系统，其特征在于，组成所述板式换热器和低温省煤器的回路上设有若干第二手动阀和升压泵。
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