超临界直流锅炉启动系统和汽轮机旁路系统的研究术
西安交通大学 常磊杨冬陈听宽
摘 要：通过对超临界直流锅炉分类及特点的论述，详细介绍了带循环泵、扩容器和启动疏水热交换器3种内置式启动系统t以及与之关系密切的汽轮机旁路系统，同时强调具体的启动系统布置型式要综合考虑投资和电厂将来运行模式之间的关系。
关键词：超临界；启动系统；分离器；旁路系统
中图分类号：TK229．2 文献标识码：B
Study Oil Supercritical Strait Boiler Start-up Systems and Steam Turbine By-pass Systems
CHANG Lei，YANG Dong，CHEN Ting-kuan
Abstract：The sorts an d technical characters of the supercritical strait boiler are introduced．Three start-up systems，with
recycle pump，flash tank an d dl~iil heater exchanger for start·up are an alyzed，an d the by-pass system is presented．
Besides．it’S stressed tllat the disposal of the start—up system must be COIlsidered through the investment an d the running
mode of the power station．
Key words：supercritical；start。up system；separator；by。pass system
为了适应国民经济高度发展对电力的需要，节约我国的煤资源，发展超临界压力火力发电机组已经势在必行。根据理论计算和国外超临界机组的实际运行经验，超临界压力机组的实际热效率可比亚临界机组提高约1．5％，每kW ·h的供电煤耗可节省约10 g标准煤，一台600 IVIW机组每年可节省燃料费用600万元以上(按每吨标准煤150元计)，在经济上有明显的收益，对节能有重要意义¨】。
锅炉启动系统作为超临界压力锅炉的重要组成部分之一
， 与汽机旁路系统匹配的好坏是机组安全、经济启停、低负荷运行的重要保证。启动系统的布置型式要综合考虑投资和电厂将来运行模式之间的关系，汽机旁路系统则大大提高了机组的灵活性。
是保证水冷壁的足够冷却和水动力的稳定性。
(2) 实现工质和热量的回收，主要针对锅炉启动初期排出的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以及过热度不足的过热蒸汽。
(3) 实现锅炉各受热面之间和锅炉与汽轮机之间工质状态的配合。
(4) 配合汽轮机旁路系统保护再热器。但近年来为了简化启动系统，有的启动系统以控制再热器的进口烟温和提高再热器的金属材料的档次，保证再热器的安全运行。
(5) 有适当的回路进行启动前的清洗工作，保证锅炉和汽机的安全。
(6) 满足机组安全、快速、有控制地启停[21。
1 启动过程的主要问题 3 启动系统的分类
(1) 直流锅炉启动一开始就必须不间断地向锅炉供水，如果不利用，既会造成水资源浪费，还会浪费大量的燃料放出的热量。
(2) 为了尽可能地缩短汽轮机的启动时间，锅炉提供的过热蒸汽参数应该按照汽轮机启动的要求逐渐提高。
(3) 直流锅炉启动中的热膨胀问题会使送出的蒸汽达不到规定的参数，甚至会造成高压缸汽轮机无蒸汽运行，直接危害是使高压缸汽轮机叶片温度升高而损坏转子，同时使高压缸排汽温度升高。 ．
(4) 对于中间再热机组，启停时再热器中无工质通过，需要保护再热器。
2 启动系统的作用
(1) 保持直流锅炉在启动过程中必要的炉水循环，尤其国家高技术研究发展计划(863计划)项目资助(20o2AA526ol2)美国、俄罗斯、瑞士以及日本等世界各国所采用的直流锅炉启动系统不尽相同，若按分离器正常运行时分离器是否参与系统工作，可以分为：内置式分离器启动系统(Internalseparator startup system)和外置式分离器启动系统(Externalseparator startup system)两种。
3．1 内置式分离器启动系统
内置式分离器一般用于螺旋管圈型直流锅炉，分离器与水冷壁、过热器之间没有任何阀门。当负荷在35％时，从水冷壁出来的汽水混合物在分离器中分离，蒸汽被送进过热器，分离器疏水被回收，热量排人大气。当负荷在35％时从水冷壁出来的全部是蒸汽，通过分离器送入过热器，这时分离器仅起连接通道作用。
根据分离器疏水系统的不同又可将内置式分离器分为3种，对其进行简单比较(见图1)，可以看出启动疏水热交换式和带再循环的启动系统具有良好的极低负荷运行和频繁启动特性，适用于带中间负荷或两班制运行；扩容式(大气式和非大气式)低负荷和频繁启停特性较差，但初投资较


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