哈锅600 MW 超临界直流锅炉启动系统设计介绍
何振东
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)
摘要：简要介绍了超临界机组带泵启动系统的设计特点及系统中主要阀门的运行方式。
关键词：超临界直流炉；启动系统；运行模式
中图分类号：蚴．7 文献标识码：A
Introduction to Harbin Boiler 600 M W Super Critical
One——through Bouler Start——up System Design
(Harbin Boiler Co．，Lid．，Harbin 150046，China)
Abstract：Intrducfion：This paper introduces the design feature and key valves operating model of start——
up system with boiler circulation pump．
Keywords：supercritical once 一出 boiler；start—up system；operating model
0 引 言 煤及大同煤。
对于超临界锅炉，由于在启动初期为保证锅炉水冷壁中的最小质量流速，同时为解决锅炉的水冷壁内存在汽水膨胀现象，均需设置启动系统满足锅炉的运行要求。对于内置式启动系统在电厂中应用较广泛的有3种：带循环泵的启动系统，大气扩容式启动系统及带热交换器的启动系统。
下面对哈锅公司供货的华润常熟电厂的旁路系统的设计进行介绍。
1 锅炉概况
本期工程装设3台600 MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Ⅱ型锅炉。燃用神府东胜煤、混

2 系统的容量和功能
锅炉为本生负荷，即锅炉水冷壁内的最低流量为35％BMCR，因此本锅炉的启动系统容量为35％BMCR，与锅炉水冷壁最低质量流量相匹配。
启动系统的功能有以下几点：
满足锅炉给水系统和水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗，并将冲洗水通过扩容器和冷凝水箱排入冷却水总管或冷凝器；
满足锅炉冷态、温态、热态和极热态启动的需要，直到锅炉达到35％BMCR最低直流负荷由再循环模式转入直流方式运行为止；
当锅炉启动发生汽水膨胀时将膨胀炉水及时地通过启动系统疏水；在锅炉度过膨胀期之后，只要水质合格，启动系统可完全回收工质及其所含的热量；启动系统也能起到在水冷壁出VI集箱与过热器之间的温度混合作用，均匀分配进入过热器的蒸汽流量。
3 带循环泵启动系统的优点
a．在启动过程中回收热量
在启动过程中水冷壁的最低流量为35％BMCR，因此锅炉的燃烧率为加热35％BMCR的流量到饱和温度和产生相应负荷下的过热蒸汽。
如采用大气扩容式简易系统，则再循环流量部分的饱和水要进入除氧器或冷凝器，在负荷率极低时，这部分流量接近35％BMCR流量，除氧器或冷凝器不可能接收如此多的工质及热量，只有排人大气扩容器，造成大量的热量及工质的损失。
b．在启动过程中回收工质
与大气扩容式简易启动系统相比，带循环泵的启动系统可以回收工质。
C．开启循环泵进行水冲洗
采用再循环泵与给水泵联合运行，可以用较少的冲洗水量与再循环流之和获得较高的水冷壁管内水速，达到冷态冲洗的目的。
d．在锅炉启动度过汽水膨胀期后，锅炉不排水，节省工质与热量。
e．汽水分离器采用较小壁厚，热应力低，机组启、停灵活。
4 系统的各种主要运行模式
初次启动或长期停炉后，机组启动前应进行冷态和温态水冲洗，冲洗水量可达35％BMCR，以清除给水系统中的杂质，冲洗水的疏放通过启动系统完成。
锅炉启动：在整个启动期间，启动系统的再循环水量与给水量之和始终保持在35％BMCR的主汽流量左右。在锅炉点火20～30 min后，水冷壁即出现“汽水膨胀”，分离器贮水箱内水位迅速上升至高水位或高高水位，此时打开通往冷凝器或扩容器支管上的2只高水位调节阀及其闭锁阀，将工质排往冷凝器或扩容器。如采用扩容器，扩容后的蒸汽排往大气，水进入冷凝水箱。若水质合格，则经冷凝水泵排放到汽机的冷凝器中来回收工质，如水质不合格则排向地沟。从机组度过膨胀后开始产汽到最低直流负荷之前，可用循环泵出口调节阀调节疏水箱中的水位。
正常运行及热备用：当锅炉达到35％BMCR的最低直流工况时，启动系统进入热备用状态。
随着直流工况运行时间的增加，为使循环泵保持在热备用状态，有少量省煤器出口炉水被引至循环泵，这小部分暖泵水可以靠正常的过热进行加热蒸发或打开溢流管道上的调节阀将暖泵水疏放到扩容器。当锅炉转入部分负荷运行进入最低直流负荷以下时，分离器贮水箱将出现水位，这时循环泵出口的调节阀自动打开。
5 启动系统中各调节阀的运行模式
5．1 循环泵出口调节阀运行模式
在机组度过汽水膨胀阶段后，储水箱中的水位在正常水位以上、高水位以下(储水箱中的水位在2 350～6 400 mm)时，溢流管道上的调节阀关闭，储水箱中的压力开始升高，储水箱中的水位通过调整循环泵出口的调节阀的开度来控制再循环流量，从而控制储水箱的水位。
5．2 通往扩容器的溢流管道上的2只调节阀运行模式
在锅炉水冲洗及启动初期汽水膨胀期间，如果储水箱中的水位在循环泵出口调节阀开启到最大流量状态下还继续上升，则用溢流管道上的大、小2只调节阀来控制储水箱中的水位(见表1)。
首先用小口径调节阀来控制储水箱中的水位，水位控制范围为6 700～7 650 mm，从6 400～6 700mm之间有300 mm的自由区段，为控制逻辑及阀门的开启时间留有一定的余量。当储水箱中的水位继续上升时，则开启大口径调节阀以控制储水箱中的水位，此阀门的水位控制范围为7 450～8160 mm。由于此阀门的口径较大，当储水箱中的压力大于5 MPa时，则通过此阀门排到扩容器中的水量非常大，同时储水箱中的水位下降非常地快，阀门的动作时间较慢，将引起储水箱中水位急剧变化，为避免这种情况发生，当储水箱压力达到或超过5 MPa时，此阀门闭锁，不允许开启。通往扩容器的溢流管道上的2只水位调节阀有200mm的重叠区，为下1只阀门的开启留有一定时间，以便更有效地控制储水箱中的水位。
在锅炉水冲洗及度过汽水膨胀后，用循环泵出口的调节阀就可以控制疏水箱中的水位达到合适的位置。

6 结束语
由于汽轮机冷凝器的设计容量较小，汽机冷
凝器不能接收锅炉启动到膨胀期间如此大量的高
温疏水进入汽机冷凝器，因此设计中加设了大气
扩容器，将锅炉膨胀期间排出的高温水先排入扩
容器冷却后再通过冷凝水泵进入汽机冷凝器进行
再循环。这种启动系统的优点是完全独立于汽机
之外，不受汽机选型及运行的限制，因此在机组启
动时的运行非常灵活，受到用户的欢迎。在此后
的所有工程中，业主也要求锅炉供货商提供此种
启动系统，因此这种启动系统将大量地应用于哈
锅公司供货的超临界机组上。但此种启动系统的
缺点是初投资大，特别是疏水扩容器及水箱的容
积较大，在机组建设的早期需注意基础的处理。哈锅600MW超临界直流锅炉启动系统设计介绍(pdf).rar