循環(huán)流化床鍋爐機組調(diào)試方案研究

循環(huán)流化床鍋爐機組調(diào)試方案研究

電力項目的規(guī)劃和試驗工作是能源基本建設不可替代的重要因素。調(diào)試工作既是相對獨立的階段,同時也貫穿整個工程建設全過程,通過對整套設備的調(diào)整試運行,使各系統(tǒng)單個設備形成有活力和生產(chǎn)力的有機整體。在完成循環(huán)流化床鍋爐機組的各分系統(tǒng)調(diào)試后,進行整套啟動調(diào)試,使整個機組進入試運行階段,以暴露并解決設備和系統(tǒng)的缺陷,考驗機組的可靠性,檢驗機組的設計指標,為將來機組投產(chǎn)后,安全經(jīng)濟運行提供可能。本文以梅縣荷樹園電廠2×135MW循環(huán)流化床機組為例,論述循環(huán)流化床鍋爐整套啟動調(diào)試方案。1鍋爐給煤系統(tǒng)設計梅縣荷樹園電廠2×135MW機組鍋爐為東方鍋爐(集團)股份有限公司,在消化引進技術的基礎上,結合自身在125MW、200MW、300MW、600MW大容量機組鍋爐開發(fā)、設計、制造方面的豐富經(jīng)驗,自主開發(fā)設計,為梅州寶麗華電力有限公司荷樹園電廠設計制造的具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)135MW等級的循環(huán)流化床鍋爐,型號為DG440/13.7-Ⅱ9,自然循環(huán)單汽包循環(huán)流化床鍋爐,一次中間再熱,露天布置,汽冷旋風分離,高溫回灰,固態(tài)排渣,全鋼結構。鍋爐設計參數(shù)如下:主蒸汽流量440t/h;主蒸汽壓力13.7MPa;主蒸汽溫度540℃;再熱蒸汽進出口壓力2.63/2.48MPa;再熱蒸汽進出口溫度321/540℃;給水溫度249.3℃。鍋爐采用膜式水冷壁爐膛,爐膛內(nèi)布置有屏式受熱面和6片屏式過熱器管屏、4片屏式再熱器管屏和一片水冷分隔墻。鍋爐預留6個給煤點和3個石灰石給料口。6臺給煤裝置在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻分布,3只石灰石口也布置前墻,石灰石與燃煤分開進入爐內(nèi)。床上前后墻各布置有2只油燃燒器,床下布置有兩支風道燃燒器。爐膛兩側各布置有1臺滾筒式冷渣器。爐膛與尾部豎井之間,布置有2臺汽冷旋風分離器,其下部各布置1臺回料器。尾部豎井采用雙煙道布置,前一煙道布置再熱器,后一煙道中從上到下依次布置有高溫過熱器、低溫過熱器省煤器。過熱器系統(tǒng)布置有兩級噴水減溫器。再熱器兩側進口裝有事故噴水,再熱汽溫度調(diào)節(jié)以煙氣擋板調(diào)節(jié)為主,噴水減溫為輔。鍋爐采用兩次配風,一次風從爐膛低部水冷布風板、風帽進入爐膛,二次風從燃燒室錐體部分進入爐膛。原煤采用兩級破碎,末級破碎機出口燃煤粒度不大于8m,合格粒度燃煤進入爐前煤斗,配6臺給煤機。石灰石粒度要求不大于1.0mm。鍋爐配有兩臺豪頓華工程有限公司生產(chǎn)的一次風機、二次風機引風機,3臺高壓流化風機,一臺點火增壓風機風機、一臺播煤增壓風機和兩臺石灰石風機等。2標準物質(zhì)、標準和組織的分工2.1制定國、部、省對用電工程調(diào)整試運辦法2011年版整套啟動參照以下有關規(guī)程:部頒《火力發(fā)電基本建設工程啟動及竣工驗收規(guī)程(1996年版)》;部頒《火電工程啟動調(diào)試工作規(guī)定》;部頒《火電工程調(diào)整試運質(zhì)量檢驗及評定標準(1996年版)》;部頒《火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準》(鍋爐篇)(1990年版);部頒《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》;制造商提供的說明書及相關資料。2.2組織分工電廠運行人員負責設備運行操作;調(diào)試人員負責指導運行操作;安裝單位負責設備消缺、維護;未盡事宜由業(yè)主和安裝等單位協(xié)調(diào)解決。3設備與試驗投用鍋爐酸洗、沖管階段發(fā)現(xiàn)的缺陷已處理完畢;鍋爐設備、系統(tǒng)全部按正常運行要求連接好,安全門閥芯已恢復完畢;已準備好足夠燃料和化學除鹽水,燃料分析已完成,試運用煤已確定;鍋爐煙風、上煤、出灰、冷渣器及出渣、燃油、廠用電、燃料制備等系統(tǒng)等均已分部試運調(diào)試結束,能滿足鍋爐滿負荷運行的需要;煙風系統(tǒng):一次風機、二次風機、引風機、高壓流化風機、點火增壓風機、石灰石風機、播煤增壓風機、電除塵器及相應的調(diào)節(jié)擋板、隔離擋板調(diào)試以及再熱汽溫調(diào)節(jié)煙氣擋板調(diào)試完畢,有關信號及聯(lián)鎖保護投入;電除塵器均布、振打、空升試驗完畢,可隨時投用;各人孔門、防爆門、看火孔完整良好,能嚴密不漏;鍋爐汽水系統(tǒng)所有閥門調(diào)試完畢,可以投用;過熱器、再熱器減溫水系統(tǒng)調(diào)試完畢,可以投用;鍋爐疏水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、汽包雙色和電接點水位計等調(diào)試完畢,可以投用;輔助蒸汽系統(tǒng)調(diào)試完畢,可以投用;鍋爐汽水取樣系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)調(diào)試完畢,可以投用;鍋爐各受熱面金屬溫度測點可以投用;鍋爐吹灰系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢,可以投用;設備和系統(tǒng)保溫工作已全部結束;汽機旁路系統(tǒng)調(diào)試完畢,可以投用;空壓機系統(tǒng)調(diào)試完畢,可以投用;所有設備掛牌工作結束,介質(zhì)流向已標明;鍋爐MFT及機、爐、電聯(lián)鎖試驗合格;火檢及火檢風機系統(tǒng)調(diào)試完畢;熱控系統(tǒng)DCS、BMS、MCS、SCS等已基本調(diào)試完畢,熱控CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(機組主控、鍋爐主控、主再汽溫、汽包水位等)數(shù)值初步整定、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等調(diào)試完畢;BTG盤報警和有關硬手操可正常使用;鍋爐需進行工作壓力水壓試驗,水壓試驗進行到主汽門前;化學監(jiān)督工作能正常進行,所用儀器和藥品已準備好。鍋爐場地平整,道路暢通,扶梯、欄桿齊全牢固。爐本體和輔機照明完好可以投用。消防設施、生活服務設施能夠投用。4測試過程、步驟和內(nèi)容的調(diào)整4.1投用、啟動、吹掃過程鍋爐整套啟動點火前檢查:鍋爐本體及尾部煙道經(jīng)檢查,內(nèi)部已無人工作,腳手架已全部拆除,受熱面清潔完整,各人孔門完好,并關閉嚴密;煤倉內(nèi)已清理無雜物,并已上粒度合格的煤;布風板上已鋪上靜止高度880mm,粒度合格床料,冷渣器內(nèi)也鋪上底料,回料器在加料口加入細灰或沙子,具體料層厚度根據(jù)廠家建議執(zhí)行。各油槍霧化片已清理,高能點火器完好,均能自由進退;鍋爐各部分保溫完好;鍋爐各膨脹指示器指示正確,均在0位,膨脹間隙正常;各輔機油站、冷卻水系統(tǒng)正常;燃料、化水準備充足;所有平臺走道完整,照明完好。檢查和確認下列系統(tǒng)和設備以處于啟動前狀態(tài),具備投用條件:煙風系統(tǒng)及相關設備調(diào)試結束,可以投用;燃油系統(tǒng)、霧化及吹掃蒸汽系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;爐本體吹灰系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;過熱器及再熱器減溫水系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;輔汽系統(tǒng)及各加熱系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;火檢系統(tǒng)及火檢冷卻風系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;鍋爐儀用壓縮空氣系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;返料系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;石灰石系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;出灰、放渣控制閥、冷渣器及出渣系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;碎煤機系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用;輸煤、上煤系統(tǒng)調(diào)試結束,可以投用。鍋爐各輔機及其風門、擋板、電動門、跳閘閥等有關聯(lián)鎖保護裝置的電源均已送上。確認CCS、BMS等聯(lián)鎖保護正確,控制系統(tǒng)正常。投用各種測量指示儀表或變送器,確認各參數(shù)顯示正確,確認記錄、報警信號裝置等熱控設備功能完整準確。點火前必須完成鍋爐MFT試驗,確認各項動作正確。MFT發(fā)生后聯(lián)鎖以下操作:主燃油跳閘閥快關;所有點火油槍切除并退出;所有給煤機跳閘;所有石灰石給料機跳閘;汽輪機跳閘;發(fā)電機跳閘;MFT后MCS、CCS有以下操作:二次風調(diào)節(jié)切手操;引風機切手操;過熱器減溫水關閉;再熱器減溫水關閉;停止排渣;停止吹灰。完成所有聯(lián)鎖保護試驗;完成整套啟動前檢查驗收;鍋爐點火前檢查;鍋爐上水至點火水位;按規(guī)程啟動相關輔機,風機啟動順序為引風機→高壓流化風機→二次風機→冷渣器流化風機→一次風機→石灰石風機;控制爐膛負壓(分離器出口),投入引風自動;投入相關吹掃風;投用燃油系統(tǒng),燃油循環(huán);啟動火檢風機;吹掃前進行燃油泄漏試驗;投入再熱器保護,煙氣擋板和汽機旁路;爐膛吹掃,爐膛吹掃必須以下幾條滿足許可條件(具體的以設計為準):任一臺引風機運行;任一臺一次風機運行;任一臺二次風機運行;任一臺高壓流化風機運行;風煙系統(tǒng)開通道;油槍快關閥關閉;燃油跳閘閥關閉;給煤機全停;石灰石給料機全停;無MFT條件;冷卻風系統(tǒng)運行正常;爐膛無火;BMS電源正常;鍋爐送風量大于30%;爐膛壓力正常;汽包水位正常;床溫小于設定值;燃油泄漏試驗完成。待點火條件滿足后點火,根據(jù)冷態(tài)啟動曲線,控制燃燒,鍋爐升壓;風道燃燒器點火后應監(jiān)視風道內(nèi)保溫層,防止燒損。本階段,鍋爐基本在燃油,由于啟動調(diào)試時間長,要加強燃燒調(diào)整,監(jiān)視油槍霧化情況,嚴密監(jiān)視尾部煙道煙溫,防止發(fā)生二次燃燒;到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù),配合汽機沖轉(zhuǎn)、升速、暖機,鍋爐維持參數(shù),在汽機額定轉(zhuǎn)速沒有達到之前,必須控制燃燒速率,防止旋風分離器管壁溫度超過420℃,以保護分離器;汽機滿速后,維持燃燒配合汽機和電氣試驗;并網(wǎng)升負荷;當床溫度到610℃,可手動啟動第一臺給煤機,以最小速率進行脈動投煤,當床溫升高,而氧量持續(xù)減少時,可認為煤已著火,可連續(xù)給煤。進一步加熱升溫,當中排熱電偶顯示溫度達到750℃,逐漸減少油槍出力,當爐膛溫度達到850℃,停用全部油槍。調(diào)整床溫至運行床溫。鍋爐投煤后,啟動冷渣器系統(tǒng)。鍋爐投煤后要嚴密監(jiān)視尾部煙道煙溫,防止積粉二次燃燒。當鍋爐壓力達到要求后,校驗安全門(也可根據(jù)現(xiàn)場情況在沖轉(zhuǎn)前進行);根據(jù)《火電工程調(diào)整試運質(zhì)量檢驗及評定標準》的要求,在本階段應做好鍋爐點火升壓、技術指標控制等各項工作。4.2鍋爐負荷試驗接第一階段工作,汽機維持3000r/min;機組并網(wǎng)帶負荷;床溫正常后,停運油槍,完成鍋爐點火,投運電除塵;投入石灰石系統(tǒng);鍋爐注意燃燒調(diào)整,注意床溫返料,進行日常巡檢;按機組啟動曲線升負荷;檢查鍋爐膨脹情況,如果受阻必須解決后,再繼續(xù)升負荷;鍋爐負荷50%以上時,配合熱工進行水位自動調(diào)試;配合熱工進行風量自動調(diào)試;配合熱工進行床溫自動調(diào)試;配合熱工進行返料自動調(diào)試;配合熱工進行汽溫汽壓自動調(diào)試;配合熱工進行燃燒自動調(diào)試;配合熱工進行石灰石給料控制自動調(diào)試;冷渣器熱態(tài)調(diào)試;出灰、出渣系統(tǒng)熱態(tài)調(diào)試;配合熱工進行協(xié)調(diào)控制等其它調(diào)試;各項自動調(diào)試合格后即要求投入運行;根據(jù)汽水品質(zhì),鍋爐同步進行洗硅;過熱汽溫度調(diào)節(jié)主要用減溫水,再熱汽溫度調(diào)節(jié)以煙氣擋板為主,減溫水為輔;床溫可通過改變一次風量進行調(diào)節(jié);按機組啟動曲線,逐漸增加機組負荷,直至135MW;蒸汽嚴密性試驗;對升負荷過程中可能出現(xiàn)的問題,應解決后才能繼續(xù)升負荷;配合汽機進行CCS負荷擺動、高加緊急停用試驗等;根據(jù)《火電工程調(diào)整試運質(zhì)量檢驗及評定標準》的要求,在本階段應做好鍋爐各系統(tǒng)帶負荷調(diào)試和燃燒調(diào)整的記錄。4.3測試階段及調(diào)試過程接第二階段進行;鍋爐所有分系統(tǒng)調(diào)試完畢后,所有對運行有影響的缺陷解決后,投用各項自動,機組帶負荷至135MW;滿足啟動要求后,機組進入168h滿負荷連續(xù)試運行,在滿負荷試運期間,對鍋爐及其輔助系統(tǒng)在額定工況下進行考驗,驗證機組在額定工況下運行時,能否達到設計要求;根據(jù)《火電工程調(diào)整試運質(zhì)量檢驗及評定標準》的要求,在本階段應做好鍋爐滿負荷試運的記錄。停爐過程中,當中層熱電偶顯示爐膛溫度接近610℃時,投運油槍,停止給煤以及石灰石。當機組達到一合適的停爐工作溫度后,對爐膛、旋風分離器、回料腿和回料器和冷渣器及進渣控制閥,繼續(xù)進行吹掃約30min以保護耐火材料,然后停風機。鍋爐如果放水,水溫必須小于93℃。如果停爐熱備用,可維持高床溫,料層厚度保持高一點。試運結束后,鍋爐整套啟動調(diào)試結束,移交試生產(chǎn)。在調(diào)試過程中,要根據(jù)實際情況,進行制定記錄表格。另外,本試驗是在鍋爐沖管完成,系統(tǒng)已恢復后進行。初期需要配合汽機、電氣試驗,校驗安全門。升負荷過程中進行蒸汽嚴密性試驗,然后到額定負荷進行可靠性試運階段。5加強汽溫和再熱器運行管理(2)鍋爐燃燒時,應盡量保持正常床溫運行,特別是高床溫運行,一旦出現(xiàn)汽溫高的異常,處理就比較困難,常常通過大量減負荷,重新調(diào)整床溫、汽溫,再重新帶負荷,這樣就限制了機組帶負荷。(3)鍋爐給煤應控制粒度。給煤粒度超過設計值時,運行人員往往通過加大一次風量來流化料層,避免大顆粒沉底、床料分層、局部流化不良,而此時床溫又維持不住,只好加煤,這樣就導致該負荷下燃燒過量,汽溫汽壓可能控制不了。給煤過細會造成尾部煙道積碳,可能造成尾部煙道二次燃燒。另外油槍也要保證霧化良好。(4)鍋爐返料差壓應注意監(jiān)視,防止返料吹空,煙氣短路,由下部直接進入旋風分離器,同時也要防止不返料,旋風分離器堵塞。(5)給煤一定要控制水分,水分過大可能堵塞下煤管,影響鍋爐正常運行。(6)防止過熱器、再熱器超溫超壓,保證汽包水位。(7)汽機跳閘時以及啟動初期要注意保護再熱器;汽機跳閘時要監(jiān)視分離器壁溫,超過420℃時要開啟排汽閥,400℃時關閉。(8)鍋爐運行所有保護必須投運,不可切除,遇到問題協(xié)商解決。(9)輔機要加強巡檢。6鍋爐調(diào)試的注意事項本文