直流炉的启动概述.ppt
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1、课题二 直流炉的启动概述,一、定义二、分类1、按设备金属温度分类1)冷态启动2)温态启动3)热态启动4)极热态启动注意:,是指将静止状态的机组转变为运行状态的过程,包括锅炉点火、升温升压、汽轮机冲转升速、并网、升负荷直到带至额定负荷的全过程。,何处设备的金属温度?,几种典型600MW机组启动状态的划分:东芝、西屋、通用采用高压缸第一级金属温度划分;ABB采用高压转子温度划分,2、停机时间1)冷态启动2)温态启动3)热态启动4)极热态启动3、按冲转时进汽方式分类1)高、中压缸启动2)中压缸启动3)高、中缸启动为主,中压缸启动为辅4、按控制进汽流量阀门分类1)用调速汽门启动2)用自动主汽门或电动主
2、闸门的旁路门启动3)用自动主汽门的预启门启动5、按新蒸汽参数分类1)额定参数启动,定义:特点:a、“三热问题”、节流损失、启动时间b、损失大量燃料量和工质c、机炉相互干扰少适用于哪种机组?2)滑参数启动定义:分类:现在大型单元机组通常采用哪种方法?为什么?,在整个启动过程中,从冲转到并网带负荷的全过程,汽轮机主汽阀前的蒸汽参数始终保持额定值。,在启动过程中,电动主闸阀前的蒸汽参数随机组转速或负荷的变化而逐渐升高。,真空法启动和压力法启动,特点:a、三热问题b、节流损失c、机炉协同操作后,可以大幅度地缩短锅炉点火到发电机并列乃升负荷的速度,提高了电网的机动性d、工质和热量损失e、充分冷却过、再热
3、器,三、配直流锅炉的单元机组冷态启动(一)直流炉启动与汽包炉启动的区别1、受热面分布不同2、水循环建立不同3、直流炉设有启动系统(二)直流炉启动的特点1、直流炉配有专门的启动系统1)为什么要配有专门的启动系统?对直流锅炉,点火启动负荷均须为30%的额定负荷,以保证启动时候锅炉辐射受热面的安全运行。此蒸汽量大大超过汽包锅炉点火时启动蒸汽量,如果运用通常的汽轮机旁路系统进行机组的启动,将损失很多热量。为了减少启动热损失,并能在各种热状态下启动,提高单元制机组运行机动性,直流锅炉都装备有专用启动系统2)启动系统的作用a、完成机组启动时锅炉省煤器和水冷壁的冷态和热态循环清洗,b、建立启动压力和启动流量
4、,以确保水冷壁安全运行 c、尽可能回收启动过程中的工质和热量,提高机组的运行经济性d、对蒸汽管道系统暖管 3)启动系统的分类a、内置式分离器启动系统b、外置式分离器启动系统珙县电厂采用哪种型式?4)启动系统的组成启动分离器及与之相连的汽水管道、阀门、再循环泵等,高低压旁路系统。5)特点 该系统组成简单,运行操作方便,适合于机组调峰要求。在锅炉启停及正常运行过程中,汽水分离器均投入运行,在锅炉启停及低负荷运行期间,汽水分离器湿态运行,起汽水分离作用;在锅炉正常运行期间,汽水分离器只作为蒸汽通道。,图11.12 带再循环泵和内置式分离器的锅炉启动系统,2、直流炉启动速度快直流锅炉没有汽包,其承压的
5、厚壁部件一般是联箱和阀门,受热均匀,故可快速升温升压,使机组启动时间大大缩短。(此时启动时间主要受到汽轮机的限制)3、启动时应建立一定的启动压力1)为什么启动时应建立一定的启动压力?自然循环汽包炉在点火前无压力,点火后工质被加热产生蒸汽压力逐渐提高;直流炉由于要保证水动力稳定性等要求,在点火前就要建立一定的压力。2)启动压力的选取与哪些因素有关?a、受热面的水动力特性。b、工质膨胀现象。c、给水泵的电耗。3)启动压力的值?,5、启动中的工质膨胀现象在直流锅炉中,水的加热、蒸发、过热三个区段无固定的分界点,各段受热面是在启动过程中逐步形成的,整个过程历经三个阶段。 第一阶段:工质加热阶段。在此阶
6、段中,锅炉本体全部受热面都起加热水的作用,工质温度逐步升高,但工质的相态没有发生变化,从锅炉排出的是加热的水,其数量等于锅炉的给水量。 第二阶段:工质膨胀阶段。在此阶段,由于低负荷时水冷壁的吸热量比对流受热面的吸热量大,当锅内某处的工质温度达到饱和温度时,便开始汽化,产生蒸汽,但其后部受热面内的工质仍为水,由于蒸汽比容大,引起局部压力升高,将后部的水挤压出去。此时锅炉出口的流量将大大超过锅炉的给水流量。当沸腾点后部受热面中的水全部被汽水混合物代替后,锅炉排出的流量才恢复到和给水流量一致,此时,锅炉本体受热面分为水的加热和蒸发两区段。 第三阶段:锅炉出口工质过热阶段。随着燃料量的增加,汽温继续上
7、升,当锅炉本体出口工质变成过热蒸汽时,锅炉本体受热面就开始形成水的加热、蒸发和蒸汽过热三个区段。此阶段锅炉排出的流量等于锅炉的给水量。,启动过程中工质膨胀量的影响因素:a、与分离器的位置有关。分离器前受热面越多,膨胀量越大 。b、与启动压力有关。较高的启动压力可减少膨胀量 。c、与启动流量有关。随着启动流量增加膨胀流出量的绝对值增加d、与给水温度有关。给水温度降低,蒸发点后移,膨胀量减弱e、与燃料投入速度有关。燃料投入速度越快,膨胀量越大f、与锅炉型式有关。一次上升型与螺旋上升型相比膨胀量减弱g、与启动工况有关。热态启动时汽水膨胀现象更加明显(因此,在启动系统的启动分离器、储水罐、水位控制阀及
8、大气式扩容器等设备的设计中应充分考虑工质膨胀量,使其容量能满足工质的膨胀要求。)汽包炉中是否有工质膨胀现象? 汽包锅炉实际上也有类似的工质膨胀现象,如水冷壁内工质温升到饱和温度有部分水变成蒸汽,锅内工质体积膨胀,但由于汽包空间的吸收作用只是压力和水位有所上升。,6、启动过程中的相变过程 变压运行锅炉启动过程中,锅炉压力经历了从低压、高压、超高压到亚临界,再到超临界的过程,工质从水、汽水混合物、饱和蒸汽到过热蒸汽。从启动开始到临界点,工质经过加热、蒸发和过热三个阶段;机组进入超临界范围内运行,工质只经过加热和过热两个阶段,呈单相流体变化。 工质在临界点附近,存在着相变点(最大比热区),汽水性质发
9、生剧变,比容和热焓急剧增加,定压比热达到最大值。7、冷态和热态清洗 为什么对直流炉需进行冷态和热态清洗? 冷态清洗:点火前用80-100度左右除氧水进行循环清洗。为防止其他设备及管道内的污物进入炉内,清洗可分布进行。首先进行给水泵前低压系统循环清洗,水质合格后再进行高压系统的循环清洗。 热态清洗:点火后,随着工质温度上升,当水中含铁量超过规定值时,应进行热态清洗。铁的沉淀物温度约在260-290度,故规定锅炉升温过程应在此范围内进行热态清洗。,(三)锅炉再循环泵 珙县电厂中设置锅炉再循环泵有什么优点?可缩短启动时间。配置了循环泵的启动系统,可以提高省煤器入口的给水温度,因此可以缩短启动时间,对
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