强制循环锅炉用水包代替了自然循环锅炉蒸发受热面下联箱,水包设有锅炉运行中定期排出炉水水渣和锈垢的排污管。自然循环锅炉严禁在锅炉运行中对下降管或下联箱排污,因为那将破坏水循环,导致上升管汽水混合物停滞和水冷壁管烧损。自然循环锅炉必须对给水和炉水的品质严格控制,避免水渣和铁锈在水冷壁下联箱沉积,二期机组在凝结水泵出口设有一套除铁系统,其内部为以聚丙烯纤维为过滤材质的滤元,用以去除铁和铜腐蚀物,保证水质。
锅炉启动时,省煤器进水不连续,若省煤器中的水不流动,就可能导致管壁超温。强制循环锅炉可以在低负荷或点火升压时,依靠炉水泵的压力对省煤器进行再循环,保护省煤器。而自然循环锅炉对省煤器进行再循环比较困难,在锅炉设计中就要充分考虑省煤器的安全问题,或降低省煤器入口烟气温度,或提高省煤器管材规格。在机组启动初期进行给水调节时,要保证省煤器有足够冷却,避免省煤器给水停滞干烧。
炉水泵要求必须能耐高静压,电机能防水、能隔热,轴承能防止杂质进入,其辅助系统,尤其冷却系统要求也就高些,华能大连电厂一期的轴冷水泵,电压6000V、功率350Kw、扬程53m,而二期轴冷水泵电压仅400V,功率147Kw,扬程33.55m。再者,强制循环锅炉对控制系统的要求也比自然循环锅炉高。所以强制循环锅炉的初投资要大,运行中维护、检修、监视等方面的投入也大些。
4 实际的运行操作
华能大连电厂二期锅炉的汽包水位是一个极重要参数,反映锅炉水循环的安全,它的异常直接触发锅炉MFT。一期锅炉水位低于可视水位以下时,只要炉水泵运行正常,差压和电流未异常摆动或偏低,水循环就不会被破坏,锅炉还可以持续上水至正常水位,其MFT条件是炉水泵差压异常。
二期锅炉启动中须严格遵守厂家给定的升压曲线,控制升压速度。尤其升压初期,水循环较差,汽包壁受热不均匀,上、下部,内、外壁都有温差。所以一定要控制好油枪投停与分布,除氧器水温,主、再热蒸汽管疏水及连排的开度,保证汽包上下壁温差不超限,升压率小于规定值。一期锅炉炉水泵在点火前已启动,水循环建立早,炉水的强制流动,使各承压部件得到了均匀的加热,故可以适当的提高升压升温速度,缩短锅炉启动时间。
停炉冷却时,由于炉水循环泵一直转到锅炉压力降至5×102kpa才停止,所以一期锅炉的汽包和水冷壁可以得到均匀、快速冷却,炉水温度的下降率最高可达165℃/h,有利于炉内检修的较快进行。二期锅炉必须控制降压降温的速度,饱和温度的下降率不能大于55℃/h,汽包上下壁温差要小于50℃,还得不断上水,保持汽包高水位,利用锅炉余热建立的微弱水循环对锅炉进行均匀冷却。 字串3
一期锅炉水循环压头高,循环倍率小,流速大,水冷壁吸热量大,升负荷炉膛热量的增加,水冷壁辐射吸热占份额比较大,所以蒸汽压力变化迅速,机组在负荷变化时可以采用较快的升速率。同样采用3MW/min升速率的升负荷过程中,一期机组蒸汽压力与滑压曲线吻合很好,实际压力与设定值平均偏差在0.1~0.2MPa左右,超调量也小。二期机组由于汽包容积大,相应锅炉水容量和蓄热能力大,负荷变化时,蒸汽压力变化速度慢,幅度大。[3]升负荷时往往先一个明显下降,然后随着煤量大幅增加快速增长,最后超出设定值很多再慢慢回头,实际压力与设定值偏差常在0.3MPa以上,超调量较大。
强制循环锅炉优点很多,但也有它的困难,英国有研究单位认为:强制循环锅炉有循环泵,总是复杂的,而且在超高压以下显示不出优越性,只有压力高于15.68MPa才合算,所以还是自然循环锅炉好一些。[3]炉水泵的安全运行是强制循环锅炉安全运行的保证,它启动和正常运行时操作和监视的内容多,自然循环锅炉设备精炼,操作和监视的内容少,但只要严格按照操作规程和厂方说明对锅炉进行操作和精心维护,这两种锅炉都可以成功地完成发电和长期安全运行的任务。华能大连电厂#1、#3机组曾分别长周期安全稳定运行510天和633天就说明了这一点。