一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括分離器儲水箱、壓力擴(kuò)容器、高壓加熱器、除氧器、鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱、汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱、鍋爐再熱器及機(jī)組排水槽；其中，分離器儲水箱的出口連接壓力擴(kuò)容器的入口，壓力擴(kuò)容器有兩路蒸汽出口，一路排大氣，一路排往高壓加熱器汽側(cè)。壓力擴(kuò)容器有兩路水出口，一路排往除氧器，一路排往機(jī)組排水槽。從鍋爐再熱器向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱供汽，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱和汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱聯(lián)通。該方法通過壓力擴(kuò)容器回收了直流鍋爐啟動疏水的水量和熱量，提高了鍋爐給水的溫度。通過鍋爐再熱器向鍋爐輔汽聯(lián)箱供汽，減少了機(jī)組啟動對外部蒸汽的依賴性，減少了通過旁路排往凝汽器的蒸汽，有節(jié)能和節(jié)約成本的效果。
【專利說明】
-種直流鍋妒啟動系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 電站機(jī)組在啟動初期及停機(jī)階段需要一定量的蒸汽，運些蒸汽主要供軸封、汽動 給水累汽源、除氧器加熱、空預(yù)器吹灰、暖風(fēng)器等。目前運些蒸汽是由鄰機(jī)或啟動鍋爐提供 的。運些由鄰機(jī)或啟動鍋爐提供的蒸汽統(tǒng)稱為外部蒸汽。外部蒸汽供汽一般送至本機(jī)的輔 汽聯(lián)箱，本機(jī)用汽根據(jù)需要從輔汽聯(lián)箱取用。
[0003] 目前常規(guī)設(shè)計的輔汽聯(lián)箱汽源除了外部汽源外，還從機(jī)組四段抽汽或冷段再熱器 接取汽源。在機(jī)組負(fù)荷升高到足夠大（一般要求四段抽汽或冷段再熱汽壓力大于〇.7Mpa) 后，輔汽聯(lián)箱的汽源才能夠從外部汽源切換至本機(jī)汽源，運個過程簡稱為汽源切換。
[0004] 從本機(jī)鍋爐點火到完成汽源切換，正常運行機(jī)組一般需要至少8小時左右的時間。 對于新健機(jī)組，鍋爐點火吹管階段、空負(fù)荷階段、帶負(fù)荷階段的初期都需要外部汽源供汽， 對于試運比較順利的機(jī)組，使用外部汽源的時間至少需要150個小時，試運不順利的機(jī)組需 要時間會更長。
[0005] 外部汽源來自鄰機(jī)，機(jī)組啟動、停止過程需要受制于鄰機(jī)帶負(fù)荷情況。外部汽源來 自啟動鍋爐，需要啟動鍋爐陪著較長時間的運行。由于啟動鍋爐設(shè)計不是長期運行，相應(yīng)的 環(huán)保設(shè)施一般都不會很完善，啟動鍋爐運行過程中，污染比較嚴(yán)重。目前啟動鍋爐大多數(shù)為 燃油鍋爐，長時間運行費用也比較高。
[0006] 機(jī)組啟動階段使用蒸汽量都比較大，對于沒有電動給水累的機(jī)組、采用汽動風(fēng)機(jī) 的機(jī)組、廠房需要供暖的機(jī)組啟動用汽量更大，外部供汽經(jīng)常不能滿足要求。采用鄰機(jī)供 汽，如果鄰機(jī)負(fù)荷較低，能夠提供的蒸汽量和蒸汽參數(shù)很難滿足啟動用汽的需求。采用啟動 鍋爐供汽，如果啟動鍋爐完全按照最大量用汽設(shè)計，會增加機(jī)組建設(shè)費用。
[0007] 在機(jī)組停機(jī)過程中，需要外部汽源恢復(fù)供給。如果事故狀況突然停機(jī)，外部汽源不 能及時供給（啟動鍋爐啟動需要時間，鄰機(jī)供汽暖管需要時間），跳機(jī)后四段抽汽的汽源會 立即喪失，冷段再熱器的汽源有限，輔汽喪失會使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。汽動引風(fēng)機(jī)，汽動給水 累喪失汽源后會跳閩，再次啟動需要較長時間，從而會延長機(jī)組再次恢復(fù)啟動的時間。
[000引電站直流鍋爐在轉(zhuǎn)干態(tài)之前，啟動分離器會分離出來一部分飽和水，運些飽和水 儲存在分離器的儲水箱內(nèi)，運些分離出來的水稱為直流鍋爐啟動疏水。目前啟動疏水的排 出主要有W下幾種途徑。
[0009] 第一種是利用爐水循環(huán)累將啟動疏水水回收至鍋爐省煤器入口。運種方法主要存 在W下不足：
[0010] (1)啟動系統(tǒng)在工作過程中，爐水循環(huán)累的工質(zhì)有較高的溫度和壓力，對爐水循環(huán) 累質(zhì)量要求較高，目前我們國內(nèi)的超(超)臨界鍋爐的爐水循環(huán)累主要靠進(jìn)口。進(jìn)口爐水循 環(huán)累費用較高而且訂貨周期較長，目前火力發(fā)電發(fā)展迅速，爐水循環(huán)累供貨往往不能滿足 電廠建設(shè)的需要。
[0011] (2)爐水循環(huán)累電機(jī)腔室的冷卻水水質(zhì)要求很高，在很多電廠都發(fā)生過由于電機(jī) 腔室內(nèi)濾網(wǎng)堵塞，致使?fàn)t水累電機(jī)溫度高而不得不停爐檢修。
[0012] (3)爐水循環(huán)累對冷卻水的可靠性要求很高，在一些電廠曾經(jīng)發(fā)生過由于電機(jī)腔 室冷卻水泄露，爐內(nèi)的高溫水進(jìn)入爐水循環(huán)累電機(jī)腔室，使得爐水循環(huán)累電機(jī)線圈燒毀，不 得不停爐檢修。
[0013] (4)爐水循環(huán)累的檢修比較麻煩。由于爐水循環(huán)累主要靠進(jìn)口，很多設(shè)備供應(yīng)商提 出的檢修條件比較苛刻，電廠很難達(dá)到檢修要求。曾經(jīng)有電廠由于電機(jī)腔室濾網(wǎng)堵塞，而將 整臺爐水累空運返廠清理濾網(wǎng)，歷時1個月，費用浪費巨大。
[0014] 第二種方法是將啟動疏水排放至大氣擴(kuò)容器。運種方法主要存在W下不足：
[0015] (1)直流鍋爐的啟動疏水是飽和的高壓水，經(jīng)過大氣擴(kuò)容器擴(kuò)容后，一部分通過大 氣擴(kuò)容器的排汽排入空中，能夠回收的一部分水也只能是常壓下的飽和水，造成了水量和 熱量的浪費。
[0016] (2)排入空中的水蒸汽凝結(jié)后落在周圍環(huán)境中，對周圍環(huán)境造成了污染。
[0017] (3)大氣擴(kuò)容器中的飽和水如果水質(zhì)合格，需要排放至凝汽器中，但由于回收水溫 度高，進(jìn)入凝汽器后，提高了凝結(jié)水溫度，會降低機(jī)組的效率，另外也會影響到凝結(jié)水精處 理的安全運行。
[0018] (4)大氣擴(kuò)容器內(nèi)的水要通過疏水累打入凝汽器中，增加了投資。
[0019] (5)凝汽器與大氣擴(kuò)容器相連，由于閥口內(nèi)漏等原因，影響了凝汽器真空，降低了 機(jī)組運行的效率，甚至影響到了機(jī)組的安全運行。
[0020] (6)大氣擴(kuò)容器不是封閉的，空氣中的灰塵不可避免會進(jìn)入大氣擴(kuò)容器中，增加了 啟動疏水的二次污染。如果污染的水進(jìn)入凝汽器中，就會污染熱力系統(tǒng)。
[0021] 電站啟動時，在鍋爐點火升溫升壓尚未沖轉(zhuǎn)階段，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽必須通過旁路 排入凝汽器。在沖轉(zhuǎn)及低負(fù)荷階段，仍有部分蒸汽需要通過汽輪機(jī)旁路排入凝汽器。
[0022] 蒸汽排入凝汽器主要存在W下不足：
[0023] (1)排入凝汽器的蒸汽，其熱量無法被利用，是能量的浪費；
[0024] (2)蒸汽排入凝汽器，提高了凝結(jié)水的溫度，降低了汽輪機(jī)的效率；
[0025] (3)凝結(jié)水的溫度過高會影響精處理的運行，很多電廠都發(fā)生過在啟動初期由于 凝結(jié)水溫度過高而使得精處理無法正常投運；
[0026] 蒸汽進(jìn)入凝汽器變成凝結(jié)水后，還要利用凝結(jié)水累打入除氧器，增加了凝結(jié)水累 的耗功。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0027] 本發(fā)明的目的在于針對目前機(jī)組啟動階段一方面要大量使用外部蒸汽，另外自身 機(jī)組產(chǎn)生的蒸汽及高溫高壓的飽和水無法使用的問題，提供了一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)及方 法。
[0028] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0029] -種直流鍋爐啟動系統(tǒng)，包括分離器儲水箱、壓力擴(kuò)容器、高壓加熱器汽側(cè)、除氧 器、鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱及機(jī)組排水槽;其中，
[0030] 分離器儲水箱的出口連接壓力擴(kuò)容器的入口，壓力擴(kuò)容器的第一出口連接大氣排 放閥，壓力擴(kuò)容器的第二出口連接高壓加熱器汽側(cè)的第一入口，壓力擴(kuò)容器的第=出口連 接除氧器的第一入口，壓力擴(kuò)容器的第四出口連接機(jī)組排水槽的入口，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的 第一出口連接在高壓加熱器汽側(cè)的第二入口，高壓加熱器汽側(cè)的出口連接在除氧器的第二 入口，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的第=出口連接除氧器的第=入口。
[0031] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，分離器儲水箱的出口連接壓力擴(kuò)容器的入口的管路上 設(shè)置有分離器儲水箱水位控制閥，壓力擴(kuò)容器的第二出口連接高壓加熱器汽側(cè)的第一入口 的管路上設(shè)置有壓力擴(kuò)容器壓力調(diào)節(jié)閥，壓力擴(kuò)容器的第=出口連接除氧器的第一入口的 管路上設(shè)置有壓力擴(kuò)容器第一水位調(diào)節(jié)閥，壓力擴(kuò)容器的第四出口連接機(jī)組排水槽的入口 官道上設(shè)置有壓力擴(kuò)容器第二水位調(diào)節(jié)閥，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的第=出口連接除氧器的第= 入口的管道上設(shè)置有除氧器供汽調(diào)節(jié)閥，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的第一出口連接在高壓加熱器汽 側(cè)的第二入口的管道上設(shè)置有高壓加熱器供汽調(diào)節(jié)閥，高壓加熱器汽側(cè)的出口連接在除氧 器的第二入口管道上設(shè)置有高壓加熱器水位調(diào)節(jié)閥。
[0032] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，還包括鍋爐再熱器、第一減溫減壓閥、鍋爐本體吹灰蒸 汽母管、第二減溫減壓閥和汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱;其中，
[0033] 鍋爐再熱器的出口通過第一減溫減壓閥連接在鍋爐本體吹灰蒸汽母管的入口，鍋 爐本體吹灰蒸汽母管的出口通過第二減溫減壓閥連接在鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的第二入口，鍋爐 側(cè)輔汽聯(lián)箱與汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱通過雙向調(diào)節(jié)閥聯(lián)通。
[0034] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，還包括鍋爐側(cè)蒸汽用戶、汽機(jī)側(cè)蒸汽用戶、四段抽汽供 輔汽母管、冷段再熱汽供輔汽管道W及外部蒸汽供輔汽管道;其中，
[0035] 鍋爐側(cè)蒸汽用戶連接在鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的第二出口；汽機(jī)側(cè)蒸汽用戶連接在汽機(jī) 側(cè)輔汽聯(lián)箱的出口；汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱的第一至第=入口分別連接在四段抽汽供輔汽母管、 冷段再熱汽供輔汽管道W及外部蒸汽供輔汽管道上。
[0036] -種直流鍋爐啟動方法，包括W下步驟：
[0037] 1)直流鍋爐在啟動初期，先通過外部蒸汽供輔汽管道向汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱供汽，再 通過雙向調(diào)節(jié)閥向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱供汽，鍋爐側(cè)蒸汽用戶從鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱取汽，汽機(jī)側(cè) 蒸汽用戶從汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱取汽；
[0038] 2)直流鍋爐在沖洗階段，從分離器儲水箱排出的水，通過分離器儲水箱水位控制 閥進(jìn)入壓力擴(kuò)容器，并通過分離器儲水箱水位控制閥控制分離器儲水箱在正常水位運行， 化驗從壓力擴(kuò)容器排出的水，如果水質(zhì)合格，將壓力擴(kuò)容器中的水通過壓力擴(kuò)容器第一水 位調(diào)節(jié)閥排往除氧器，如果水質(zhì)不合格，將壓力擴(kuò)容器中的水通過壓力擴(kuò)容器第二水位調(diào) 節(jié)閥排往機(jī)組排水槽；
[0039] 3)直流鍋爐在點火后，從分離器儲水箱排出的水，通過分離器儲水箱水位控制閥 進(jìn)入壓力擴(kuò)容器后，就會產(chǎn)生一些蒸汽，如果蒸汽品質(zhì)合格，將壓力擴(kuò)容器中的汽通過壓力 擴(kuò)容器壓力調(diào)節(jié)閥排往高壓加熱器汽側(cè)，如果蒸汽品質(zhì)不合格，將壓力擴(kuò)容器中的汽通過 大氣排放閥排往大氣，在此過程中通過壓力擴(kuò)容器壓力調(diào)節(jié)閥或大氣排放閥調(diào)節(jié)壓力擴(kuò)容 器的壓力略高于除氧器的壓力，W使壓力擴(kuò)容器中的水能夠順利排往除氧器；
[0040] 4)在直流鍋爐再熱器壓力高于外部蒸汽壓力后，將鍋爐再熱器中的蒸汽通過第一 減溫減壓閥導(dǎo)入鍋爐本體吹灰蒸汽母管，再通過第二減溫減壓閥導(dǎo)入鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱，逐 步增大從鍋爐再熱器向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的供汽，減少從汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱 的供汽，減少外部蒸汽的使用量，當(dāng)從鍋爐再熱器向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的供汽足夠多時，鍋爐 側(cè)輔汽聯(lián)箱通過雙向調(diào)節(jié)閥向汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱供汽，停止使用外部蒸汽；
[0041] 5)在直流鍋爐啟動過程中，停止使用外部蒸汽后，使用再熱蒸汽向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián) 箱和汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱供汽，W減少蒸汽通過旁路派往凝汽器，并加大從鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱向 除氧器及高壓加熱器汽側(cè)的供汽，來提高給水溫度，加快機(jī)組啟動速度；
[0042] 6)在直流鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)運行后，壓力擴(kuò)容器被隔離運行，當(dāng)四段抽汽或冷段再熱汽 的壓力高于汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱的壓力后，汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱和鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的蒸汽切換為四 段抽汽或冷段再熱汽供汽，從鍋爐本體吹灰蒸汽母管向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的供汽被切除。
[0043] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟2)中，通過壓力擴(kuò)容器第一水位調(diào)節(jié)閥或壓力擴(kuò) 容器第二水位調(diào)節(jié)閥控制壓力擴(kuò)容器在正常水位運行。
[0044] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：
[0045] 本發(fā)明提供的一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)。該系統(tǒng)和目前通常使用的系統(tǒng)和方法比起 來有W下幾方面明顯的優(yōu)點：
[0046] 采用非能動的方法回收了直流鍋爐啟動疏水。a不采用大氣疏水?dāng)U容器，克服了大 氣疏水?dāng)U容器回收疏水所存在的缺點;b不需要采用爐水循環(huán)累，解決了爐水循環(huán)累回收啟 動疏水所存在的問題;C直流鍋爐啟動疏水利用壓力擴(kuò)容器擴(kuò)容降壓，擴(kuò)容降壓后產(chǎn)生的飽 和水和飽和蒸汽自身也有一定的壓力，利用該壓力可W將水和蒸汽分別回收至除氧器、輔 汽聯(lián)箱中，不需要額外的動力，不需要額外消耗能量，有節(jié)能的功效;d回收過程中不需要額 外的降溫措施，啟動疏水的能量沒有損失，有降耗的功效;e沒有向周圍環(huán)境擴(kuò)散蒸汽，有節(jié) 水、降耗、減少污染的功效；
[0047] 本發(fā)明提供了一種直流鍋爐啟動方法，有如下優(yōu)點：（1)通過鍋爐再熱器向鍋爐輔 汽聯(lián)箱供汽，鍋爐再熱蒸汽參數(shù)在點火后1小時左右就能夠接近于輔汽參數(shù)，此時本機(jī)鍋爐 就可W向輔汽聯(lián)箱供汽，從而減少了機(jī)組啟動對外部蒸汽的依賴性，縮短了使用外部蒸汽 的時間，也節(jié)約了運行費用。（2)本機(jī)鍋爐供汽不論從流量上還是壓力上均能滿足機(jī)組啟動 要求。（3)鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱通過減溫減壓器與鍋爐本體吹灰母管相連，鍋爐本體吹灰母管額 定運行壓力一般為2M化左右，新增的聯(lián)箱、管道、閥口等壓力等級比較低，費用也比較便宜。 (4)鍋爐側(cè)用汽從位于鍋爐側(cè)的聯(lián)箱上取用，汽機(jī)側(cè)用汽從汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱上取用，減少了 管道使用量(相對于鍋爐側(cè)用汽從汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱上取用），節(jié)約了投資成本。（5)采用自身 供汽的系統(tǒng)設(shè)計后，啟動鍋爐的容量和可靠性在設(shè)計時就可W降低，從而節(jié)約投資。（6)在 機(jī)組突然跳機(jī)后，鍋爐余壓可W立即為輔汽供汽，為輔汽外部汽源的恢復(fù)供給提供了時間， 從而可W避免事故因輔汽喪失而進(jìn)一步擴(kuò)大，并縮短機(jī)組恢復(fù)啟動運行的時間。
[0048] 在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽是要通過汽輪機(jī)旁路排往凝汽器的，排往凝汽 器的蒸汽熱量是無法利用的，通過鍋爐輔汽聯(lián)箱，使用了再熱蒸汽，減少了再熱蒸汽排往凝 汽器。（1)直接回收了旁路蒸汽的熱量，具有節(jié)能效果；（2)降低了啟動階段凝結(jié)水的溫度， 提高了汽輪機(jī)的效率；（3)降低了啟動階段凝結(jié)水的溫度，對精處理系統(tǒng)的安全運行有利； (4)減少了凝累的出力，具有節(jié)能效果；（5)機(jī)組的高壓加熱器的加熱汽源為汽輪機(jī)抽汽，現(xiàn) 有技術(shù)，在啟動階段高壓加熱器的汽側(cè)無法投用，而本發(fā)明在啟動階段引入蒸汽進(jìn)入高加 汽側(cè)，使得高加在低負(fù)荷情況下即可投運，在直流鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)后便不需要回收疏水了，高壓 加熱器此時可W正常投用，巧妙地利用了高加的空檔期，提高了機(jī)組設(shè)備的使用效率，降低 了機(jī)組造價，有減少投資的功效；（6)在啟動初期，給水的溫度主要靠除氧器加熱，除氧器的 加熱汽源一般為輔汽，而輔汽的汽量有限，因此給水溫度一般很難提高，而該方法回收了大 量高溫的鍋爐啟動疏水，提高了除氧器給水的溫度。同時由于高加的投入進(jìn)一步加熱了鍋 爐給水，使得給水溫度顯著提高；（7)隨著給水溫度的提高，進(jìn)而提高了鍋爐省煤器、蒸發(fā)受 熱面和爐膛溫度，對鍋爐啟動初期燃燒有利，有利于鍋爐的安全運行，同時節(jié)約了燃料。
【附圖說明】：
[0049] 圖1為本發(fā)明一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0050] 圖中：1為鍋爐再熱器，2為第一減溫減壓閥，3為鍋爐本體吹灰蒸汽母管，4為第二 減溫減壓閥，5為鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱，6為鍋爐側(cè)蒸汽用戶，7為汽機(jī)側(cè)蒸汽用戶，8為四段抽汽 供輔汽母管，9為冷段再熱汽供輔汽管道，10為外部蒸汽供輔汽管道，11為汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱， 12為分離器儲水箱，13為分離器儲水箱水位控制閥，14為大氣排放閥，15為高壓加熱器供汽 調(diào)節(jié)閥，16為除氧器供汽調(diào)節(jié)閥，17為壓力擴(kuò)容器，18為高壓加熱器汽側(cè)，19為除氧器，20為 壓力擴(kuò)容器第二水位調(diào)節(jié)閥，21為壓力擴(kuò)容器第一水位調(diào)節(jié)閥，22為機(jī)組排水槽，23為雙向 調(diào)節(jié)閥，24為高壓加熱器水位調(diào)節(jié)閥，25為壓力擴(kuò)容器壓力調(diào)節(jié)閥。
【具體實施方式】：
[0051] 本發(fā)明一種直流鍋爐啟動方法，具體包括如下步驟：
[0052] 在火力發(fā)電機(jī)組直流鍋爐的361閥后接一個壓力擴(kuò)容器；
[0053] 在壓力擴(kuò)容器上部引出兩路蒸汽管道，一路通往高壓加熱器汽側(cè)，一路排大氣；
[0054] 在壓力擴(kuò)容器下部引出兩路水管路，一路通往除氧器上水管道上，一路通往機(jī)組 排水槽；
[0055] 機(jī)組啟動過程中，水質(zhì)不合格時，水通過壓力擴(kuò)容器排至機(jī)組排水槽，水質(zhì)合格后 回收至除氧器；
[0056] 壓力擴(kuò)容器水位通過底部放水閥控制，控制最高水位不影響進(jìn)入壓力擴(kuò)容器的飽 和水的擴(kuò)容、分離。在任何情況下，當(dāng)?shù)撞糠潘y全開時，壓力擴(kuò)容器水位不應(yīng)高于最高水 位。
[0057] 壓力擴(kuò)容器的壓力通過頂部排汽閥控制，控制壓力擴(kuò)容器壓力略高于輔汽壓力和 除氧器壓力即可。在任何情況下，當(dāng)頂部排氣閥全開時，壓力擴(kuò)容器壓力不應(yīng)高于2MPa。
[0058] 鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱汽源有兩路，第一路為經(jīng)減溫減壓的鍋爐吹灰蒸汽，第二路為汽 機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱。鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱和汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱可W相互供汽。鍋爐吹灰蒸汽為鍋爐再 熱蒸汽減溫減壓的蒸汽。
[0059] 鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱的用戶為等離子暖風(fēng)器、空預(yù)器吹灰、除氧器、高加加熱蒸汽、汽 動風(fēng)機(jī)汽源、灰斗加熱，燃油霧化蒸汽、燃油吹掃蒸汽、廠房采暖蒸汽等。
[0060] 下面W某電廠660MW超臨界機(jī)組直流鍋爐啟動系統(tǒng)和方法為例，說明該發(fā)明的具 體實施方式。
[0061] 根據(jù)鍋爐設(shè)計參數(shù)確定直流鍋爐干濕態(tài)轉(zhuǎn)換時鍋爐給水流量為52化A、分離器出 口蒸汽壓力IOMPa、溫度31 (TC;
[0062] 根據(jù)機(jī)組設(shè)計參數(shù)，確定機(jī)組最大負(fù)荷工況時除氧器的供汽流量為182t/h、壓力 I. IMPa、溫度 355 °C;
[0063] 根據(jù)機(jī)組設(shè)計參數(shù)，確定機(jī)組最大負(fù)荷工況時I號高加至2號高加汽側(cè)疏水的流量 為142t/h、壓力為7.2Mpa、溫度為263°C;
[0064] 根據(jù)機(jī)組設(shè)計參數(shù)，確定機(jī)組最大負(fù)荷工況時2號高加3號高加汽側(cè)疏水的流量 310t/h、壓力 4.7MPa、溫度 220°C;
[0065] 根據(jù)機(jī)組設(shè)計參數(shù)，確定機(jī)組最大負(fù)荷工況時3號高加至除氧器疏水的流量396t/ h、壓力 2.26MPa、溫度 189°C;
[0066] 根據(jù)鍋爐設(shè)計參數(shù)確定直流鍋爐在不同壓力下分離器出口蒸汽流量、儲水箱飽和 水流量。計算將不同壓力下(高于2MPa)的飽和水等洽擴(kuò)容降壓至2.OMPa壓力所需要擴(kuò)容的 倍數(shù)。計算結(jié)果見表1:
[0067] 表1飽和水?dāng)U容計算結(jié)果匯總 [006引
[(
[0070] 由上表可W看出在啟動分離器壓力為6M化時，需要的壓力擴(kuò)容器容積最大，此時 的擴(kuò)容倍數(shù)為2.61。壓力越高，需要擴(kuò)容的倍數(shù)越大，但由于壓力增高后，啟動疏水量減少， 需要擴(kuò)容的容積反而減小。
[0071] 選取壓力擴(kuò)容器的通流面積為分離器水箱排水管通流面積的5倍，容積為Ilm3(即 1分鐘的最大容積），來設(shè)計壓力擴(kuò)容器。
[0072] 汽水分離器儲水箱排水經(jīng)361閥后接入壓力擴(kuò)容器。壓力擴(kuò)容器排水一路接至除 氧器給水管道上，計該流量為52化A。一路接至機(jī)組排水槽，計該流量為52化A。壓力擴(kuò)容 器有兩路排汽，一路排汽為大氣，計該流量為40t/h，一路排汽進(jìn)入高壓加熱器汽側(cè)，計該流 量為40t/h。在壓力擴(kuò)容器至除氧器、輔助蒸汽聯(lián)箱的管道上設(shè)計調(diào)節(jié)閥，用它來調(diào)節(jié)進(jìn)入 除氧器的水和進(jìn)入輔汽聯(lián)箱的蒸汽流量，進(jìn)一步來控制壓力擴(kuò)容器的水位和壓力。
[0073] 該壓力擴(kuò)容器要考慮IOMpa壓力的水進(jìn)入的消能措施，要有安全口、溫度、壓力、水 位測點;壓力擴(kuò)容器其它未提及的設(shè)計因素要符合電力壓力容器及管道的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
[0074] 機(jī)組啟動過程中，水質(zhì)不合格時，水通過壓力擴(kuò)容器排至機(jī)組排水槽;合格的水通 過壓力擴(kuò)容器進(jìn)入除氧器;壓力擴(kuò)容器排汽的品質(zhì)不合格時，通過排氣閥排入大氣;壓力擴(kuò) 容器排汽品質(zhì)合格時，將壓力擴(kuò)容器內(nèi)的排汽排入高壓加熱器汽側(cè)來加熱給水。
[0075] 在主鍋爐點火前，啟動鍋爐的供汽僅需維持汽輪機(jī)軸封、除氧器加熱、等離子暖風(fēng) 器、空預(yù)器吹灰在低負(fù)荷情況下的用汽即可，此時可W維持鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱壓力〇.5MPa左 -?" O
[0076] 主鍋爐點火后，大約40分鐘，分離器壓力大于O.SMPa，此時可W維持壓力擴(kuò)容器壓 力0.6MPa，壓力擴(kuò)容器的排水進(jìn)入除氧器，壓力擴(kuò)容器的蒸汽排入高壓加熱器的汽側(cè)，用來 加熱給水。由于啟動分離器的水回收到了除氧器，除氧器的溫度可達(dá)到IOCTCW上，凝結(jié)水 累只需要小流量給除氧器補(bǔ)水。由于高加投入，高加出口水溫度可W達(dá)到150°C W上。
[0077] 點火后大約80分鐘左右，鍋爐再熱蒸汽壓力達(dá)到0. SMpa左右，溫度達(dá)到210°C左 右，此時鍋爐再熱器可W向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱供汽，進(jìn)而反送至汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱，啟動鍋爐可 W逐步減少直至退出。點火后大約150分鐘，再熱蒸汽壓力達(dá)到2MPa，溫度達(dá)到300°C，此時 輔汽由本機(jī)鍋爐供給，輔汽的壓力、流量、溫度均可W得到保證，可W很順利地在主汽輪機(jī) 沖轉(zhuǎn)前進(jìn)行汽動給水累沖轉(zhuǎn)等需要輔汽的工作，為機(jī)組并網(wǎng)后能迅速帶大負(fù)荷做好準(zhǔn)備。
[0078] 在點火后大約320分鐘，機(jī)組并網(wǎng)。380分鐘后，轉(zhuǎn)干態(tài)運行，鍋爐啟動系統(tǒng)退出運 行。隨著負(fù)荷升高，點火后大約480分鐘，四段抽汽的壓力超過輔汽壓力后，輔汽汽源切換至 四段抽汽，本機(jī)鍋爐供輔汽僅留少量蒸汽，W保證供汽管道處于熱備用狀態(tài)。
[0079] 按照運種設(shè)計，僅需要配備一臺20t/h的啟動鍋爐，而常規(guī)設(shè)計則需要配備一臺 35t/h的啟動鍋爐。
[0080] 在機(jī)組建設(shè)階段，鍋爐吹管、空負(fù)荷、帶負(fù)荷試運的過程中，每次主鍋爐點火后1個 小時左右，輔汽由本機(jī)主鍋爐供應(yīng)，啟動鍋爐即可退出，啟動鍋爐運行時間比常規(guī)設(shè)計少運 行了至少150小時，節(jié)約燃油300多噸。
[0081] 機(jī)組正常運行后，冷態(tài)啟動時，啟動鍋爐少運行8小時，節(jié)約燃油16噸左右。溫態(tài)和 熱態(tài)啟動過程中，如果主蒸汽壓力大于IMpa,可W不用啟動啟動鍋爐，直接利用本機(jī)蒸汽鍋 爐點火，每次啟動鍋爐少運行5小時左右，節(jié)約燃油10噸左右。
【主權(quán)項】
1. 一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)，其特征在于:包括分離器儲水箱（12)、壓力擴(kuò)容器（17)、高 壓加熱器汽側(cè)(18)、除氧器(19)、鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)及機(jī)組排水槽(22);其中， 分離器儲水箱（12)的出口連接壓力擴(kuò)容器（17)的入口，壓力擴(kuò)容器（17)的第一出口連 接大氣排放閥（14)，壓力擴(kuò)容器（17)的第二出口連接高壓加熱器汽側(cè)（18)的第一入口，壓 力擴(kuò)容器(17)的第三出口連接除氧器（19)的第一入口，壓力擴(kuò)容器（17)的第四出口連接機(jī) 組排水槽(22)的入口，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的第一出口連接在高壓加熱器汽側(cè)（18)的第二 入口，高壓加熱器汽側(cè)（18)的出口連接在除氧器(19)的第二入口，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的第 三出口連接除氧器(19)的第三入口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)，其特征在于:分離器儲水箱（12)的出 口連接壓力擴(kuò)容器(17)的入口的管路上設(shè)置有分離器儲水箱水位控制閥（13)，壓力擴(kuò)容器 (17)的第二出口連接高壓加熱器汽側(cè)（18)的第一入口的管路上設(shè)置有壓力擴(kuò)容器壓力調(diào) 節(jié)閥（25)，壓力擴(kuò)容器(17)的第三出口連接除氧器(19)的第一入口的管路上設(shè)置有壓力擴(kuò) 容器第一水位調(diào)節(jié)閥（21 )，壓力擴(kuò)容器(17)的第四出口連接機(jī)組排水槽(22)的入口官道上 設(shè)置有壓力擴(kuò)容器第二水位調(diào)節(jié)閥（20)，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的第三出口連接除氧器（19) 的第三入口的管道上設(shè)置有除氧器供汽調(diào)節(jié)閥（16)，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的第一出口連接 在高壓加熱器汽側(cè)（18)的第二入口的管道上設(shè)置有高壓加熱器供汽調(diào)節(jié)閥（15)，高壓加熱 器汽側(cè)（18)的出口連接在除氧器（19)的第二入口管道上設(shè)置有高壓加熱器水位調(diào)節(jié)閥 (24)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)，其特征在于:還包括鍋爐再熱器（1)、 第一減溫減壓閥（2)、鍋爐本體吹灰蒸汽母管（3)、第二減溫減壓閥（4)和汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱 (11);其中， 鍋爐再熱器（1)的出口通過第一減溫減壓閥（2)連接在鍋爐本體吹灰蒸汽母管(3)的入 口，鍋爐本體吹灰蒸汽母管(3)的出口通過第二減溫減壓閥（4)連接在鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5) 的第二入口，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)與汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱(11)通過雙向調(diào)節(jié)閥（23)聯(lián)通。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流鍋爐啟動系統(tǒng)，其特征在于:還包括鍋爐側(cè)蒸汽用戶 (6)、汽機(jī)側(cè)蒸汽用戶(7)、四段抽汽供輔汽母管(8)、冷段再熱汽供輔汽管道(9)以及外部蒸 汽供輔汽管道(10);其中， 鍋爐側(cè)蒸汽用戶（6)連接在鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的第二出口；汽機(jī)側(cè)蒸汽用戶（7)連接 在汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱（11)的出口；汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱（11)的第一至第三入口分別連接在四段抽 汽供輔汽母管(8)、冷段再熱汽供輔汽管道(9)以及外部蒸汽供輔汽管道(10)上。5. -種直流鍋爐啟動方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 直流鍋爐在啟動初期，先通過外部蒸汽供輔汽管道（10)向汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱（11)供 汽，再通過雙向調(diào)節(jié)閥（23)向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)供汽，鍋爐側(cè)蒸汽用戶（6)從鍋爐側(cè)輔汽 聯(lián)箱(5)取汽，汽機(jī)側(cè)蒸汽用戶(7)從汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱(11)取汽； 2) 直流鍋爐在沖洗階段，從分離器儲水箱（12)排出的水，通過分離器儲水箱水位控制 閥（13)進(jìn)入壓力擴(kuò)容器(17)，并通過分離器儲水箱水位控制閥（13)控制分離器儲水箱（12) 在正常水位運行，化驗從壓力擴(kuò)容器(17)排出的水，如果水質(zhì)合格，將壓力擴(kuò)容器(17)中的 水通過壓力擴(kuò)容器第一水位調(diào)節(jié)閥（21)排往除氧器（19)，如果水質(zhì)不合格，將壓力擴(kuò)容器 (17)中的水通過壓力擴(kuò)容器第二水位調(diào)節(jié)閥（20)排往機(jī)組排水槽(22); 3) 直流鍋爐在點火后，從分離器儲水箱（12)排出的水，通過分離器儲水箱水位控制閥 (13)進(jìn)入壓力擴(kuò)容器（17)后，就會產(chǎn)生一些蒸汽，如果蒸汽品質(zhì)合格，將壓力擴(kuò)容器（17)中 的汽通過壓力擴(kuò)容器壓力調(diào)節(jié)閥（25)排往高壓加熱器汽側(cè)（18)，如果蒸汽品質(zhì)不合格，將 壓力擴(kuò)容器(17)中的汽通過大氣排放閥（14)排往大氣，在此過程中通過壓力擴(kuò)容器壓力調(diào) 節(jié)閥（25)或大氣排放閥（14)調(diào)節(jié)壓力擴(kuò)容器(17)的壓力略高于除氧器(19)的壓力，以使壓 力擴(kuò)容器(17)中的水能夠順利排往除氧器(19); 4) 在直流鍋爐再熱器壓力高于外部蒸汽壓力后，將鍋爐再熱器（1)中的蒸汽通過第一 減溫減壓閥（2)導(dǎo)入鍋爐本體吹灰蒸汽母管(3)，再通過第二減溫減壓閥（4)導(dǎo)入鍋爐側(cè)輔 汽聯(lián)箱(5)，逐步增大從鍋爐再熱器(1)向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的供汽，減少從汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián) 箱（11)向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的供汽，減少外部蒸汽的使用量，當(dāng)從鍋爐再熱器（1)向鍋爐 側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的供汽足夠多時，鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)通過雙向調(diào)節(jié)閥（23)向汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián) 箱(11)供汽，停止使用外部蒸汽； 5) 在直流鍋爐啟動過程中，停止使用外部蒸汽后，使用再熱蒸汽向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5) 和汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱（11)供汽，以減少蒸汽通過旁路派往凝汽器，并加大從鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱 (5)向除氧器(9)及高壓加熱器汽側(cè)(18)的供汽，來提高給水溫度，加快機(jī)組啟動速度； 6) 在直流鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)運行后，壓力擴(kuò)容器（17)被隔離運行，當(dāng)四段抽汽或冷段再熱汽 的壓力高于汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱（11)的壓力后，汽機(jī)側(cè)輔汽聯(lián)箱（11)和鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱(5)的 蒸汽切換為四段抽汽或冷段再熱汽供汽，從鍋爐本體吹灰蒸汽母管(3)向鍋爐側(cè)輔汽聯(lián)箱 (5)的供汽被切除。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種直流鍋爐啟動方法，其特征在于，步驟2)中，通過壓力擴(kuò) 容器第一水位調(diào)節(jié)閥（21)或壓力擴(kuò)容器第二水位調(diào)節(jié)閥（20)控制壓力擴(kuò)容器（17)在正常 水位運行。
【文檔編號】F22D1/50GK106016230SQ201610496562
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】馬曉瓏, 孟穎琪, 張亞夫, 高景輝, 王紅雨, 趙暉, 劉超, 辛軍放, 令彤, 趙景濤, 黨小建, 伍剛
【申請人】西安熱工研究院有限公司