第七章-启动系统

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1、第七章第七章 启动系统启动系统主讲：孙建涛主讲：孙建涛 与汽包锅炉不同，直流锅炉点火时，为了减少流动的不与汽包锅炉不同，直流锅炉点火时，为了减少流动的不稳定和保持水冷壁管壁温低于允许值，必须保证炉膛水冷稳定和保持水冷壁管壁温低于允许值，必须保证炉膛水冷壁管中的流量不低于最小流量值。壁管中的流量不低于最小流量值。本锅炉炉膛水冷壁管所需的最小流量值为本锅炉炉膛水冷壁管所需的最小流量值为25%BMCR25%BMCR。但在。但在锅炉启动和产汽量低于炉膛所需的最小流量负荷区间运行锅炉启动和产汽量低于炉膛所需的最小流量负荷区间运行时，多余的水又不希望进入过热器系统，此时就需要在过时，多余的水又不希望进入过

2、热器系统，此时就需要在过热器前设置一个启动旁路系统来将多余的水排掉。热器前设置一个启动旁路系统来将多余的水排掉。超超临界直流锅炉启动系统的主要作用就是在锅超超临界直流锅炉启动系统的主要作用就是在锅炉启动、低负荷运行（蒸汽流量低于炉膛所需的最炉启动、低负荷运行（蒸汽流量低于炉膛所需的最小流量时）及停炉过程中，维持炉膛内的最小流量小流量时）及停炉过程中，维持炉膛内的最小流量，以保护炉膛水冷壁管，同时满足机组启、停及低，以保护炉膛水冷壁管，同时满足机组启、停及低负荷运行时对蒸汽流量的要求。负荷运行时对蒸汽流量的要求。超超临界直流锅炉对给水品质有严格的要求，在超超临界直流锅炉对给水品质有严格的要求，在

3、锅炉点火时，给水品质必须满足要求。因此启动系锅炉点火时，给水品质必须满足要求。因此启动系统的另一个作用就是在锅炉冷态清洗时为清洗水返统的另一个作用就是在锅炉冷态清洗时为清洗水返回给水系统提供了一个流通通道。回给水系统提供了一个流通通道。典型启动系统形式典型启动系统形式大气扩容式启动系统大气扩容式启动系统 带疏水热交换器的启动系统带疏水热交换器的启动系统 内内 容容扩容器式扩容器式循环泵式循环泵式热交换器式热交换器式优优点点系统简单；系统简单；投资少；投资少；运行操作方便；运行操作方便；容易实现自动控制；容易实现自动控制；维修工作量少。维修工作量少。系统简单；系统简单；工质和热量回收效果好；工质

4、和热量回收效果好；对除氧器设计无要求对除氧器设计无要求,适适合于两班制和周日停机运合于两班制和周日停机运行方式。行方式。系统简单；系统简单；运行操作方便；运行操作方便；容易实现自动控制；容易实现自动控制；工质和热量回收效果好工质和热量回收效果好;维修维修工作量少。工作量少。缺缺点点运行经济性差；运行经济性差；要求除氧器安全阀容量要求除氧器安全阀容量增大；增大；不适合于两班制和周日不适合于两班制和周日停机运行方式。停机运行方式。投资大；投资大；运行操作复杂；运行操作复杂；转动部件的运行和维护要转动部件的运行和维护要求高；求高；循环泵的控制要求高。循环泵的控制要求高。投资大；投资大；金属耗量大；金

5、属耗量大；要求除氧器安全阀容量增大要求除氧器安全阀容量增大。启动系统启动系统启动系统启动系统Q：通过循环泵的流量；Q0，Q1：通过锅炉省煤器及水冷壁的流量；Q2：循环泵入口过冷水流量；Q3：循环泵最小流量；Q4：蒸汽流量；Q5：给水泵出口流量；Q6：通过WDC阀排到扩容器去的流量；Qs：锅炉度膨胀时排出的水量 启动分离器为立式，共启动分离器为立式，共2只，布置于锅炉只，布置于锅炉后部上方。后部上方。其结构型式为圆柱形筒体，球形封头，其结构型式为圆柱形筒体，球形封头，分离器外径为分离器外径为1100，壁厚为，壁厚为128mm，总，总高度为高度为5.5m，筒身直段长度为，筒身直段长度为3.7m，材

6、，材料为料为SA387-GR11CL2（两块钢板卷焊）。（两块钢板卷焊）。由 后 包 墙 管 出 口 集 箱 引 出 的由 后 包 墙 管 出 口 集 箱 引 出 的 4 根根45772材质为材质为SA335P12的连接管切向的连接管切向引入二只汽水分离器。引入二只汽水分离器。当汽水混合物沿筒体切向进入分离器后，当汽水混合物沿筒体切向进入分离器后，旋转形成的离心力使汽水分离，分离出的旋转形成的离心力使汽水分离，分离出的蒸汽从顶部引出管流向后竖井中的水平低蒸汽从顶部引出管流向后竖井中的水平低温过热器入口集箱，分离出的水从分离器温过热器入口集箱，分离出的水从分离器底部排到贮水箱。底部排到贮水箱。该

7、分离器设计压力和温度分别为该分离器设计压力和温度分别为30.3 MPa和和444。（1）分离器）分离器在两个分离器的下方布置有一个贮水箱，用于收集分离器的排水。在两个分离器的下方布置有一个贮水箱，用于收集分离器的排水。贮水箱为圆柱形结构，球形封头，尺寸贮水箱为圆柱形结构，球形封头，尺寸1174142mm，全长，全长15.2 米米，直段长度为，直段长度为13.28 米，材质米，材质SA-387-11-2。在分离器的底部布置有一根轴向引出的水连通管通往分离器贮水箱，此在分离器的底部布置有一根轴向引出的水连通管通往分离器贮水箱，此连通管为连通管为50878mm，材质为，材质为SA335P12，因此共

8、有，因此共有2根水连通管通往根水连通管通往分离器贮水箱，汽水分离系统的水容积要满足水位调节阀执行机构动作分离器贮水箱，汽水分离系统的水容积要满足水位调节阀执行机构动作时间的要求。贮水箱底部引出的一根出水管采用时间的要求。贮水箱底部引出的一根出水管采用55973的管子，材质的管子，材质为为SA-106C。在这疏水管上引出一路去冷凝器的三只水位调节阀的三个。在这疏水管上引出一路去冷凝器的三只水位调节阀的三个支管，供启动阶段特别是启动初期的汽水膨胀阶段时稳定分离器水位并支管，供启动阶段特别是启动初期的汽水膨胀阶段时稳定分离器水位并回收工质用。回收工质用。贮水箱疏水总管直接与循环泵入口相接，通过此循环

9、泵为启动阶段提供贮水箱疏水总管直接与循环泵入口相接，通过此循环泵为启动阶段提供再循环水量，泵出口管为再循环水量，泵出口管为40662的的SA-106C管子，其上装有逆止阀、管子，其上装有逆止阀、电动闸阀和再循环调节阀（电动闸阀和再循环调节阀（BR阀），在循环泵上的入口管道上则装有电阀），在循环泵上的入口管道上则装有电动闸阀。在循环泵故障情况下，可以利用循环泵入口管道和出口管道上动闸阀。在循环泵故障情况下，可以利用循环泵入口管道和出口管道上装有的电动闸阀隔绝循环泵，以便检修。装有的电动闸阀隔绝循环泵，以便检修。（2）贮水箱）贮水箱本启动系统中设置一台循环泵，在锅炉启停和低负荷运行时，通过循环本启

10、动系统中设置一台循环泵，在锅炉启停和低负荷运行时，通过循环泵在启动系统和省煤器及炉膛水冷壁之间建立有效的循环，将炉膛水冷壁泵在启动系统和省煤器及炉膛水冷壁之间建立有效的循环，将炉膛水冷壁排出的热水返回到省煤器和水冷壁，以减少能量损失和工质损失，此时炉排出的热水返回到省煤器和水冷壁，以减少能量损失和工质损失，此时炉膛最小流量和循环泵流量之间的流量差由给水泵补充。膛最小流量和循环泵流量之间的流量差由给水泵补充。循环泵进水来自贮水箱，出水送入省煤器进口集箱。泵出口管为循环泵进水来自贮水箱，出水送入省煤器进口集箱。泵出口管为40662的的SA-106C管子，其上装有再循环调节阀（管子，其上装有再循环调

11、节阀（BR阀）和逆止阀，阀）和逆止阀，在循环泵上的入口管道上则装有电动闸阀。在循环泵上的入口管道上则装有电动闸阀。再循环泵为德国再循环泵为德国KSB公司制造的湿式马达炉水循环泵，型号为公司制造的湿式马达炉水循环泵，型号为LUVAk200-330，电机，电机 6/2 CQ 50-605，电机额定输出功率为，电机额定输出功率为500KW。泵。泵壳体的设计压力和设计温度分别为壳体的设计压力和设计温度分别为30.3MPa和和371。（3）循环泵）循环泵（4）循环泵入口管道）循环泵入口管道55973，材质为，材质为SA-106C。连接分离器储水箱与循环泵，在锅炉湿。连接分离器储水箱与循环泵，在锅炉湿态运

12、行时采用循环泵出口的调节阀控制分离器储水箱中的水位。态运行时采用循环泵出口的调节阀控制分离器储水箱中的水位。（5）循环泵出口管道）循环泵出口管道40662，材质为，材质为SA-106C。连接循环泵出口与省煤器给水管道，在。连接循环泵出口与省煤器给水管道，在锅炉湿态运行时，将锅炉再循环水送入锅炉炉膛水冷壁进行再循环。锅炉湿态运行时，将锅炉再循环水送入锅炉炉膛水冷壁进行再循环。（6）循环泵入口冷却水管道（过冷管路）循环泵入口冷却水管道（过冷管路）21932 和和15925，材质为，材质为SA-106C。连接高加出口到循环泵入。连接高加出口到循环泵入口管道，正常运行时流量约为口管道，正常运行时流量约

13、为50t/h，非正常状态下的流量约为，非正常状态下的流量约为100t/h。当循环泵运行时，用来自给水管道的给水与贮水箱中的近饱和水混合，当循环泵运行时，用来自给水管道的给水与贮水箱中的近饱和水混合，避免循环泵入口发生汽蚀。避免循环泵入口发生汽蚀。（7）循环泵暖泵管道）循环泵暖泵管道5110，材质为，材质为SA-106C。连接省煤器出口到循环泵出口排放管道。连接省煤器出口到循环泵出口排放管道，在锅炉干态运行时，有一部分热水从省煤器出口到循环泵的出口排放，在锅炉干态运行时，有一部分热水从省煤器出口到循环泵的出口排放管道，对循环泵进行暖泵，以确保循环泵能随时投入运行。再经循环泵管道，对循环泵进行暖泵

14、，以确保循环泵能随时投入运行。再经循环泵最小流量管路到达过冷管路通过过热器喷水管道作为喷水进入过热器系最小流量管路到达过冷管路通过过热器喷水管道作为喷水进入过热器系统。统。（8）循环泵最小流量管路）循环泵最小流量管路15925，材质为，材质为SA-106C。在再循环管路上引出的最小流量。在再循环管路上引出的最小流量管路接至贮水箱底部，用于保证循环泵运行所需的最小流量。最管路接至贮水箱底部，用于保证循环泵运行所需的最小流量。最小流量管路上布置有一只气动闭锁阀和一只止回阀。气动闭锁阀小流量管路上布置有一只气动闭锁阀和一只止回阀。气动闭锁阀与再循环泵的开启条件连锁打开，当泵流量小于与再循环泵的开启条

15、件连锁打开，当泵流量小于220m3/h 时阀时阀门打开，当泵流量大于门打开，当泵流量大于220m3/h 时，气动闭锁阀关闭。时，气动闭锁阀关闭。（9）WDC阀阀在分离器储水箱的出口管道上接一疏水管道，其上共有三个在分离器储水箱的出口管道上接一疏水管道，其上共有三个WDC阀，其作用是当锅炉启动发生汽水膨胀时，用这三个阀，其作用是当锅炉启动发生汽水膨胀时，用这三个WDC阀将锅炉水冷壁膨胀疏水排入到扩容器中。阀将锅炉水冷壁膨胀疏水排入到扩容器中。（10）WDC阀暖阀管道阀暖阀管道5110，材质为，材质为SA-106C。连接。连接WDC阀入口管道与循环泵暖泵管阀入口管道与循环泵暖泵管道，其作用是当锅炉

16、干态运行时，有一部分热水从循环泵的暖泵管道道，其作用是当锅炉干态运行时，有一部分热水从循环泵的暖泵管道到到WDC阀入口管道，使阀入口管道，使WDC阀保持热备用状态。由于循环泵暖泵及阀保持热备用状态。由于循环泵暖泵及WDC阀暖阀管道一直有水进入，因此分离器储水箱中的水位在升高，阀暖阀管道一直有水进入，因此分离器储水箱中的水位在升高，为了避免循环泵的频繁启停，接一管道到锅炉的过热器喷水，使分离为了避免循环泵的频繁启停，接一管道到锅炉的过热器喷水，使分离器储水箱中的水位保持在正常的水位上。器储水箱中的水位保持在正常的水位上。(11)到锅炉过热器喷水管道到锅炉过热器喷水管道89.115.2，材质为，材

17、质为SA-210C。在锅炉干态运行时，由于循环泵暖。在锅炉干态运行时，由于循环泵暖泵及泵及WDC 阀暖阀管道一直有水进入，因此分离器贮水箱中的水位在阀暖阀管道一直有水进入，因此分离器贮水箱中的水位在升高，接此管道到锅炉过热器喷水，使分离器贮水箱中的水位保持在升高，接此管道到锅炉过热器喷水，使分离器贮水箱中的水位保持在正常的水位上。正常的水位上。(12)疏水扩容器。疏水扩容器。疏水扩容器立式布置，安装地点在锅炉右侧。疏水扩容器立式布置，安装地点在锅炉右侧。疏水扩容器内径疏水扩容器内径3.6米，有效容积米，有效容积115m3，垂直方向按功能分为四个，垂直方向按功能分为四个区，容器下部区，容器下部1

18、900mm(含封头含封头)为水容区，此区正常水位为为水容区，此区正常水位为1m，其上部为，其上部为扩容区。疏水管在该区上部切向水平进入，接口进入区扩容区。疏水管在该区上部切向水平进入，接口进入区3m长度筒体内部长度筒体内部加加10mm 厚防水冲蚀的不锈钢板。扩容器的上部为冷却水喷水区（过冷厚防水冲蚀的不锈钢板。扩容器的上部为冷却水喷水区（过冷区），该区由锥形积水盘及中心管组成（均为不锈钢板组成），其上部区），该区由锥形积水盘及中心管组成（均为不锈钢板组成），其上部为带有汽水分离装置的排汽区。疏水扩容器用于接收锅炉启动过程中的为带有汽水分离装置的排汽区。疏水扩容器用于接收锅炉启动过程中的最大启动

19、疏水量，及锅炉本体范围内其他疏放水水量，包括过热器疏水、最大启动疏水量，及锅炉本体范围内其他疏放水水量，包括过热器疏水、再热器疏水、过热器和再热器减温水疏水、吹灰器疏水、空预器疏水、再热器疏水、过热器和再热器减温水疏水、吹灰器疏水、空预器疏水、省煤器放水等。省煤器放水等。扩容器能满足锅炉在冷态清洗和热态清洗及启动时汽水膨胀工况的扩容器能满足锅炉在冷态清洗和热态清洗及启动时汽水膨胀工况的疏水。从启动分离器下的贮水箱下引出三条疏水管路进入扩容器（接扩疏水。从启动分离器下的贮水箱下引出三条疏水管路进入扩容器（接扩容器管规格为容器管规格为559559、切向进入扩容器），三条疏水管路上设有疏水调节、切向进入扩容器），三条疏水管路上设有疏水调节阀。阀。优点优点: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。启动时的运行非常灵活。缺点缺点: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。早期需注意基础的处理。特点特点 谢谢各位!