超临界锅炉启动系统选择
朱军
(西北电力设计院，陕西 西安 710032)
[摘 要] 介绍了超临界参数锅炉启动系统的分类、容量的选择、国内外4种典型的启动系统以及启动
系统选择的基本原则，对于超临界参数锅炉启动系统的选择具有一定的指导意义。
[关键词] 超临界；参数；启动选择
中图分类号：TK227．7 文献标识码：A 文章编号：1008—4835(2OO4)O2—0004—03
0 引 言
超临界锅炉由于其特殊的介
质参数，使得锅炉成为直流锅炉。
而在 启 动 过程 的汽 水 分 离 系
统——启动系统，则成为超临界锅
炉本体具有特殊意义的重要组成
部分之一。
1 启动系统的分类
超临界锅炉启动系统分为外
置式启动系统和内置式启动系统
两类。
外置式启动系统是启动分离
器在机组启动和停运过程中投入
运行，而在正常运行时解列于系统
之外的启动系统。由于外置式启
动系统配置复杂，在解列和投运时
操作复杂，汽温波动较大，对汽轮
机运行不利，因此，国外现代超临
界机组启动系统均采用内置式启
动系统。
内置式启动系统在机组启动、
正常运行、停运过程中，启动分离
器均投入运行，所不同的是在锅炉
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；而
在锅炉正常运行期间，汽水分离器
作为系统内的蒸汽通道。内置式
启动分离器设在蒸发区段和过热
区段之间，汽水分离器与蒸发段和
过热器间没有任何阀门，系统简
单，操作方便，不需要外置式启动
系统所涉及的分离器解列或投运
操作，从根本上消除了分离器解列
或投运操作所带来的汽温波动问
题。目前，在世界各国超临界及超
超临界锅炉上内置式启动系统得
到广泛应用。
2 启动系统的容量
锅炉启动系统的容量应保证
锅炉在启动时水冷壁内有足够的
质量流速，防止水冷壁传热恶化，
其值与锅炉最小直流负荷一致。
启动系统的容量一般与水冷壁的
管径、管子数量、炉膛热负荷等有
关系，目前，超临界锅炉的启动系
统容量一般为 25 9／6～35 BMCR。
日本超临界锅炉启动系统容量较
小，一般为 25 ～30 BMCR。
表 1给出了巴布科克一 日立
公司(BHK)最新超临界或超超临
界机组启动系统的容量。
日本三菱公司最新超临界或
超超临界机组如新地 1号(1000
MW)、原町 1号(1000 MW)、三隅
1号 (1000 MW)、神户制钢 1号
(7OO MW)、舞鹤号 1(900 MW)等
表 1 日立公司锅炉最低稳燃负荷、最低直流负荷及最低质量流速
亘韭皇 蕉
I,,o=rrHWESTCHINA 日 日0TRlC F~WERNo．2。2004
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锅炉最低直流负荷均为 25 BM—
CR。
3 内置式启动系统的分类
3．1 大气扩容式启动系统
在机组启动过程中，汽水分离
器中的疏水经大气式扩容器扩容，
二次汽排人大气，二次水经贮水
箱、输送泵排至凝汽器(见图 1)。
至过热器
至凝汽器
排污
图 1 大气扩容式启动系统流程简图
华能上海石洞口第二发电厂
的启动系统为大气扩容式启动系
统，启动系统容量为 35％BMCR，
疏水除了进入大气式扩容器外，还
设置了一路至除氧器，实现经除氧
器回收工质和热量(见图 2)。
至过热器
图2 华能上海石洞口第二发电厂
启动系统简图
在机组启动过程中，炉本体的
冷态或热态清洗阶段中，进入汽水
分离器的给水经 AA 阀、AN 阀、
大气式扩容器及贮水箱排人地沟。
当给水品质合格后，输送泵投入运
行，并根据贮水箱的水位 自启停。
此时由于汽水分离器中的压力高
于除氧器的压力，汽水分离器的水
位也可切换为 ANB阀控制，以实
现除氧器回收工质和热量。
当除氧器的压力高于汽水分
离器的压力时，ANB前的止回阀
关闭，水位由AN阀自动维持，AA
备用。
当除氧器的压力高于其设计压
力时，ANB前的电动闸阀关闭，水
位由AN阀自动维持，从 备用。
当锅炉负荷大于 35 BMCR
时，汽水分离器转入干态 运行，
AA、AN、ANB阀关闭，并关闭电
动闸阀，启动系统退出运行，汽水
系统为正常运行方式。
大气扩容式启动系统在启动
过程中将损失部分工质和全部热
量。
3．2 带疏水扩容器的启动系统
带疏水扩容器的启动系统流
程见图 3。在机组启动过程中，汽
水分离器中的疏水经汽机本体扩
容器扩容，二次汽排人凝汽器汽
侧，二次水排人凝汽器水侧。
华能沁北电厂一期工程的锅
炉采用疏水扩容器启动系统，启动
系统容量为 28 BMCR，锅炉启动
疏水经汽机本体扩容器扩容后，二
次汽接入凝汽器汽侧，二次水接人
凝汽器热井。锅炉点火前对水系
统进行冲洗，当省煤器入口水质条
件达到导电度≤ 1／zs／cm，Fe≤
100 t~g／L，pH为 9．3～9．5时锅
炉点火。
锅炉点火后，通过煤水比及过
热器减温水来控制锅炉出口蒸汽
的参数，并通过 361阀维持启动分
离器贮水箱水位。当锅炉负荷达
到 28 BMCR时，启动分离器作
为蒸汽通道呈干态运行。
锅炉给水泵
图 3 带疏水扩容器的启动系统流程简图
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疏水扩容器启动系统在启动
过程中不损失工质，但损失热量。
3．3 带再循环泵的启动系统
带再循环泵的启动系统流程
见图4。在锅炉启动工况下，由分
离器经 361阀到冷凝器的管路是
在冷启动时供水再循环和启动过
渡阶段控制分离器储水罐水位用
的。在冷启动时，锅炉先要进行冷
态清洗，清洗后的炉水通过 361阀
后的排污管排出系统外，水质达到
一 定要求后，关闭 361出口排污
阀，炉水通过 361阀到冷凝器，达
到锅炉供水再循环；此时启动循环
泵，锅炉点火，进行热态清洗，通过
炉水质量来确定是否升温升压。
在达到要求后，升温升压时的锅炉
水循环要求的最低流量主要通过
BCP循环泵和锅炉给水泵相互协
调配合来满足要求。此时361旁
路主要用作分离器储水罐水位控
制用。在汽水分离器进口的水全
部变为蒸汽时，汽水分离器为干态
运行，此时锅炉进入直流运行状
态，BCP停运，360阀、361阀关闭，
锅炉进入滑压运行状态。
日本、德国的大多数超临界锅
炉均采用该系统，华润常熟电厂二
期工程(2×600MW)采用了此系
统。华能玉环电厂一期工程投标
阶段，哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂
及上海锅炉厂均采用了带再循环 军省
泵的启动系统。该系统在锅炉启
动阶段不损失工质和热量。
3．4 带启动疏水热交换器的启动
系统
带启动疏水热交换器的启动
系统流程见图5。该系统是在锅炉
启动过程中，汽水分离器中的疏水
与设置在省煤器人 口的启动疏水
热交换器与给水进行热交换，提高
给水温度，热交换后的疏水排至除
氧器或凝汽器。
该系统将启动疏水的热量分
级使用，提高热交换效率，不损失
热量和工质。该启动系统较复杂，
初投资较高，运行也较复杂，目前
国内尚无使用的业绩，国外超临界
锅炉使用的也较少。
高温过热器
屏式过热器
——-、——一 。
．．． ．．．． ．．．J1．．．．．．．．．．一
低温过热器
省煤器
汽水分离器
汽水分离器储水罐
360＼-，BcP U冷凝水净化器
锅炉给水泵
图 4 带再循环泵的启动系统流程简图
。 祷 丽 丽
疏水阀
水
垒过热器
图 5 带启动疏水热交换器的
启动系统流程图
4 启动系统的选择
水来
启动系统的选择应根据启动
系统的配置特点、运行特性，并结
合机组在电网中的作用进行选择。
(1)当机组在系统中承担基
本负荷，极少参与调峰任务时，启
动系统可选择比较简单的大气扩
容式启动系统，或带疏水扩容器的
启动系统。
(2)当机组在系统 中承担基
本负荷，并参与调峰时，启动系统
可选择带疏水扩容器的启动系统，
或带再循环泵的启动系统。
(3)当机组在系统中作为调
峰机组或二班制运行时，启动系统
可选择带再循环泵的启动系统，或
带启动疏水热交换器的启动系统。
5 结 语
在不同的运行模式下，具体采
用何种启动系统，还应根据全年满
负荷运行时间、计划的启停次数、
启动系统的投资、机组的启动时间
以及单位除盐水价进行综合技术
经济比较后确定。
收稿 日期：2004—01—15
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