首页 理论教育 余热锅炉在燃气-蒸汽联合循环机组中的应用

余热锅炉在燃气-蒸汽联合循环机组中的应用

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:余热锅炉,是燃气-蒸汽联合循环机组的重要组成部分。惠州LNG电厂余热锅炉制造厂商家为杭州锅炉厂/美国NE公司,型号为NG-M701F-R。该锅炉为卧式、三压、再热、无补燃、自然循环、露天布置余热锅炉。余热锅炉设计进口烟气温度为599℃,排烟温度为87.6℃,效率为86.43%。图1-20 M701F3燃气轮机结构图图1-21 三压卧式余热锅炉结构示意图

余热锅炉在燃气-蒸汽联合循环机组中的应用

(一)高压汽包水位控制

高压汽包水位主要通过给水调节阀的开度改变进水量来控制水位。在正常运行时由蒸汽流量、汽包水位和给水流量组成三冲量调节系统来控制水位,启动和低负荷时只有汽包水位单冲量调节系统来控制水位。

设置了高压给水旁路系统,给水旁路调节阀按锅炉50%负荷进行设置,主要作为锅炉启动上水及低负荷时用。在整个运行范围内,包括单冲量与三冲量调节系统之间相互切换时,系统均应保持稳定,具体控制描述如下:

1)测量汽包水位的变送器为冗余配置,并进行压力补偿、比较和选择。

2)经温度补偿的给水流量作为总给水流量。

3)采用经温度和压力补偿的主蒸汽流量用作蒸汽流量测量。

4)启动和低负荷时,汽包水位采用单冲量调节;在蒸汽流量达到一定值时,控制系统自动无扰动切换到三冲量调节。

5)控制系统的特性保证给水流量与负荷指令为线性关系。

6)汽包水位高高时,联锁打开汽包定期排污阀和紧急放水阀直至汽包水位高一值时关闭。汽包水位高、低时,有报警信号输出。

(二)中压汽包水位控制

中压汽包水位主要通过给水调节阀的开度改变进水量来控制水位。在正常运行时由蒸汽流量、汽包水位和给水流量组成三冲量调节系统来控制水位,启动和低负荷时只有汽包水位单冲量调节系统来控制水位。

在整个运行范围内,包括单冲量与三冲量调节系统之间相互切换时,系统均应保持稳定。

1)测量汽包水位的变送器为冗余配置,并进行压力补偿、比较和选择。

2)经温度补偿的给水流量作为总给水流量。

3)采用经温度和压力补偿的过热蒸汽流量用作蒸汽流量。

4)启动和低负荷时,汽包水位采用单冲量调节;在蒸汽参数稳定,给水流量允许的情况下,控制系统可自动无扰动切换到三冲量调节。

5)控制系统的特性保证给水流量与负荷指令为线性关系。

6)汽包水位高高时,联锁打开汽包紧急放水阀和定期排污阀直至汽包水位高一值时关闭。汽包水位高、低时,有报警信号输出。

中压汽包水位调节阀位于中压省煤器出口,为确保两班制运行停炉保温过程中省煤器的安全,在停炉时要求该调节阀保持一个最小开度。

(三)低压汽包水位控制

低压汽包给水调节阀位于低压省煤器出口,其控制及相关描述如下:

低压汽包在启动和低负荷时,其水位由单冲量(汽包水位)控制。正常负荷时,控制为三冲量控制,维持主给水流量、汽包水位和低压主要蒸汽流量的平衡,并进行单、三冲量的切换控制。

低压汽包水位的控制由低压给水调阀开度和凝结水泵变频器功率两个变量联合控制实现。两个变量在某一时刻时总是固定一个变量,由另一变量实现控制。当负荷变化较大时,由两变量轮换变化控制。如启动过程中,变频器功率维持在较低值,给水调阀开度随负荷的增加而增大,当给水调阀打开至某一定值时保持不变;然后由凝结水泵变频器控制,随着负荷的继续增加,变频器功率不断增大;当变频器功率又增加至某一较高值时,给水流量再又切至低压给水调阀开度控制直至给水调阀开度和变频器功率都达最大值。

(四)高压过热蒸汽温度调节

高压过热器减温器控制应按要求调节喷水流量,控制高压蒸汽终端温度,减温水来自高中压给水泵高压出口。当高压蒸汽终端温度大于设定值时,即可进行减温器蒸汽温度控制。(www.xing528.com)

在启动和加载过程中,当蒸汽温度达到设定值时,调节减温水调节阀的开度,同时连锁打开减温水电动截止阀。随着燃气轮机的负荷增加和排气温度的升高,高压过热蒸汽出口温度也将提高,同时也增加对喷水量的需求,调节减温水调节阀的开度以控制过热蒸汽出口温度。

如果燃气轮机的负荷变化,需要减小减温水的流量,此时应减小调节阀的开度以控制过热器出口温度。过热蒸汽出口温度允许在一定范围内波动,当低于最低控制设定值时,应关闭减温水调节阀并连锁关闭减温水电动截止阀。应注意以下两点:

1)高压过热蒸汽温度调节系统是串级的。

2)考虑锅炉运行不同工况引起负荷与初始喷水需求关系的偏移,过热蒸汽减温器出口温度设定值要具有一个合适的修正系数,使其在控制范围内自动随机组负荷增加而增加,而不至于过早喷水。在低负荷、蒸汽轮机跳闸时,要求严密关闭喷水回路的相关阀门

(五)再热蒸汽温度调节

再热减温器控制应按要求调节喷水流量,控制再热蒸汽终端温度,减温水来自高中压给水泵中压出口。当再热蒸汽终端温度大于设定值时,即可进行减温器蒸汽温度控制。

在启动和加载过程中,当蒸汽温度达到设定值时,调节减温水调节阀的开度,同时连锁打开减温水电动截止阀。随着燃气轮机的负荷和排气温度的增加,再热蒸汽出口温度也将提高,同时也增加对喷水量的需求,调节减温水调节阀的开度以控制过热蒸汽出口温度。

如果燃气轮机的负荷变化,需要减小减温水的流量,此时应减小调节阀的开度以控制再热蒸汽出口温度。再热蒸汽出口温度允许在一定范围内波动,当低于最低控制设定值时,应关闭减温水调节阀并连锁关闭减温水电动截止阀。应注意以下两点:

1)再热蒸汽温度调节系统是串级的。

2)考虑锅炉运行不同工况引起负荷与初始喷水需求关系的偏移,再热蒸汽减温器出口温度设定值要具有一个合适的修正系数,使其在控制范围内自动随机组负荷增加而增加,而不至于过早喷水。在低负荷、蒸汽轮机跳闸时,要求严密关闭喷水回路的相关阀门。

(六)高、中、低压排污控制

1.连排

连续排污调节阀主要是根据汽包炉水的品质来控制阀门的开度。启动期间,在锅炉汽包水位膨胀结束前可参与汽包的水位调节,当汽包水位膨胀结束后保持一定的开度。运行人员并可通过CRT监视画面根据炉水品质调节该阀的开度。

2.定排

定排包括汽包定期排污和蒸发器的排污。在HRSG启动期间为了保证汽包炉水的品质,要排除汽包底部可能的残渣。故在汽包上水和启动期间打开该阀门,随着汽包压力的上升,达到定值时,可关闭该阀门。蒸发器的排污阀主要作用是排除蒸发器可能的残渣和提高省煤器的循环。在锅炉启动时打开该阀,当汽包压力上升到定值时,关闭阀门。

(七)低压省煤器再循环控制

低压省煤器再循环的功能是为了提高低压省煤器入口的水温、防止鳍片管表面结露而设置的。锅炉启动时,可投入再循环控制,再循环系统的设计是在额定的稳定工况下运行的。在变负荷或低负荷情况时,应控制再循环的流量以保护泵的安全运行。

循环泵采用一用一备的配置,再循环控制阀根据省煤器入口水温进行自动调节,其开度应受到上、下限的限制,目的是保护泵的安全运行。

启动过程中,低压再循环泵在保持泵出口调节阀最小开度25%的情况下运行,三通阀旁路侧关闭;再循环泵出口调节阀投入自动后,自动调节省煤器进口温度达目标值55℃。

(八)低压省煤器旁路控制

低压省煤器旁路控制系统是将锅炉给水送给低压省煤器和省煤器周围的管路,主要功能包括:①使所有的HRSG给水流到低压省煤器;②使所有的HRSG给水流经低压省煤器旁路;③使任何部分的水流流到省煤器或低压省煤器周围的旁路。三通阀的位置可由DCS根据HRSG运行形式自动调节。当低压再循环泵出口调节阀开度大于98%或者省煤器进口温度大于130℃时,三通阀由零开启调节水温。

(九)烟囱挡板

锅炉主烟囱出口的烟气挡板门在燃气轮机启动前需100%打开,此信号作为燃气轮机启动的必要条件,否则将会损坏锅炉护板,特别是烟气侧的膨胀节更易损坏。当机组停运时,转子的转速低于300r/min的话,延时半小时自动关闭。

如果锅炉主烟囱烟气挡板没有完全打开,随着燃气轮机烟气的不断进入,可能导致主烟囱烟气压力的增大,当高于设定值时,此时机组应跳闸。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈