炉水循环泵试运措施解读.docx

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炉水循环泵试运措施解读

1、设备系统概述

1.1总体概述

天津国投津能发电有限公司一期工程#2机组锅炉为上海锅炉厂引进美国ALSTOM公司的技术生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，型号为SG-3102/27.46-M532，单炉膛双切圆燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、半露天Π型布置。

设计煤种为平朔安太堡煤，校核煤种I为晋北烟煤，校核煤种II为云峰混煤。

采用中速磨冷一次风正压直吹式制粉系统，配6台MPS275辊盘式磨煤机，正常运行，5运1备，其中A磨采用微油点火方式。

燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统（LNCFS），48只直流燃烧器分6层布置于炉膛下部四角和中部，在炉膛中呈双切圆方式燃烧。

炉膛宽度34290mm，深度15544.8mm。

炉膛由膜式壁组成，炉底冷灰斗角度为55°，从炉膛冷灰斗进口集箱（标高7500mm）到标高51996.5mm处炉膛四周采用螺旋管圈，在此上方为垂直管圈。

螺旋管圈与垂直管圈过渡采用中间混合集箱。

炉膛上部及水平烟道从前至后分别布置分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、末级再热器，后烟井分成前后两个分隔烟道，前烟道布置有低温再热器和省煤器，后烟道布置有低温过热器和省煤器，在前后烟道中省煤器下部布置调温挡板，用于调节再热汽温。

锅炉采用机械干式出渣系统。

锅炉启动系统采用带循环泵的内置式启动系统，锅炉炉前沿宽度方向垂直布置4只汽水分离器和2个贮水箱。

当机组启动，锅炉负荷低于最低直流负荷30%BMCR时，蒸发受热面出口的介质流经分离器进行汽水分离，蒸汽通过分离器上部管接头进入炉顶过热器，而饱和水则通过每个分离器下方连接管道进入贮水箱中，贮水箱上设有水位控制。

贮水箱下疏水管道引至一个三通，一路疏水至炉水循环泵入口，另一路接至大气扩容器疏水系统中。

过热器汽温通过煤水比调节和三级喷水来控制，第一级喷水布置在低温过热器出口管道上，第二级喷水布置在分隔屏过热器出口管道上，第三级喷水布置在后屏过热器出口管道上，过热器喷水取自省煤器进口管道。

再热器汽温采用尾部挡板调节，燃烧器摆动仅作为辅助调节手段，另外低温再热器出口管道上设置微量喷水，微量喷水取自给水泵中间抽头。

锅炉一次汽系统采用100％高压旁路（三用阀）＋65％低压旁路配置，过热器系统不设安全阀，再热器出口设有4只带有控制安全功能的安全阀。

每台锅炉配有两台上海锅炉厂有限公司制造的2/34-VI（T）–2080型容克式三分仓空气预热器、两台豪顿华工程有限公司生产的ANT-2100/1400F型动叶可调轴流一次风机、两台上海鼓风机厂有限公司生产的FAF28-14-1型动叶可调轴流送风机、两台上海鼓风机厂有限公司生产的SAF40-20-2型动叶可调轴流引风机、两台MDNARCH火检冷却风机、两台M600-2型密封风机。

机组热控设备采用美国西屋公司生产的分散控制系统（DCS）。

锅炉主要设计参数如下表所示：

表格1

项目

单位

BMCR

BRL

锅炉规范

过热蒸汽流量

t/h

3102

2940

过热器出口蒸汽压力

MPa（g）

27.46

27.33

过热器出口蒸汽温度

℃

605

605

再热蒸汽流量

t/h

2563

2420

再热器进口蒸汽压力

MPa（g）

6.31

5.94

再热器出口蒸汽压力

MPa（g）

6.11

5.75

再热器进口蒸汽温度

℃

378

367

再热器出口蒸汽温度

℃

603

603

给水温度

℃

299

295

热平衡

锅炉计算热效率（低位）

％

93.80

93.86

排烟温度（修正前）

℃

131

129

排烟温度（修正后）

℃

127

125

燃料消耗量

t/h

392.1

377.0

热损失

干烟气热损失

％

4.48

4.41

氢燃烧生成水的损失

％

0.18

0.18

燃料中水份引起热损失

％

0.03

0.03

空气中水分热损失

％

0.07

0.07

未完全燃烧热损失

％

0.62

0.62

散热损失

％

0.17

0.19

不可测量热损失

％

0.30

0.30

制造厂裕度

％

0.35

0.35

总热损失

％

6.20

6.14

过热器一减喷水量

t/h

156.5

148.8

汽水系统

过热器二减喷水量

t/h

52.6

49.4

过热器三减喷水量

t/h

39.0

36.7

再热器喷水量

t/h

0

0

过热器减温水温度

℃

299

295

再热器减温水温度

℃

192

192

风烟系统

省煤器出口过量空气系数

──

1.2

1.2

出空预器烟气量

kg/s

1066.62

1025.57

出空预器一次风量

kg/s

106.13

105.77

出空预器二次风量

kg/s

737.63

702.67

一次风调温风量

kg/s

84.12

81.67

空预器进口烟气温度

℃

363

356

空预器进口一次风温度

℃

28

28

空预器进口二次风温度

℃

24

24

空预器出口热一次风温度

℃

328

323

空预器出口热二次风温度

℃

336

330

燃烧系统

投运磨煤机台数

台

5

5

投运燃烧器个数

个

40

40

煤粉细度R90

％

16

16

1.2启动循环泵概述

本锅炉采用带循环泵启动系统，启动系统中设置一台启动循环泵，在锅炉启动和低负荷运行阶段为锅炉省煤器和水冷壁提供足够的流量，并在启动过程中回收工质。

当锅炉负荷大于30%BMCR时，泵可停运热备用状态。

循环泵电机的冷却系统由高压管路和低压管路两部分组成。

高压管路与循环泵电机腔体相连接，其流通的水按不同的工作阶段有不同的作用和目的，分别称为充水、清洗水和高压冷却水，而在低压管路中流通的则始终是低压冷却水。

（a）充水和清洗水

水源取自凝水泵出口的低压冷凝水母管。

泵电机在安装或检修后，必须先对高压管路进行冲洗，直至管路冲洗干净合格后才能与电机相连。

接着对电机充水，并进一步对电机进行冲洗，直到电机冲洗合格。

在此期间，电机尚未启动，锅炉尚未升压，故此时的充水和清洗水不需高压，但进入电机的水有一定要求，故要控制水质。

（b）高压冷却水

冷却水从泵电机的底部进入，经电机下端的推力轴承带动辅助叶轮，以建立循环的流动，继而流过电机的转子和定子绕组及轴承间隙，从电机上端的出水口流出。

温度升高了的电机冷却水（亦称高压一次水）再经外置的热交换器高压侧将热量传给低压侧的低压冷却水（亦称低压二次水），然后被冷却过的高压一次水再返回进入电机，如此周而复始，形成闭路循环流动。

在正常运行情况下，高压一次水作闭路循环，不需要补充水，但当系统中偶有某处泄漏而使电机内循环水量不足，导致电机温度升高时，则高压冷却水应紧急注入补充，以维持电机的温度在限定值内。

高压冷却水来自给水泵出口高加前的给水管道，温度较高，不可直接进入炉水泵电机，必须经过高压冲洗水冷却器，使温度降至49℃以下才可进入电机。

（c）低压冷却水

低压冷却水不参与电机的直接冷却，而是用来冷却高压一次水的，故对其水质的要求不如高压水严格，通常可采用电厂循环系统冷却水。

要求经过软化处理，无腐蚀性，PH值7～9，无沉淀物，以避免产生水垢，影响冷却效果。

并要求低压冷却水的进口温度小于38℃。

低压冷却水有二路途径：

一路接入泵电机冷却器，以冷却电机的高压一次水，另一路接入冲洗冷却器，以冷却电机循环回路的补充水。

（d）过滤器

在冷却系统的流程中设置了过滤器。

该过滤器设在高压冷却系统的入口总管上，其目的是过滤高压给水管道可能带来的锈蚀杂质。

锅炉启动循环泵及其附属设备技术规范见下表：

表格2

项目

参数

单位

备注

泵

数量

1

台/台炉

──

制造厂家

HAYWARDTYLER（英国）

──

──

总重量

泵壳

电机

换热器

kg

──

2780

11660

460

类型

单吸入－单排放

──

──

叶轮

混流型单级离心

──

──

设计压力

338.5

kg/cm2

──

设计温度

347.8

℃

──

电机

类型

湿定子鼠笼感应式

──

──

输出功率

520

kW

──

转速

2900

rpm

──

项目

参数

单位

备注

热态160bar

常温最小流量

冷态80bar

热态140bar

泵流量

1795.5

937.7

1289.3

1500.0

m3/h

──

差压

0.6

1.3

0.9

0.6

Mpa

──

泵温度

347.3

37.8

294.9

336.6

℃

──

吸入压力

16.1

0.4

8.2

14.1

Mpa

──

泵效率

74.0

68.5

80.0

76.5

%

──

泵输入功

330.3

488.7

382.0

346.2

kw

──

电机效率

84.5

87.5

86.0

85.0

%

──

电机输入功

390.9

558.5

444.2

407.2

kw

──

功率因数

0.8

0.8

0.8

0.8

──

──

综合效率

62.5

59.9

68.8

65.0

%

──

电流

48.9

66.3

54.1

50.2

A

──

项目

参数

单位

备注

换热器（高压侧）

设计压力

400

bar

──

设计温度

380

℃

──

水压试验压力

600

bar

──

工作流量

0.24

m3/h

──

工作进口温度

280

℃

──

工作出口温度

49

℃

──

换热器（低压侧）

设计压力

40

bar

──

设计温度

60

℃

──

水压试验压力

60

bar

──

工作流量

5.4

m3/h

──

工作进口温度

35

℃

──

温度升高

7

℃

──

过滤器

设计流量

4

L/min

──

滤网

160

目

──

设计压力

332

bar

──

设计温度

348

℃

──

水压试验压力

498

bar

──

2、联锁保护清单

2.1启动循环泵启动条件

表格3

启动循环泵启动条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

循环泵进口电动阀开

AND

──

──

2

循环泵出口电动阀开

──

──

3

无停循环泵自动停和跳闸指令

──

──

4

贮水箱下降管电动门开

AND

──

──

分离器水位大于设定值

＞4m

──

5

炉水循环泵出口调门开度合适

15%-25%

──

6

冷却水流量正常（＞22t/h）

──

──

7

循环泵腔体温度＜60℃

──

──

2.2启动循环泵停止条件

表格4

启动循环泵跳闸条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

泵已启动

AND

OR

──

延时5s

出入口差压低

＜0.06MPa

2

电机腔温高

＞65℃

──

3

循环泵进口电动阀关

──

──

4

循环泵出口电动阀关

──

──

5

MFT

──

──

2.3启动循环泵系统阀门相关逻辑

表格5

炉水循环泵入口电动门关允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

循环泵已停止

──

──

──

炉水循环泵入口电动门联锁关条件

1

炉水循环泵跳闸

──

──

延时30s

表格6

炉水循环泵出口电动门关允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

炉水循环泵已停止

──

──

──

炉水循环泵出口电动门联锁关条件

1

炉水循环泵跳闸

──

──

延时30s

表格7

贮水箱下降管电动门自动开条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

自动湿态方式

──

──

──

贮水箱下降管电动门关允许条件

1

循环泵已停

──

──

──

贮水箱下降管电动门自动关条件

1

自动干态方式

──

──

──

表格8

大气扩容器入口电动门1关允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

主蒸汽流量大于44％BMCR

OR

──

──

2

给水泵全停且炉水循环泵停且火检无火

──

──

大气扩容器入口电动门1自动开条件

1

MFT

OR

──

──

2

自动湿态方式

──

──

3

主蒸汽流量小于40％BMCR

──

──

大气扩容器入口电动门1自动关条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

主蒸汽流量大于46％BMCR

──

──

──

注:

大气扩容器入口电动门2逻辑同大气扩容器入口电动门1逻辑

表格9

暖管管路电动门开允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

自动干态方式

──

──

──

暖管管路电动门自动开条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

自动干态方式

AND

──

──

2

分离器水位低

未定

──

暖管管路电动门关允许条件

1

湿态方式

──

──

──

暖管管路电动门保护关条件

1

MFT

──

──

──

暖管管路电动门自动关条件

1

分离器水位高

AND

＞1m

──

2

循环泵已运行

──

──

表格10

暖管至减温水电动门开允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

自动干态方式

──

──

──

暖管至减温水电动门自动开条件

1

自动干态方式

AND

──

──

2

暖管管路电动门已开

──

──

暖管至减温水电动门关允许条件

1

湿态方式

──

──

──

暖管至减温水电动门保护关条件

1

MFT

──

──

──

暖管至减温水电动门自动关条件

1

自动湿态方式

AND

──

──

2

暖管管路电动门已关

──

──

表格11

锅炉给水管路疏水电动门开允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

无火检信号

AND

──

──

2

分离器出口压力低

＜1MPa

──

锅炉给水管路疏水电动门自动关条件

1

有燃烧记忆

──

──

──

表格12

贮水箱下降管疏水电动门开允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

无火检信号

AND

──

──

2

分离器出口压力低

＜1MPa

──

贮水箱下降管疏水电动门自动关条件

1

有燃烧记忆

──

──

──

表格13

炉水循环泵出口疏水电动门开允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

无火检信号

AND

──

──

2

分离器出口压力低

＜1MPa

──

炉水循环泵出口疏水电动门自动关条件

1

有燃烧记忆

──

──

──

表格14

炉水循环泵入口疏水电动门开允许条件

序号

项目

逻辑关系

定值

备注

1

无火检信号

AND

──

──

2

分离器出口压力低

＜1MPa

──

炉水循环泵入口疏水电动门自动关条件

1

有燃烧记忆

──

──

──

3、编制依据

1）《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）

2）《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》

3）《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》

4）华北电力集团公司关于《贯彻〈火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程〉的实施规定和管理制度汇编》

5）《天津北疆电厂一期工程2×1000MW二号机组超超临界火电机组调试大纲》

6）《上海锅炉厂有限公司锅炉启动循环系统图》

7）《上海锅炉厂有限公司锅炉启动循环冷却系统图》

8）《天津北疆电厂一期工程2×1000MW超超临界火电机组锅炉炉水循环泵指导和维修手册》

9）《天津北疆电厂一期工程2×1000MW二号机组超超临界火电机组锅炉使用说明书》

10）《天津北疆电厂一期工程2×1000MW超超临界火电机组锅炉启动循环泵冷却系统说明书》

11）《天津北疆电厂一期工程2×1000MW二号机组超超临界火电机组集控辅机运行规程-锅炉部分》

4、调试范围及项目

1）热工、电气信号及测点的检查传动

2）锅炉启动系统压力开关和变送器量程的校验

3）高、低压冷却水系统的检查

4）相关阀门的冷态检查及传动

5）联锁、保护、程控、报警等逻辑的检查传动

6）系统静态检查验收

7）分系统试运

8）分系统试运验收签证（质量评定表）

5、组织与分工

5.1生产单位

负责完成必要的生产准备工作，如运行规程及系统图册的编写、运行人员培训及有关设备的挂牌工作；提供启动循环泵有关电气、热控报警、保护整定值；参加分部试运及试运后的验收签证；在试运中负责设备的启停操作、运行调整、运行参数记录及例行检查；协助调试人员进行整套启动前的分系统调试工作。

5.2施工单位

负责完成与系统试运相关的设备单体试运工作及单体试运后的验收签证；提交单体试运记录和有关文件、资料；负责试运现场的安全、消防、消缺检修等工作。

5.3调试单位

负责编制启动循环泵系统调试措施；全面检查系统的完整性和合理性；在系统试运过程中担任技术总负责，组织协调系统试运工作；参加分部试运后验收签证，并填写调整试运质量验评表、提出调试工作总结。

5.4监理单位

负责监理各自责任范围内的调试过程及调试过程中施工单位进行的各项工作（如安全措施审查和缺陷处理及验收等）；参与分部试运和整套启动试运工作；负责组织分部试运及整套试运的质量验收、检查评定和签证工作；负责完成监理总结。

6、调试前应具备的条件

1）生产准备工作就绪，主、辅岗运行人员配备齐全，经过培训具备上岗条件；

2）通讯系统调试工作完成，通讯联系畅通；

3）厂房内沟道盖板齐全，楼梯、步道、护栏完好，所有杂物清理干净；

4）设备的工业照明，事故照明完好，保证照明充足；

5）闭式冷却水、仪用空气、厂用空气等公用系统调试完毕并能正常投入；

6）热控DCS系统具备在CRT上启、停操作设备的条件；

7）启动循环泵及其系统按要求安装完毕，外观完整，连接可靠，所有螺栓都已拧紧并安全可靠，转动部分的安全罩已装好，有关表计应投运；

8）具有可靠的操作和动力电源；

9）高、低压冷却水系统经冲洗合格并投入，流量正常，水质合格；

10）电动机接线良好,测量绝缘应合格；

11）与试运有关的热工、电气仪表、相关测点及开关安装校验完毕,可投入正常使用；

12）启动循环泵程序启动、停止逻辑，保护、联锁、报警条件检查、传动完毕，投入正常；

13）闭式冷却水泵分部试运结束，试运结果符合要求，闭式冷却水系统具备投运条件；

14）凝结水泵分部试运结束，试运结果符合要求，凝结水系统具备投运条件；

15）电动给水泵分部试运结束，试运结果符合要求，锅炉给水系统具备上水条件；

16）启动循环泵事故按钮传动完毕。

7、调试项目及程序

7.1启动循环泵系统相关阀门的检查及传动

表格15

序号

名称

传动结果

备注

1

贮水箱下降管电动门

2

炉水循环泵入口电动门

3

炉水循环泵出口电动门

4

炉水循环泵入口疏水电动门

5

炉水循环泵疏水电动门

6

炉水循环泵出口疏水电动门1

7

炉水循环泵出口疏水电动门2

8

贮水箱下降管放水电动门

9

锅炉给水管路疏水电动门

10

大气扩容器入口电动门1

11

大气扩容器入口电动门2

12

暖管管路电动门

13

贮水箱下降管疏水电动门

7.2启动循环泵热工测点、信号的检查传动

主要包括：

循环泵泵壳温度、电机腔温（包括温度继电器）、流量计、泵出入口差压变送器、冷却水温度等信号。

在启动循环泵系统调试过程中要对以上测点校验通道，尤其要对参与保护的测点进行就地加信号。

7.3程控启停、联锁保护、报警等逻辑的检查传动

要求：

循环泵程控启、停步骤顺序合理、动作正确；光字报警、CRT报警、首出显示正确；各项保护、联锁均动作正确。

每次整套启动前都要进行上述传动工作，从而保证该系统长期安全稳定运行。

7.4启动循环泵分系统试运

分系统试运工作由调试单位统一指挥，建设单位和施工单位协同配合。

7.4.1启动前的检查和准备工作

（a）首次试转前的充水及排气

首次试转前应对所有冷却水管路、充水管路、清洗水管路和泵冷却器的高压侧进行冲洗，直至管路冲洗干净合格。

充水水质必须是除氧的凝结水，充水温度应高于4℃，低于49℃。

充水及排气的流程如下：

充水管路的冲洗→电机充水排气→泵充水排气

在向电机及泵体充水排气过程中注意要控制充水速度应缓慢，约2L/min，并要确保泵体疏水阀和泵出口放气阀能排出不含空气的水流。

注：

在锅炉上水及酸洗期间应通过高压清洗水管路对泵电机进行连续清洗。

（b）首次试转前的检查

1）锅炉已上满水；

2）确保泵和电机已充满水并彻底排放空气；

3）检查冷却水系统的阀门已打开且流量约2L/min；

4）确保泵具有足够的净吸入压头，防止气蚀；

5）确认电机绝缘性能；

6）确认CRT上泵的启动条件是否满足；

7）检查各热工表计已投用，DCS系统各保护联锁定值设定正确；

8）确保泵进口管道水温与泵壳之间的温差不超过56℃，避免启动循环泵时造成对泵壳的热冲击。

7.4.2启动循环泵的启动

启动循环泵启动注意以下事项：

1）检查泵启动后其出入口阀门是否已打开，否则泵壳内的炉水温度在几分钟内会骤然升高；

2）监视泵出入口差压是否升高，若不升高就应停泵，运行过程中发生差压降低的现象时应检查以下原因：

●泵出口阀是否全开

●阀门是否泄漏

●泵的过渡磨损也会导致效率降低

若泵进出口差压继续降低到60kPa就应跳闸；

3）若启动指令发出后5秒钟电机仍不能启动则应发出停指令，检查失败原因，再次启动要间隔至少20分钟时间；

4）电机在环境温度下最多允许两次重复启动；

5）监视电流是否过高或摆动，泵壳和电机振动是否过大，通过听音杆监听是否有摩擦声；

6）泵启动后将出口调节阀投入自动；

7）检