(二)、啟動系統的作用建立啟動壓力和啟動流量回收工質和熱量實現鍋爐各受熱面之間和鍋爐與汽輪機之間工質狀態的配合。第1頁/共41頁第一頁，共42頁。汽水分離器有內置式和外置式兩種。

內置式分離器在啟動完畢后，并不從系統中切除而是串聯在鍋爐汽水流程內，因此它的工作參數(壓力和溫度)要求比較高，但控制閥門可以簡化。

外置式分離器在鍋爐啟動完畢后與系統分開，工作參數(壓力和溫度)的要求可以比較低，但控制閥門要求較高。第2頁/共41頁第二頁，共42頁。1000t/h直流鍋爐外置式啟動旁路系統第3頁/共41頁第三頁，共42頁。汽的出路有：去過熱器、去再熱器、去高壓加熱器、去除氧器，去凝汽器。水的出路有：去除氧器、去凝汽器、去地溝。水的回收途徑與水質指標有關：水含鐵量小于80ug/L回收入凝汽器，回收工質，但熱量損失了；水中含鐵量大于1000ug/L排入地溝不回收。回收入除氧器水箱與回收入凝汽器比，前者水阻力小得多，節省給水泵電耗。第4頁/共41頁第四頁，共42頁。借助分進調節門21或23的節流，可使啟動分離器的壓力低于鍋爐本體（指分離器之前的受熱面）的壓力，這樣，本體保持高的啟動壓力有利于水動力穩定并減小工質的膨脹量，而啟動分離器內的壓力（即輸出蒸汽的壓力）則可靈活地根據汽輪機進汽參數要求和工質排放能力加以調節。第5頁/共41頁第五頁，共42頁。直流鍋爐外置式啟動旁路系統第6頁/共41頁第六頁，共42頁。

一般在（35%~37%）MCR負荷以下，由水冷壁進入分離器的為汽水混合物，分離器出口蒸汽直接進入過熱器，疏水通過疏水擴容器回收工質或通過除氧器回收工質和熱量。當負荷大于（35%~37%）MCR負荷時，分離器中全部是蒸汽，呈干態運行。此時內置式分離器相當于一個蒸汽聯箱，必須承受鍋爐全壓，這是與外置式分離器的最大不同點。

第7頁/共41頁第七頁，共42頁。疏水控制閥（AA、AN、ANB閥）用于控制分離器的水位和疏水的流向。鍋爐濕態運行時，分離器水位由ANB閥自動維持，當水位高于ANB閥的調節范圍時（如工質膨脹），再相繼投入AA、AN閥參與水位調節。AA閥的通流量設計可保證工質膨脹峰值流量的排放。第8頁/共41頁第八頁，共42頁。位置：爐前，垂直水冷壁混合集箱出口筒身：內件：消旋器、阻水裝置封頭：錐形，上下各1引入管：6根，切向向下傾斜15°引出管：汽（上部）、水（下部）各1根數量：2只/臺爐汽水分離器第9頁/共41頁第九頁，共42頁。汽水分離器貯水罐筒身：

內件：阻水裝置封頭：錐形，上下各1引入管：2根引出管：汽（上部）、水（下部）各1根數量：1只/臺爐，考慮水位控制的穩定性第10頁/共41頁第十頁，共42頁。(一)汽水分離器作用（1）組成循環回路，建立啟動流量（2）實現進入的汽水混合物的汽水兩相分離，使分離出來水的質量和熱量得以回收，并由它作為提供過熱器、再熱器暖管和汽機沖轉帶負荷的汽源(3)對于內置式分離器而言，在啟動時它能起到固定蒸發終點的作用，這樣使汽溫、給水量、燃料的調節成為互不干擾的獨立部分(4)它是提供啟動和運行工況下某些參數的自動控制和調節信號的信號源(即作為中間點溫度)第11頁/共41頁第十一頁，共42頁。2．超臨界鍋爐啟停2．1超臨界直流鍋爐啟動特點2．1．1啟動前清洗直流鍋爐除了對給水品質要求嚴格以外，啟動階段還要進行冷水和熱水的清洗，以便確保受熱面內部的清潔和傳熱安全。第12頁/共41頁第十二頁，共42頁。2．1．2啟動流量的建立直流鍋爐啟動時，由于沒有自然循環回路，所以直流鍋爐水冷壁冷卻的唯一方式是從鍋爐開始點火就不斷地向鍋爐進水，并保持一定的工質流量，以保證受熱面良好的冷卻。該流量應一直保持到蒸汽達到相應負荷（稱啟動流量），然后隨負荷的增加而增加。啟動流量的選擇，直接關系到直流鍋爐啟動過程的安全經濟性。第13頁/共41頁第十三頁，共42頁。2．1．3啟動前的工質膨脹點火以后，隨著爐膛熱負荷的增加，水冷壁的工質溫度逐漸升高，在不穩定加熱過程中，中部某點工質首先汽化，體積突然增大，引起局部壓力突然升高，急劇地將后面的工質推向出口，造成鍋爐排出量大大超過鍋爐給水量，這種現象（稱工質膨脹）將持續一段時間，直至出口為濕飽和蒸汽時為止。第14頁/共41頁第十四頁，共42頁。如膨脹量過大，將使鍋爐內的工質壓力和啟動分離器水位都一時難以控制。影響工質膨脹的因素主要有啟動流量、給水溫度、燃料的投入速度等。啟動流量越大，膨脹量越大；給水溫度越低，膨脹到來越遲，膨脹量越小；投入的燃料量大，投燃料速度快，工質先達到沸點的位置在爐膛下輻射區，膨脹點后的存水量就多，總的膨脹量大；同時局部壓力升高快，因而瞬時的最大排出量也愈大。第15頁/共41頁第十五頁，共42頁。2．2直流鍋爐的冷態啟動2．2．1鍋爐的啟動準備2．2．2循環清洗點火前先進行冷態循環清洗。鍋爐進水至分離器內有水位出現，控制清洗水量為啟動流量。清洗分低壓系統和高壓系統兩步進行。低壓系統清洗路線為凝汽器—凝結水泵—低壓加熱器—除氧器—凝汽器（或地溝）；高壓系統清洗路線為凝結水泵—低壓加熱器—除氧器—給水泵—高壓加熱器—省煤器—水冷壁—啟動分離器—擴容器—疏水箱—凝汽器（或地溝）。含鐵量小于100ug/L時結束清洗，鍋爐點火。第16頁/共41頁第十六頁，共42頁。2．2．3鍋爐點火、升溫升壓

維持啟動流量為35%MCR，鍋爐總風量大于35%，高壓旁路控制方式置啟動位置，鍋爐可點火。零壓點火后，啟動分離器內最初無壓，隨著燃料量的增加，當啟動分離器中有蒸汽時，即開始起壓。隨著繼續增加投入燃料量，分離器內的壓力逐漸升高，由啟動分離器和高溫過熱器出口集箱的內外壁溫差控制直流鍋爐的升壓速度。第17頁/共41頁第十七頁，共42頁。2．2．4工質膨脹控制

控制燃料投入速度不宜過快、過大，調節分離器各排放通道的排放量，以防止水冷壁超壓和啟動分離器水位失控。

對外置式分離器的系統，冷態啟動時水冷壁壓力高出分離器壓力許多，工質膨脹時燃燒率已較高，分離器的產汽量超過沖轉所需要的耗汽量，故汽輪機沖轉在膨脹之前進行（但熱態啟動仍是膨脹后沖轉）。這樣既有利于協調蒸汽參數、減小啟動熱損失，又可避免低溫再熱器因旁路容量限制了蒸汽流量而引起管子超溫。

第18頁/共41頁第十八頁，共42頁。2．2．5汽輪機沖轉、暖機帶初負荷調節燃料量，鍋爐繼續升溫升壓。當汽壓、汽溫均達到沖轉參數時便可沖轉汽輪機、并網、帶初負荷。此過程鍋爐的汽壓由高壓旁路控制保持不變，再熱汽壓力由低壓旁路控制。在高壓、低壓旁路全關以后，鍋爐的蒸發段仍為濕態，繼續增加燃料量將使分離器進汽量增加，分離器水位下降。隨著燃料量的繼續增加，分離器水位繼續下降，ANB閥繼續關小，直到全關為止。此時分離器完成從濕態至干態的轉變，成為一個微過熱蒸汽的通道。

第19頁/共41頁第十九頁，共42頁。干濕態轉換:

在給水流量保持不變下首先增加燃料量，這樣過熱器的進口焓隨之上升，當過熱器入口焓值上升到設定值時，隨燃料量的進一步增加，中間點溫度控制參與調節使給水量增加，從而過渡到煤水比例調節，維持汽溫恒定。第20頁/共41頁第二十頁，共42頁。2．2．6升負荷至額定值在負荷升至37%MCR后，轉入純直流運行。自動控制由分離器水位控制轉變為工質溫度（中間點溫度）控制。此后，進入分離器的流量隨燃燒率的逐漸增大而不斷增加，蒸汽壓力、溫度不斷提高，在約70%MCR后轉入超臨界壓力運行，直至MCR負荷，啟動過程結束。對外置式分離器系統，轉入純直流運行時要進行切除分離器的操作，切分后分離器退出運行，鍋爐繼續升溫升壓升負荷至額定值。第21頁/共41頁第二十一頁，共42頁。所謂等焓切分，是指在切除分離器時應該達到等焓條件，即低過出口的工質焓必須與分離器出口的蒸汽焓相等。如果等焓切分過程掌握得不好，如低溫過熱器出口的汽水焓值低于分離器出口焓值時切分，將使過熱器入口焓被較低的蒸汽焓所代替，引起過熱器出口溫度迅速降低。此時為恢復過熱汽溫勢必追加燃料量，容易使前屏等過熱器金屬超溫。等焓切分示意第22頁/共41頁第二十二頁，共42頁。2．3鍋爐的停運

直流鍋爐的正常停爐至冷態，也經歷停爐前準備、減負荷、停止燃燒和降壓冷卻等幾個階段。與汽包爐相比，主要的不同是，當鍋爐燃燒率降低到30%左右時，由于水冷壁流量仍必須維持啟動流量而不能再減，因此在進一步減少燃料、降負荷過程中，包覆管出口工質由微過熱蒸汽變成汽水混合物。為了避免前屏過熱器沖水，鍋爐必須投入啟動分離器運行，使進入前屏過熱器的仍是干飽和蒸汽，多余的水則疏掉，保證前屏過熱器的安全。第23頁/共41頁第二十三頁，共42頁。停爐保護：（1）鍋爐停用時間少于2天，不采取任何保護方法；（2）鍋爐停用時間3~5天，對省煤器、水冷壁及汽水分離器采用加藥濕態保護，對過熱器部分采用干燥后充氮保護；（3）停爐時間超過5天的，省煤器、水冷壁、汽水分離器和過熱器系統均采用熱爐放水干燥后充氮保護，或充氣相緩蝕劑保護。第24頁/共41頁第二十四頁，共42頁。冬季停爐后的防凍：（1）檢查并投入有關設備的電加熱或汽加熱裝置，由熱工投入熱工儀表加熱裝置；（2）備用鍋爐的人孔門、檢查門、擋板等應關閉嚴密，防止冷風侵入；（3）鍋爐各輔助設備和系統的所有管道，均應保持管內介質流通，對無法流通的部分應將介質徹底放盡，以防凍結；（4）停爐期間，應將鍋爐所屬管道內不流動的存水徹底放盡。第25頁/共41頁第二十五頁，共42頁。2．4注意事項鍋爐點火初始階段，由于爐膛溫度極低，如何使油燃燒器著火穩定、燃燒完善，特別是對重油，良好的燃燒更為重要。在升溫升壓過程中應嚴密監視汽水分離器和對流過熱器出口集箱的應力余度不超過限額，特別在極態啟動時。在鍋爐啟動過程中，尤應加強對空氣預熱器熱點檢測的監視，發現報警應及時到現場檢查，并堅持按規定每班對預熱器的吹灰工作，防止預熱器再燃燒事故的發生。在汽水分離器入口汽溫第一次達到飽和溫度時，鍋爐有一個汽水膨脹過程，此時要注意汽水分離器和除氧器的水位控制，防止水位超限。

第26頁/共41頁第二十六頁，共42頁。鍋爐在濕態與干態轉換區域運行時，在垂直水冷壁和后墻吊管中有可能產生兩相流，容易引起水力不均勻性而造成管壁溫度超限，所以此時要注意保持燃料量和汽水分離器水位的穩定，并盡可能縮短鍋爐在這個區域的運行時間。鍋爐轉入純直流運行，其啟動旁路退出后，回收水箱的水位逐漸降低，此時應防止由啟動系統漏入空氣，降低凝汽器的真空而影響機組的正常運行。直流鍋爐啟動過程中存在汽水的熱膨脹問題，熱膨脹不但會導致水冷壁內的水動力不穩定，還會導致過熱器出口的蒸汽達不到額定參數，甚至出現蒸汽帶水，危及機組安全運行。第27頁/共41頁第二十七頁，共42頁。外置式分離器直流鍋爐從帶分離器運行到剛轉入純直流運行時是燃燒率控制的一個關鍵階段，該階段控制不當，很容易引起主蒸汽溫度的大幅度波動。這是因為“切分”前燃料量的過多或過少，由于啟動分離器的存在，對過熱汽溫的影響并不十分嚴重。一旦分離器切除進入純直流運行，如果燃料量不能立即與當時的給水量相一致，即煤水比失調時，將造成主蒸汽溫度的較大變化。因此，當啟動分離器切除后，應保持給水流量不變，迅速調整燃料量，保持恰當的燃料量與給水量的比例，控制適當的中間點溫度，并輔以減溫水調節維持主蒸汽溫度穩定。第28頁/共41頁第二十八頁，共42頁。3．鍋爐啟停中的熱應力控制在機組啟停及加減負荷的過程中，機組中所有受熱部件都將發生變化。這種溫度的變化如果是不均勻的，或者是急劇的，將會使金屬的受熱與非受熱的部分溫差過大而產生熱應力，尤其是對一些厚壁部件，影響更大。過大的熱應力會使部件產生變形、裂紋，以致損壞。所以對大機組來說，熱應力的控制是非常重要的。

第29頁/共41頁第二十九頁，共42頁。對直流鍋爐來說，在啟停和變負荷過程中，最應重視的是汽水分離器及末級過熱器出口聯箱。后者是處于高溫高壓下并且溫度變化十分敏感的厚壁部件，前者雖然所受的溫度并不是最高的，但在鍋爐受熱受壓的部件中，其金屬壁最厚。為此，在汽水分離器及末級過熱器出口聯箱金屬壁上應安裝內外壁溫度測點，外壁溫度直接取自金屬表面，內壁溫度則在金屬壁上打一深至2/3處的孔，將此溫度代表金屬內壁溫度。測量出金屬內外壁的溫差，并以此代表其熱應力。第30頁/共41頁第三十頁，共42頁。4．超臨界鍋爐啟停特性及影響啟動速度的主要因素4．1啟動特性4．1．1冷態啟動特性啟動分離器的金屬溫度低于100℃為冷態啟動

第31頁/共41頁第三十一頁，共42頁。第32頁/共41頁第三十二頁，共42頁。第33頁/共41頁第三十三頁，共42頁。4．1．2溫態啟動特性

機組啟動至上一次停用的時間間隔大于5小時，啟動分離器的金