[發明專利]一種用于超超臨界鍋爐的啟動指導方法

有效

• 申請號: 201110422587.1
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102537927A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 竇洪;龐力平
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種電廠鍋爐的啟動指導方法，尤其是涉及一種電廠超(超)臨界鍋爐的啟動指導方法。

背景技術

在電廠超(超)臨界鍋爐中，鍋爐啟動初期啟動速度主要取決于厚壁(鍋爐壁的？)承壓部件和受熱面安全性的限制。如何能夠在安全要求的范圍內，保證超臨界鍋爐具有較快的啟動速度，對于降低啟動過程熱損失和啟動過程中的污染排放具有重要的作用。現有超超臨界鍋爐啟動系統并不涉及和解決這些問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種電廠超(超)臨界鍋爐的啟動指導方法，它能夠幫助運行人員在保證超(超)臨界鍋爐設備安全和經濟基礎上，以實現提高鍋爐系統啟動速度，保證鍋爐受熱面安全性，節約啟動過程熱損失的目的。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種電廠超(超)臨界鍋爐的啟動指導方法，步驟包括：

1)監測：應用現有的廠級監控系統(SIS)或管理信息系統(MIS)，在動態監測鍋爐厚壁承壓部件應力變化的同時，動態監測鍋爐受熱面壁溫和煙溫分布，確保這些監測參數保持在允許的溫度工作范圍之內；

2)計算：計算厚壁承壓部件應力，求出關鍵部件危險點應力變化，并計算這些應力產生的復合應力作為實際應力；根據鍋爐實時運行數據，計算出鍋爐受熱面煙溫大小，根據SIS系統受熱面壁溫監測，得出煙氣沿鍋爐寬度方向上的熱負荷分布情況，依據所得數據，得出運行工況中鍋爐受熱面壁溫的實際溫度；

3)確定范圍：根據部件材料特性確定不同運行工況下最高和最低應力，作為運行中實際應力控制的極限范圍；根據材料特性，規定受熱面壁溫工作的上限；

4)判斷：實際應力是否處于最高和最低應力的范圍內、鍋爐受熱面是否不超過規程要求的溫度限值；

5)控制：當4)不能滿足時，控制鍋爐啟動速度和燃料投運速率直至4)滿足。

所述的鍋爐厚壁承壓部件指的是：啟動分離器、過熱器出口聯箱、再熱器聯箱和主蒸汽管道？

所述的鍋爐受熱面指的是：屏式過熱器、高溫再熱器和高溫過熱器的受熱面。

運行中監測和計算厚壁承壓部件應力，應該根據本發明提供的計算方法，求出關鍵部件危險點應力變化，并計算這些應力產生的復合應力，這些應力計算不僅考慮了內壓應力的作用，而且也考慮了溫差產生的熱應力，這種情況下得出的復合應力作為實際應力，同時根據部件材料特性確定不同運行工況下最高和最低應力范圍，作為運行中應力控制的極限范圍。

運行中監測的溫度，主要是根據本發明提供的溫度計算方法，根據鍋爐實時運行數據，計算出鍋爐受熱面煙溫大小，根據SIS系統受熱面壁溫監測，得出煙氣沿鍋爐寬度方向上的熱負荷分布情況，依據這些數據，應用本發明提供的壁溫計算方法，可以得出運行工況中鍋爐受熱面的實際運行溫度，根據材料特性，規定這些受熱面壁溫工作的上限，從而提供運行中控制鍋爐負荷上升的幅度要求。

通過啟動系統監測和控制厚壁承壓部件和受熱面的熱應力和溫升情況，改變厚壁承壓部件由于加熱不均引起的熱應力，以及受熱面由于過度加熱產生的超溫或不充分加熱產生的過長的啟動過程，改善厚壁承壓部件熱應力加熱過程和受熱面的預熱溫升條件限制產生的問題。

所述的計算如下：

按照ASME針對承壓部件的相關標準和規范，啟動過程中依據超(超)臨界鍋爐厚壁承壓部件監測系統(廠級信息監測系統-SIS或管理信息系統-MIS)獲得的厚壁承壓部件和鍋爐受熱面工作溫度和壓力，依據由呂邦泰由中國電力出版社1992年出版的《鍋爐承壓部件強度和壽命》一書的介紹方法，鍋爐高溫承壓厚壁承壓部件開孔處應力計算方法，通過有限元力學分析，可以得到厚壁承壓部件最危險點的應力計算公式為：

σ_θ＝aσ_mθ+bσ_tθ

σ_z＝cσ_mz+dσ_tz

σ_r＝eσ_mr+fσ_tr