內置式分離器啟動系統

直流鍋爐的啟動系統分內置式分離器啟動系統和外置式分離器啟動系統兩大類型。但由於外置式分離器啟動系統操作比較複雜，鍋爐出口主蒸汽溫度難以控制，而不被用戶接受。故目前運行的直流鍋爐啟動旁路系統都是內置式分離器啟動系統。

基本介紹

• 中文名：內置式分離器啟動系統
• 外文名：Built-in separator startup system
• 分離器作用：汽水分離
• 分類：三類
• 性質：科學

簡介

內置式分離器啟動系統的分離器與水冷壁、過熱器之間的連線無任何閥門，在鍋爐啟、停、低負荷(30%～35%負荷以下)運行時，同汽包爐的汽包一樣，起到汽水分離的作用。當轉入純直流運行後，分離器只起到一個蒸汽聯箱的作用。從系統構成看主要有帶輔助循環泵的內置式分離器啟動系統、不帶循環泵的內置式分離器啟動系統和擴容型內置式分離器啟動系統三種類型。

帶再循環泵的啟動系統

某內置式分離器啟動系統如圖1所示。鍋爐啟動循環系統主要由汽水分離器、儲水箱、循環泵、循環流量調節閥、水位調節閥等組成。送至省煤器的水經水冷壁加熱後，進入汽水分離器，流體在汽水分離器內分離成飽和蒸汽和水。蒸汽流向過熱器，水儲存在儲水箱內經過循環泵和循環流量調節閥再循環至省煤器。這一階段為循環運行，水冷壁流量=給水泵出口流量+再循環流量。當水位過高時，水位調節閥動作，水進入凝汽器。

圖1 帶再循環泵的啟動系統流程簡圖

在整個啟動期間，啟動系統的再循環水量與給水量之和始終保持在35%BMCR的主汽流量。冷態和溫態啟動時，在鍋爐點火20～30min後，水冷壁即出現“汽水膨脹”，分離器儲水箱內水位迅速上升至高水位或高高水位，此時打開通往凝汽器管道上的兩隻高水位調節閥及其閉鎖閥，將工質排往凝汽器。在熱態和極熱態啟動時汽水膨脹量很少，可經循環泵正常水位調節閥進行再循環。

當鍋爐達到30%～35%BMCR的最低直流工況時，將啟動系統解列，進入熱備用狀態，系統則由再循環模式轉入直流方式運行，此時通往凝汽器管路上的水位調節閥和閉鎖閥全部關閉。當鍋爐轉入部分負荷運行進入最低直流負荷以下時，分離器儲水箱將出現水位，這時循環泵出口的調節閥自動打開，根據儲水箱水位自動調節其開度。

不帶再循環泵的啟動系統

不帶循環泵的循環系統啟動系統示意圖如圖2所示。從圖2可以看出不帶循環泵的啟動循環系統主要由汽水分離器、分離器儲水罐和儲水罐水位控制閥組成。與帶循環泵的循環系統相比減少了鍋爐循環泵、流量調節閥及其循環泵的輔助系統部分。

圖2 不帶再循環泵的啟動系統簡圖

在啟動和低負荷階段，通過給水泵將水送至省煤器並經水冷壁加熱後，送到汽水分離器，工質在汽水分離器內分離成水和飽和蒸汽。循環運行階段水在分離器儲水罐水位控制閥的控制下，由分離器儲水罐再返回冷凝器。儲水罐水位控制閥可在循環運行時，應確保鍋爐給水泵提供的給水量不少於保護爐膛的最小流量，通過使汽水分離器分離出的水由儲水罐回到凝汽器，從而控制汽水分離器的水位在允許範圍內。當負荷達到最低直流點，爐膛水冷壁出口呈乾飽和蒸汽時鍋爐轉為純直流運行方式，旁路系統退出。

在鍋爐啟動爐本體的冷態或熱態清洗過程中，進入汽水分離器的給水進入儲水罐通過啟動排污閥排放至地溝，待給水品質合格後，通過疏水閥至冷凝器回收工質。通過分析不難看出不帶循環泵啟動系統具有系統構成簡單，運行安全、可靠，並能節約投資的優點；但不帶循環泵的啟動系統由於在啟動時高、低壓加熱器及爐內的熱量，要通過冷凝器來冷卻，在啟、停時熱量有一定的損失，因此相比較帶循環泵的系統而言，其熱效率要低些。因此其啟動時間相對於帶循環泵的啟動系統而言也要長一些。

大氣擴容式啟動系統

擴容型內置式分離器啟動系統如圖3所示。當機組啟動時，鍋爐負荷低於最低直流負荷30%BMCR時，蒸發受熱面出口的介質流經分離器進行汽水分離，蒸汽通過分離器上部管接頭進入爐頂過熱器，而水則通過兩根外徑為324mm疏水管道引至一個連線小球，連線小球下方設有兩根管道分別通至除氧器和大氣擴容器，管道上調節閥分別為NWL閥、HWLl閥和HWL2閥，可根據不同工況控制分離器水位和對工質和熱量的回收。在大氣擴容器中，蒸汽通過管道在爐頂上方排向大氣，水則通過回收水泵進入冷凝器儲水箱。

圖3 大氣擴容式啟動系統示意圖