1 000 MW超超临界锅炉BCP泵汽化过程及原因分析

罗强

摘 要：案例中所介绍的BCP泵为海伍德泰勒有限公司生产的带电机炉水循环泵，锅炉为上海锅炉厂超超临界锅炉，其启动系统为内置式启动系统。该厂在正常启停机过程中曾多次发生汽化现象。结合具体的案例论述了典型的汽化过程及相对应的防范措施，以供参考和借鉴。

关键词：超超临界锅炉；BCP泵；汽化；主汽压力

中图分类号：TK227 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.067

1 设备概况

某厂的锅炉型号为SG-3093/27.46-M533，型式为：Π型布置、单炉膛、一次中间再热、尾部双烟道结构、八角双切圆燃烧方式、平衡通风、机械干式排渣、全钢构架、全悬吊结构露天布置、带BCP泵的内置式启动分离系统、三分仓回转式空气预热器、正压冷一次风直吹式制粉系统、超超临界参数变压直流锅炉。

锅炉启动系统采用带BCP泵的内置式启动系统。BCP泵为海伍德泰勒有限公司生产的带电机炉水循环泵，电机额定功率为600 kW，额定电流79.4 A。锅炉炉前沿宽度方向垂直布置4只汽水分离器，其进出口分别与水冷壁和顶棚过热器相连接。每个分离器筒身上切向布置8根不同内径的进出口管接头，顶部布置有2根至頂棚过热器的管接头，中部布置有6根管接头，与水冷壁系统出口的管道相连，下部布置有疏水管接头，与储水箱相连。当机组启动，锅炉负荷低于最低直流负荷的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顶棚过热器，而水则通过2根疏水管道引至储水箱并汇合至一个连接球体，连接球体下方设有2根管道分别通至BCP泵的入口和大气扩容器。在启动时，不合格的炉水及汽水膨胀阶段部分汽水被引入大气扩容器中，减压后产生的蒸汽通过管道在炉顶上方排向大气，水进入下部的集水箱。启动系统见图1.

2 汽化经过

2.1 汽化前工况

02：20机组冷态启动，主汽流量230 t/h，总煤量59 t/h，主汽温/汽压408 ℃/5.1 MPa，主给水流量/温度909 t/h/220 ℃，混合器入口温度224 ℃，高低旁开度为37%/56%，BCP泵电流50 A，出口调节阀开度66%，主给水旁路调节阀开度25%，HWL阀开度为0.此时，汽机以360 r/min低速暖机。

2.2 发生汽化

02：23汽机暖机结束，开始释放转速。

02：25BCP泵发生汽化现象，出口流量低于保护值800 t/h。手动调整，BCP泵出口调节阀由66%开至72%，BCP泵电流49 A无变化，主给水旁路调节阀由25%开至66%，主给水流量

始终低于保护值，在754～796 t/h之间波动。此时，主汽温/汽压406 ℃/4.7 MPa，混合器入口温度219 ℃，高低旁开度为32%/56%.

3 原因分析

该厂在启停机过程中，曾多次发生BCP泵汽化现象。为了尽早投入脱硝，机组启动时，在汽机低速暖机时就开始投入二号高加系统，以提高给水温度；并网后，快速投入高低加系统和0段抽汽系统，提高燃料投入速率，使得给水温度大幅提高，BCP泵入口温度升高，容易汽化。同时，为尽量减少工质外排，降低工质和热量损失，启动过程中基本保持HWL阀不开启，即工质一直保持循环状态。时间一长，只要压力与温度稍不匹配，BCP泵即发生汽化，表现为给水流量降低，BCP泵出力不足，开大出口调节阀无效，对工况扰动较大。此次汽泵汽化时，入口温度219 ℃，压力4.7 MPa，距离理论饱和温度260 ℃尚有一定裕度，测点安装位置离BCP泵入口有一段距离，未能反映泵入口的真实状态。发生汽化的直接原因是转速释放，导致主汽压力降低，使泵入口温度接近饱和状态。

4 防范措施

经总结，提出以下几点防范措施：①选择合适的暖机和冲转参数，提高主汽压力，避免在饱和压力附近，并维持一定的安全裕度。②并网前，控制高加抽汽系统，尤其是二号高加系统的投入速度，避免给水温度提升太快。尽量将BCP泵入口温度维持在220 ℃以下。③可保持HWL阀小开度外排或定时外排，降低工质温度，但会造成工质浪费和热量损失。④工况发生变动时，比如高旁开启、并网等，及时调整主汽压力，防止压力过低。⑤BCP泵出口调节阀在55%以上基本无调节效果，确认发生汽化时，应果断开启主给水旁路调节阀，适当提高给水泵转速，直至给水流量恢复正常，同时防止储水箱满水，及时开启HWL阀调节水位。

5 总结

总的来说，BCP泵汽化的根本原因是主汽压力与泵入口温度不匹配，多发生在机组并网前。在工况发生变动时，应及时调整主汽压，保持主汽压高于饱和压力并留有裕度。并网后，由于主参数提升较快，反而不容易发生汽化。同时，在主汽压力较低时，应控制给水温升速度。只有掌握好压力和温度的关系，才可以避免BCP泵汽化。

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〔编辑：刘晓芳〕