660MW超临界直流锅炉汽温调整分析及解决方案

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660MW超临界直流锅炉汽温调整分析及解决方案

作者：张超

来源：《科技视界》2015年第29期

【摘 要】本文通过对660MW超临界直流锅炉汽温调整原理进行探讨，通过汇总机组实际运行中存在的汽温调整问题，分析影响主再热汽温的主要因素，提出有针对性的调整思路，并对汽温调整中的注意事项进行重点交代，使锅炉在变工况情况下，主再热汽温调整困难的问题得以解决。

【关键词】超临界；汽温；过热度

宝二发电公司660MW超临界直流锅炉型式为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，定-滑-定方式运行、单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、全钢悬吊结构Π型锅炉、露天布置燃煤锅炉。过热器配置二级喷水减温装置，左右能分别调节。在任何工况下（包括高加全切和B-MCR工况），过热器喷水的总流量约为8%过热蒸汽流量，再热器采用烟气挡板调温，喷水减温为辅，再热器喷水减温器喷水总流量的能力约为4-4.5%再热蒸汽流量（B-MCR工况下），设计喷水量为零。

过热汽温控制在直流负荷以前，主要通过燃烧侧调整，可辅助采用喷水减温控制；在直流负荷以后，以控制煤水比为主，通过调整煤水比改变加热段、蒸发段、过热段在锅炉水冷壁中的位置（如图1），改变锅炉分离器出口蒸汽过热度，从而调整主汽温度，为调整两侧偏差和汽温细调，采用喷水减温为辅。

再热汽温控制由尾部烟道挡板调温和再热器微量喷水减温调温构成，以尾部烟道挡板调温为主，微量喷水减温为辅。即当再热汽温超限时，先进行尾部烟道挡板调温，若未达到调节目的，再配合使用再热器微量喷水调温。

1 在实际运行中，主再热汽温调节主要存在以下问题

1）锅炉低负荷运行时间较长，炉内燃烧相对集中，炉膛火焰充满度不好，使汽温变化比较敏感，给锅炉汽温调节带来一定困难。

2）锅炉煤质变化大且相对较差，三台磨煤机运行时，磨煤机基本处于满出力运行，磨煤机出力对燃烧的的调节裕度较小。

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3）锅炉输渣系统存在缺陷较多，处理过程中，炉膛及过再热器吹灰不正常，使锅炉受热面积灰结渣严重，影响了锅炉汽温的正常调整。处理过程中炉底漏风较大，降低了炉膛火焰温度，干扰了锅炉的稳定燃烧。

4）锅炉二次风配置属上海锅炉厂的独创，在二次风挡板的调节方面无运行经验，特别是在给水侧大幅变化时，如何在燃烧侧配合调整汽温，需要继续总结经验，不断提高操作技能。 5）锅炉主、再热减温器调节特性较差，各级减温水流量未进行校核，普遍存在显示不准的情况，在燃烧调节时参考价值不大。

6）锅炉过热度自动调节还需进一步完善，在低负荷、变工况和煤质变化大时，给水过热度自动调节振荡较大，且和主汽压的变化趋势呈反向变化，必须通过值班员干预才能稳定。 2 影响660MW超临界直流锅炉汽温因素的分析

1）作为直流炉最主要的调温手段，中间点温度，即过热度对汽温的影响是最明显的。在变工况及锅炉煤质变化较大时，锅炉过热度波动较大时，汽温就会发生较大波动。

2）以炉跟随为主的协调方式下加、减负荷，以负荷控制为主，在加减负荷时为了快速响应负荷，汽机调门的动作比较快，负荷响应快于锅炉燃烧，即使在接到负荷指令后预加煤量比较大，但压力、汽温在加负荷时还会先降低，减负荷时反之。

3）炉膛配风的影响，由于主、再热器基本呈过热特性，在开大上层风门挡板时，对汽温影响较大，特别是高低位燃烬风挡板开大，对火焰中心的压制比较明显，开大时，减温水明显减少，汽温亦下降。

4）过量空气系数的变化影响到对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过量空气系数增大时，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器进口温度降低，虽然对流过热器吸热量有所增加，但在煤水比不变的情况下，主汽温有所下降，而再热汽温上升，反之亦然。

5）尾部烟气挡板作为再热汽温的主要调整手段，对主、再热汽温的影响比较明显，通过改变流过一、二次蒸汽受热面的烟气分配比例来调节再热汽温，而主汽温的变化通过调整过热度来弥补。

6）启转二次风和消旋二次风对汽温的影响。通过调整启转二次风和消旋二次风的比例关系，可以保持炉内燃烧充分良好，有效消除左右侧热偏差，消除左右侧温差。

7）一次风压及磨煤机运行方式的影响，一次风压对炉内燃烧的影响是一个暂态过程，提高一次风压，使积聚在磨煤机内的煤粉送入炉膛，加强了燃烧，使汽温上升。磨煤机运行方式主要影响炉内火焰中心高度，改变水冷壁和过再热器的吸热比例，影响主再热汽温。

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8）锅炉受热面的清洁程度直接保证了锅炉效率，锅炉不同区域吹灰时，对主再热汽温的影响不同，水冷壁区域吹灰时，由于水冷壁吸热增加，主汽温上升，由于炉膛出口烟温下降，再热汽温略有下降。同理，过再热器区域吹灰时，主再热汽温均上升。 3 变工况下主再热汽温的调节思路

1）在变工况或事故处理时，作为锅炉汽温主要调节手段的锅炉过热度大幅波动，锅炉给水流量大幅扰动时，为了防止主汽温超限，在调整时，一定要在稳定锅炉燃烧的基础上，首先稳定锅炉给水流量，使水煤比保持在正常值的±0.5左右（锅炉水煤比根据煤质不同一般在6-7之间），而不能一味调整过热度，因为相对水煤比来说，过热度相对滞后，把水煤比稳定了，过热度自然会稳定。如果一味的通过调整给水流量来调整过热度，就可能造成锅炉水煤比失衡，汽温就会大幅波动无法稳定而超限。

2）锅炉燃烧稳定与否，是锅炉各参数是否稳定的根本。因此在锅炉变工况期间，维持锅炉燃烧稳定就特别重要，在加减煤量时，维持煤量变化在10T/min以内，同时注意锅炉风量的跟踪情况，及时调整，避免锅炉发生爆燃或燃烧大幅减弱现象。

3）在机组加减负荷及其他较小扰动时，锅炉过热度基本稳定，可提前调整主汽温设定值，调整减温水量和尾部烟气挡板，就能控制汽温稳定。

4）在事故处理过程中，汽温大幅波动时，还可以通过改变一次风压，开大或关小顶部二次风，调整运行磨煤机出力及切换磨煤机的方法来改变炉内燃烧和火焰中心高度来调整汽温，汽机侧可通过开关调门来配合，但这些方法要注意汽温、汽压变化，汽温稳定时再缓慢恢复，切忌来回调整，造成汽温大幅摆动。 4 目前方式下锅炉汽温调整注意事项

1）低负荷情况下，加强锅炉过热度调整监视，煤质变化大引起过热度波动时，及时干预调整，使过热度稳定，加强汽泵的检查，在单台泵出力小于350T/H，应考虑开启一台汽泵的再循环门至20%以上，防止泵流量小于270 T/H，再循环小于20%跳泵。在负荷低于250MW时，注意两台汽泵的调整特性，若给水流量大幅摆动，及时切一台汽泵控制至“手动”，避免给水流量大幅摆动，引起锅炉流量保护动作。

2）在低负荷下三台磨煤机运行，火焰相对集中，局部热负荷偏高，在运行过程中，要加强对各管壁温度的监视，发现管壁温度高时及时分析调整，可适当降低过热度设定值（20℃-25℃为宜），使管壁温度在正常范围内。

3）低负荷下，炉内火焰充满度不够，火焰偏斜严重，过再热汽温两侧偏差大，这时要及时调整二次风挡板开度，一般是A侧高、B侧低，主要原因是启转二次风开度大，消旋风开度小造成，通过开大BC、DE及低位燃烬风，加强消旋，就可有效消除热偏差。在调整时小幅多次进行，切忌大幅调整，避免燃烧大幅波动。