張超
【摘 要】本文通過對(duì)660MW超臨界直流鍋爐汽溫調(diào)整原理進(jìn)行探討,通過匯總機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中存在的汽溫調(diào)整問題,分析影響主再熱汽溫的主要因素,提出有針對(duì)性的調(diào)整思路,并對(duì)汽溫調(diào)整中的注意事項(xiàng)進(jìn)行重點(diǎn)交代,使鍋爐在變工況情況下,主再熱汽溫調(diào)整困難的問題得以解決。
【關(guān)鍵詞】超臨界;汽溫;過熱度
寶二發(fā)電公司660MW超臨界直流鍋爐型式為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐,定-滑-定方式運(yùn)行、單爐膛、一次中間再熱、采用切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐、露天布置燃煤鍋爐。過熱器配置二級(jí)噴水減溫裝置,左右能分別調(diào)節(jié)。在任何工況下(包括高加全切和B-MCR工況),過熱器噴水的總流量約為8%過熱蒸汽流量,再熱器采用煙氣擋板調(diào)溫,噴水減溫為輔,再熱器噴水減溫器噴水總流量的能力約為4-4.5%再熱蒸汽流量(B-MCR工況下),設(shè)計(jì)噴水量為零。
過熱汽溫控制在直流負(fù)荷以前,主要通過燃燒側(cè)調(diào)整,可輔助采用噴水減溫控制;在直流負(fù)荷以后,以控制煤水比為主,通過調(diào)整煤水比改變加熱段、蒸發(fā)段、過熱段在鍋爐水冷壁中的位置(如圖1),改變鍋爐分離器出口蒸汽過熱度,從而調(diào)整主汽溫度,為調(diào)整兩側(cè)偏差和汽溫細(xì)調(diào),采用噴水減溫為輔。
再熱汽溫控制由尾部煙道擋板調(diào)溫和再熱器微量噴水減溫調(diào)溫構(gòu)成,以尾部煙道擋板調(diào)溫為主,微量噴水減溫為輔。即當(dāng)再熱汽溫超限時(shí),先進(jìn)行尾部煙道擋板調(diào)溫,若未達(dá)到調(diào)節(jié)目的,再配合使用再熱器微量噴水調(diào)溫。
1 在實(shí)際運(yùn)行中,主再熱汽溫調(diào)節(jié)主要存在以下問題
1)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),爐內(nèi)燃燒相對(duì)集中,爐膛火焰充滿度不好,使汽溫變化比較敏感,給鍋爐汽溫調(diào)節(jié)帶來一定困難。
2)鍋爐煤質(zhì)變化大且相對(duì)較差,三臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí),磨煤機(jī)基本處于滿出力運(yùn)行,磨煤機(jī)出力對(duì)燃燒的的調(diào)節(jié)裕度較小。
3)鍋爐輸渣系統(tǒng)存在缺陷較多,處理過程中,爐膛及過再熱器吹灰不正常,使鍋爐受熱面積灰結(jié)渣嚴(yán)重,影響了鍋爐汽溫的正常調(diào)整。處理過程中爐底漏風(fēng)較大,降低了爐膛火焰溫度,干擾了鍋爐的穩(wěn)定燃燒。
4)鍋爐二次風(fēng)配置屬上海鍋爐廠的獨(dú)創(chuàng),在二次風(fēng)擋板的調(diào)節(jié)方面無運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),特別是在給水側(cè)大幅變化時(shí),如何在燃燒側(cè)配合調(diào)整汽溫,需要繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷提高操作技能。
5)鍋爐主、再熱減溫器調(diào)節(jié)特性較差,各級(jí)減溫水流量未進(jìn)行校核,普遍存在顯示不準(zhǔn)的情況,在燃燒調(diào)節(jié)時(shí)參考價(jià)值不大。
6)鍋爐過熱度自動(dòng)調(diào)節(jié)還需進(jìn)一步完善,在低負(fù)荷、變工況和煤質(zhì)變化大時(shí),給水過熱度自動(dòng)調(diào)節(jié)振蕩較大,且和主汽壓的變化趨勢(shì)呈反向變化,必須通過值班員干預(yù)才能穩(wěn)定。
2 影響660MW超臨界直流鍋爐汽溫因素的分析
1)作為直流爐最主要的調(diào)溫手段,中間點(diǎn)溫度,即過熱度對(duì)汽溫的影響是最明顯的。在變工況及鍋爐煤質(zhì)變化較大時(shí),鍋爐過熱度波動(dòng)較大時(shí),汽溫就會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)。
2)以爐跟隨為主的協(xié)調(diào)方式下加、減負(fù)荷,以負(fù)荷控制為主,在加減負(fù)荷時(shí)為了快速響應(yīng)負(fù)荷,汽機(jī)調(diào)門的動(dòng)作比較快,負(fù)荷響應(yīng)快于鍋爐燃燒,即使在接到負(fù)荷指令后預(yù)加煤量比較大,但壓力、汽溫在加負(fù)荷時(shí)還會(huì)先降低,減負(fù)荷時(shí)反之。
3)爐膛配風(fēng)的影響,由于主、再熱器基本呈過熱特性,在開大上層風(fēng)門擋板時(shí),對(duì)汽溫影響較大,特別是高低位燃燼風(fēng)擋板開大,對(duì)火焰中心的壓制比較明顯,開大時(shí),減溫水明顯減少,汽溫亦下降。
4)過量空氣系數(shù)的變化影響到對(duì)流受熱面與輻射受熱面的吸熱比例。當(dāng)過量空氣系數(shù)增大時(shí),爐膛水冷壁吸熱減少,造成過熱器進(jìn)口溫度降低,雖然對(duì)流過熱器吸熱量有所增加,但在煤水比不變的情況下,主汽溫有所下降,而再熱汽溫上升,反之亦然。
5)尾部煙氣擋板作為再熱汽溫的主要調(diào)整手段,對(duì)主、再熱汽溫的影響比較明顯,通過改變流過一、二次蒸汽受熱面的煙氣分配比例來調(diào)節(jié)再熱汽溫,而主汽溫的變化通過調(diào)整過熱度來彌補(bǔ)。
6)啟轉(zhuǎn)二次風(fēng)和消旋二次風(fēng)對(duì)汽溫的影響。通過調(diào)整啟轉(zhuǎn)二次風(fēng)和消旋二次風(fēng)的比例關(guān)系,可以保持爐內(nèi)燃燒充分良好,有效消除左右側(cè)熱偏差,消除左右側(cè)溫差。
7)一次風(fēng)壓及磨煤機(jī)運(yùn)行方式的影響,一次風(fēng)壓對(duì)爐內(nèi)燃燒的影響是一個(gè)暫態(tài)過程,提高一次風(fēng)壓,使積聚在磨煤機(jī)內(nèi)的煤粉送入爐膛,加強(qiáng)了燃燒,使汽溫上升。磨煤機(jī)運(yùn)行方式主要影響爐內(nèi)火焰中心高度,改變水冷壁和過再熱器的吸熱比例,影響主再熱汽溫。
8)鍋爐受熱面的清潔程度直接保證了鍋爐效率,鍋爐不同區(qū)域吹灰時(shí),對(duì)主再熱汽溫的影響不同,水冷壁區(qū)域吹灰時(shí),由于水冷壁吸熱增加,主汽溫上升,由于爐膛出口煙溫下降,再熱汽溫略有下降。同理,過再熱器區(qū)域吹灰時(shí),主再熱汽溫均上升。
3 變工況下主再熱汽溫的調(diào)節(jié)思路
1)在變工況或事故處理時(shí),作為鍋爐汽溫主要調(diào)節(jié)手段的鍋爐過熱度大幅波動(dòng),鍋爐給水流量大幅擾動(dòng)時(shí),為了防止主汽溫超限,在調(diào)整時(shí),一定要在穩(wěn)定鍋爐燃燒的基礎(chǔ)上,首先穩(wěn)定鍋爐給水流量,使水煤比保持在正常值的±0.5左右(鍋爐水煤比根據(jù)煤質(zhì)不同一般在6-7之間),而不能一味調(diào)整過熱度,因?yàn)橄鄬?duì)水煤比來說,過熱度相對(duì)滯后,把水煤比穩(wěn)定了,過熱度自然會(huì)穩(wěn)定。如果一味的通過調(diào)整給水流量來調(diào)整過熱度,就可能造成鍋爐水煤比失衡,汽溫就會(huì)大幅波動(dòng)無法穩(wěn)定而超限。
2)鍋爐燃燒穩(wěn)定與否,是鍋爐各參數(shù)是否穩(wěn)定的根本。因此在鍋爐變工況期間,維持鍋爐燃燒穩(wěn)定就特別重要,在加減煤量時(shí),維持煤量變化在10T/min以內(nèi),同時(shí)注意鍋爐風(fēng)量的跟蹤情況,及時(shí)調(diào)整,避免鍋爐發(fā)生爆燃或燃燒大幅減弱現(xiàn)象。
3)在機(jī)組加減負(fù)荷及其他較小擾動(dòng)時(shí),鍋爐過熱度基本穩(wěn)定,可提前調(diào)整主汽溫設(shè)定值,調(diào)整減溫水量和尾部煙氣擋板,就能控制汽溫穩(wěn)定。
4)在事故處理過程中,汽溫大幅波動(dòng)時(shí),還可以通過改變一次風(fēng)壓,開大或關(guān)小頂部二次風(fēng),調(diào)整運(yùn)行磨煤機(jī)出力及切換磨煤機(jī)的方法來改變爐內(nèi)燃燒和火焰中心高度來調(diào)整汽溫,汽機(jī)側(cè)可通過開關(guān)調(diào)門來配合,但這些方法要注意汽溫、汽壓變化,汽溫穩(wěn)定時(shí)再緩慢恢復(fù),切忌來回調(diào)整,造成汽溫大幅擺動(dòng)。
4 目前方式下鍋爐汽溫調(diào)整注意事項(xiàng)
1)低負(fù)荷情況下,加強(qiáng)鍋爐過熱度調(diào)整監(jiān)視,煤質(zhì)變化大引起過熱度波動(dòng)時(shí),及時(shí)干預(yù)調(diào)整,使過熱度穩(wěn)定,加強(qiáng)汽泵的檢查,在單臺(tái)泵出力小于350T/H,應(yīng)考慮開啟一臺(tái)汽泵的再循環(huán)門至20%以上,防止泵流量小于270 T/H,再循環(huán)小于20%跳泵。在負(fù)荷低于250MW時(shí),注意兩臺(tái)汽泵的調(diào)整特性,若給水流量大幅擺動(dòng),及時(shí)切一臺(tái)汽泵控制至“手動(dòng)”,避免給水流量大幅擺動(dòng),引起鍋爐流量保護(hù)動(dòng)作。
2)在低負(fù)荷下三臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行,火焰相對(duì)集中,局部熱負(fù)荷偏高,在運(yùn)行過程中,要加強(qiáng)對(duì)各管壁溫度的監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)管壁溫度高時(shí)及時(shí)分析調(diào)整,可適當(dāng)降低過熱度設(shè)定值(20℃-25℃為宜),使管壁溫度在正常范圍內(nèi)。
3)低負(fù)荷下,爐內(nèi)火焰充滿度不夠,火焰偏斜嚴(yán)重,過再熱汽溫兩側(cè)偏差大,這時(shí)要及時(shí)調(diào)整二次風(fēng)擋板開度,一般是A側(cè)高、B側(cè)低,主要原因是啟轉(zhuǎn)二次風(fēng)開度大,消旋風(fēng)開度小造成,通過開大BC、DE及低位燃燼風(fēng),加強(qiáng)消旋,就可有效消除熱偏差。在調(diào)整時(shí)小幅多次進(jìn)行,切忌大幅調(diào)整,避免燃燒大幅波動(dòng)。
4)尾部煙氣擋板作為再熱汽溫的主要調(diào)節(jié)手段,在變工況時(shí),一定要提前進(jìn)行調(diào)整,一般調(diào)整后3-5分鐘,再熱汽溫才會(huì)有變化,同時(shí)注意煙氣擋板對(duì)過熱器溫的影響,保證再熱器無減溫水運(yùn)行。
5)在采用汽機(jī)調(diào)門配合調(diào)整汽溫時(shí),調(diào)門開度變化對(duì)負(fù)荷影響偏大,因此在調(diào)整時(shí)要謹(jǐn)慎操作,一次開1%,不能連續(xù)操作,避免機(jī)組負(fù)荷大幅波動(dòng),引起機(jī)組各主參數(shù)失穩(wěn)。
通過對(duì)鍋爐汽溫變化的原因分析,在日常汽溫調(diào)整中按照以上調(diào)整思路和注意事項(xiàng),就能實(shí)現(xiàn)變工況情況下鍋爐汽溫穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性。
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[責(zé)任編輯:湯靜]