350MW供熱機組低負荷鍋爐汽溫調(diào)整研究

張東坡，肖坤鋒

（中電（商丘）熱電有限公司, 河南 商丘 476000）

一、引言

某電廠供熱期間，由于區(qū)域電負荷下行壓力，#1、#2爐長期保持50%負荷運行，因帶有60MW左右熱負荷，所以保持四臺磨運行。但是在該工況下運行，末級過熱器出口汽溫左右側(cè)偏差長期保持10℃以上，最高達20℃，主汽溫度長期保持在550℃左右，再熱汽溫長期保持在540℃以下，無法達到額定值。由于上層磨啟動,垂直管后墻懸吊管壁溫也極易超溫，不能利用提高過熱度及燃燒器擺角等手段提高主汽溫度。為提高機組工作效率，保證機組安全、高效運行，尋找更有利的蒸汽參數(shù)調(diào)整方法及手段勢在必行。

二、設(shè)備概況

熱電2×350MW超臨界機組，采用上海鍋爐廠有限公司提供的350MW超臨界壓力直流鍋爐，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，采用單爐膛四角切圓燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)、露天布置、Π型燃煤鍋爐。

鍋爐設(shè)計煤種為鄭州貧瘦煤、校核煤種為山西煙煤。制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓冷一次風(fēng)機直吹式系統(tǒng)，5臺磨煤機，4臺磨運行可滿足鍋爐BMCR工況。燃燒器上部設(shè)有二層緊湊燃燼風(fēng)（CCOFA），CCOFA的上部設(shè)置四層可水平擺動的分離燃燼風(fēng)（SOFA）。

鍋爐設(shè)計BRL參數(shù)：主汽溫度571℃,再熱汽溫569℃。垂直管后墻懸吊管壁溫報警值471℃。

三、工況分析

供熱期某電廠#1、#2爐長期保持50%負荷運行，在長期運行中出現(xiàn)三個蒸汽參數(shù)調(diào)整問題。以#2爐為例具體分析，結(jié)果如下：

1、主、再熱汽溫偏差大。末級過熱器出口汽溫左右側(cè)偏差長期保持10℃以上，最高達20℃。

2、主再熱汽溫低。主汽溫度長期保持在550℃左右，再熱汽溫長期保持在540℃以下，無法達到額定值。

3、由于上層磨啟動,垂直管后墻懸吊管壁溫8極易超溫。部分時段主、再熱汽溫及垂直管后墻懸吊管壁溫8測試結(jié)果如表1所示。

表1 部分時段主、再熱汽溫及垂直管后墻懸吊管壁溫8

由表1可以看出，主、再蒸汽溫度偏低。但每當(dāng)嘗試提高主、再熱蒸汽溫度時，垂直管后墻懸吊管壁溫隨之升高，并迅速超溫。在日常運行調(diào)整中運行人員做出很多嘗試，但垂直管后墻懸吊管壁溫與主再熱汽溫幾乎成線性關(guān)系。由于電廠鍋爐未設(shè)置主再熱器煙氣擋板，常規(guī)調(diào)整無法平衡三者之間關(guān)系。

四、調(diào)整方案

高位燃盡風(fēng)在汽溫調(diào)整中的作用。鍋爐設(shè)計有兩層緊湊燃盡風(fēng)，主要作用于消旋；四層高位燃盡風(fēng)主要保證煤粉的充分燃燒及NOx的調(diào)整。在兩個月的實際調(diào)整中我們發(fā)現(xiàn)，高位燃盡風(fēng)風(fēng)量對再熱汽溫影響較大，同時對消除垂直懸吊管超溫有巨大幫助。但高位燃盡風(fēng)風(fēng)量與煙氣NOx含量、再熱汽溫、垂直懸吊管壁溫均成反相關(guān)，高位燃盡風(fēng)風(fēng)量越大，以上實際值將會降低。因此既要有足夠燃盡風(fēng)量，保證NOx排放不超標(biāo)，垂直懸吊管有充分冷卻，又要保證再熱器受熱良好是解決鍋爐低負荷工況調(diào)整的首要目標(biāo)。針對此問題，提出對鍋爐左、右墻或前、后墻燃盡風(fēng)門開度加偏置的調(diào)整方案。以下為提出的兩個調(diào)整方案：

方案一：#2爐A側(cè)分隔屏、屏過進出口溫度較之B側(cè)偏低，說明其吸熱量不夠，是#2爐主汽溫度偏差大的主要原因。說明#2爐火焰中心及煙氣流動向B側(cè)偏斜。針對于此，提出將#1、#2（左墻、A側(cè)）角燃盡風(fēng)門偏置減小至-10，將#3、#4（右墻、B側(cè)）角燃盡風(fēng)門偏置增大至10。以增大B側(cè)風(fēng)速，將火焰中心向A側(cè)偏移。

方案二：垂直懸吊管處于折焰角上方，懸吊管壁溫測點共16個，布置排列若按照從A側(cè)向B側(cè)順序排列，垂直管后墻懸吊管壁溫8應(yīng)處于中間位置。并且發(fā)現(xiàn)垂直管后墻懸吊管壁溫8溫度曲線與A/B側(cè)主汽溫度曲線都有較大關(guān)聯(lián)性。說明垂直懸吊管處煙溫整體偏高，分割屏、屏過整體吸熱量偏小。針對于此，提出利用高位燃盡風(fēng)調(diào)整火焰中心向前墻偏移：將#1、#4（前墻）角燃盡風(fēng)門偏置減小至-10，將#2、#3（后墻）角燃盡風(fēng)門偏置增大至10。

五、調(diào)整結(jié)果

方案一：調(diào)整后效果明顯，A側(cè)分隔屏、屏過進出口溫度逐漸回升，兩側(cè)主汽溫逐漸調(diào)平，均上升至566℃。但如此調(diào)整垂直懸吊管較易超溫。

方案二：調(diào)整后效果明顯。A側(cè)分隔屏、屏過進出口溫度逐漸回升，兩側(cè)主汽溫逐漸調(diào)平，均上升至562℃，并且垂直管后墻懸吊管壁溫8溫度快速下降至460℃（471℃超溫）。繼續(xù)加大調(diào)節(jié)，逐步將#1、#4角燃盡風(fēng)門偏置減小至-15，將#2、#3角燃盡風(fēng)門偏置增大至15。垂直管后墻懸吊管已不超溫，將燃燒器擺角向上擺至60%,過熱度偏置上調(diào)至6。主汽溫度均上升至566℃，再熱汽溫上升至560℃，垂直管后墻懸吊管壁溫8下降至450℃，#2爐燃燒工況穩(wěn)定。調(diào)整前后蒸汽參數(shù)，分別如表2、表3所示。

表2 調(diào)整前蒸汽參數(shù)

表3 調(diào)整后蒸汽參數(shù)