我廠啟動鍋爐運(yùn)行調(diào)整分析

摘 要：我廠6F級100MW天然氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在雙機(jī)全停時需要對外供熱，而供熱汽源主要來自于啟動鍋爐，對供熱穩(wěn)定的燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組而言，如何保證啟動鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要，降低安全風(fēng)險、避免供熱中斷，具有現(xiàn)實(shí)的意義，本文從啟動鍋爐的天然氣來源、負(fù)荷自動控制、燃燒運(yùn)行等幾個方面闡述如何控制啟動鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：控制;燃燒;調(diào)整;穩(wěn)定運(yùn)行

1 ?設(shè)備及運(yùn)行方式簡介

我們廠設(shè)置了兩臺由杭州華源前線能源設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SZS20-1.3/320-Q型燃?xì)鈫渝仩t，額定蒸發(fā)量20t/h，額定蒸汽壓力1.3MPa，額定蒸汽溫度320℃，燃燒方式為室燃。

啟動爐給水泵為南方泵業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的輕型立式多級離心泵，流量32m3/h，揚(yáng)程167mH2O，轉(zhuǎn)速2900r/min。給水泵電機(jī)的額定電流41.1A，額定轉(zhuǎn)速2960r/min，功率22Kw，冷卻方式為空冷。

當(dāng)兩臺聯(lián)合循環(huán)機(jī)組運(yùn)行時，兩臺啟動爐處于冷備用狀態(tài);當(dāng)單臺機(jī)組運(yùn)行時，將兩臺啟動爐恢復(fù)至熱備用狀態(tài)，主汽溫及上鍋筒溫度在100℃左右;當(dāng)兩臺機(jī)組全停時，兩臺啟動爐正常運(yùn)行。

2 ?啟動爐天然氣管道配置

我廠在中石油西氣東輸冀寧線高郵分輸站附近，方便燃?xì)夤艿冷佋O(shè)。而由于調(diào)壓站及天然氣管道每年都有檢修任務(wù)，故我廠另外設(shè)置了一條由安源燃?xì)夤?yīng)的天然氣管道。在兩臺機(jī)組停運(yùn)，啟動爐運(yùn)行期間，保證啟動爐天然氣的供應(yīng)，保障熱用戶的供熱需求。

3 ?啟動爐主要參數(shù)控制方式

我廠通過每周一次的啟動爐試運(yùn)行，來完善啟動爐自動控制方式，并保證啟動爐正常運(yùn)行。

啟動爐水位自動：采用新裝的水位計測點(diǎn)控制，當(dāng)該水位計測點(diǎn)故障時切除水位自動控制。

啟動爐負(fù)荷控制：指天然氣風(fēng)門、送風(fēng)機(jī)風(fēng)門均投入自動，通過在送風(fēng)機(jī)風(fēng)門控制框內(nèi)輸入啟動爐出口蒸汽壓力調(diào)節(jié)負(fù)荷，天然氣風(fēng)門、送風(fēng)機(jī)風(fēng)門在自動方式下風(fēng)門設(shè)定值與反饋值偏差超過10%時會切除自動運(yùn)行。

啟動爐負(fù)荷自動控制要求：在啟動爐出口蒸汽壓力大于0.2MPa時，可以投入自動方式運(yùn)行，當(dāng)啟動爐出口蒸汽壓力實(shí)際值與設(shè)定值偏差大于0.3MPa時會切除自動運(yùn)行，故啟動爐加減負(fù)荷增減設(shè)定值的幅度控制在0.3MPa以內(nèi)。

若要使用負(fù)荷自動控制，在投入天然氣風(fēng)門自動前，還要將燃燒器中的氧量控制在一定的數(shù)值。

4 ?啟動爐的燃燒調(diào)整

通過長期運(yùn)行，啟動爐穩(wěn)定燃燒最主要的影響因素是氧量的控制，我廠啟動爐遠(yuǎn)傳氧量計數(shù)值比實(shí)際廠家就地測量值高1%左右，在冬季由于空氣中氧密度增加，為提高燃燒的穩(wěn)定性，高負(fù)荷保持低氧量運(yùn)行，在夏季工況氧量控制要求的基礎(chǔ)上下降1%，夏季正常運(yùn)行期間控制氧量在4%-6%左右，冬季正常運(yùn)行期間控制氧量在3%-5%左右。

我們以2號啟動鍋爐為例，啟動爐點(diǎn)火初期，主蒸汽流量不變，送風(fēng)機(jī)電流不變，送風(fēng)機(jī)出口擋板開度不變的情況下，氧量快速下降，由9.02%—5.8%，期間變化量僅為天然氣擋板開度;而當(dāng)送風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度增加至11.3%，天然氣風(fēng)門增加至25%時，氧量由5.8%降至4.55%，氧量下降的速率明顯減慢。由此可見，氧量的大小與送風(fēng)機(jī)風(fēng)門和天然氣風(fēng)門的大小有關(guān)。

在氧量調(diào)節(jié)完成之后，即天然氣風(fēng)門與送風(fēng)機(jī)風(fēng)門燃燒匹配度偏差接近0時，可以將天然氣風(fēng)門的自動投入，此時只需增加送風(fēng)機(jī)風(fēng)門的大小，天然氣風(fēng)門會自動跟隨調(diào)節(jié)，而當(dāng)主蒸汽壓力大于0.2MPa時，可將送風(fēng)機(jī)風(fēng)門投入自動，輸入壓力值即可增加負(fù)荷。若在雙機(jī)全停，啟動爐供熱期間，供熱量大，防止負(fù)荷出來跟隨延遲，盡量少用負(fù)荷自動控制，啟動爐燃燒應(yīng)當(dāng)以安全、穩(wěn)定運(yùn)行為主。

5 ?啟動爐的主汽溫調(diào)整

5.1 ?技改減溫水閥門

在啟動鍋爐投運(yùn)初期，由于2號啟動鍋爐過熱器減溫水調(diào)節(jié)閥性能特性差，我們在原過熱器管道過熱器減溫水調(diào)節(jié)閥前手動門加裝手動旁路門，管路為18*4。在投入減溫水時開啟此門，減小通流面積，當(dāng)時調(diào)節(jié)效果較好。

經(jīng)過幾次試運(yùn)，發(fā)現(xiàn)過熱器減溫水調(diào)節(jié)閥性能特性變差，主汽溫度波動較大，無法有效控制，故將原有減溫水調(diào)節(jié)閥前手動旁路門移至調(diào)節(jié)閥后手動門。

1號啟動鍋爐由于減溫水調(diào)節(jié)閥位置問題，未在調(diào)節(jié)閥前手動門處加裝旁路門，但1號啟動鍋爐過熱器減溫水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)效果同樣較差，閥門開度很小時過熱器溫度會大幅度下降，調(diào)節(jié)性能差，此時管道通流尺寸為10mm。同樣，在1號啟動鍋爐減溫水調(diào)節(jié)閥后手動門處加裝小流量旁路門，管道公稱通徑為10mm，壁厚4mm，開孔直徑6mm，實(shí)際通流直徑為6mm。與2號啟動爐相同。

5.2減溫水調(diào)節(jié)特性

對比之后，不難發(fā)現(xiàn)，減溫水調(diào)節(jié)閥的開度大小與給水流量、給水泵電流、給水調(diào)節(jié)閥開度無關(guān)。但是，實(shí)際減溫水管路接在給水泵出口，而給水泵出水有三路去處，一是去除氧器再循環(huán)，二是給鍋爐上水，三是作為過熱器的減溫水。因此，減溫水調(diào)節(jié)閥的開度肯定與給水調(diào)節(jié)閥的開度以及給泵電流有關(guān)，而我們通過對比，可以清晰的看出來，當(dāng)給水調(diào)節(jié)閥開大時，給水泵電流增大，給水流量增大，相應(yīng)的，在減溫水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)主汽溫的同時，最低閥門開度在向上移動，也就是說減溫水變少了，我們只有通過增加減溫水閥門的開度才能保持現(xiàn)有的溫度。

在調(diào)節(jié)技改后的減溫水調(diào)節(jié)閥，我們首先將手動門的狀態(tài)調(diào)節(jié)好，即全開調(diào)節(jié)閥后手動旁路門，調(diào)節(jié)閥前手動門開2-3圈，點(diǎn)火初期，開大啟動排氣，在主蒸汽溫度接近180℃時開啟減溫水調(diào)節(jié)閥來控制主蒸汽溫度的升高，使其緩慢上升并加強(qiáng)管道疏水，此舉是防止汽中帶水，造成管道振蕩?？刂浦髡羝麥囟仍?80—320℃時，調(diào)節(jié)減溫水調(diào)節(jié)閥前、后手動門與減溫水調(diào)節(jié)閥開度相匹配，使減溫水調(diào)節(jié)閥開度在30%—40%之間，方便調(diào)節(jié)。

6 ?分析總結(jié)

啟動鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行事關(guān)我們廠供熱用戶的用汽安全。通過一次次的啟動爐運(yùn)行調(diào)整， 分析總結(jié)了氧量對負(fù)荷控制的重要性、減溫水調(diào)節(jié)對主汽溫度的把控以及對供熱用戶調(diào)整來穩(wěn)定供熱參數(shù)的探討，通過這幾項的深入了解研究，啟動鍋爐的運(yùn)行相對穩(wěn)定。我們要繼續(xù)優(yōu)化啟動爐穩(wěn)定運(yùn)行，優(yōu)化過熱器減溫水與給水之間的擾動，配合廠家繼續(xù)調(diào)整天然氣風(fēng)門與送風(fēng)機(jī)風(fēng)門的線性匹配度等等。由此，我們能保證啟動鍋爐在機(jī)組停運(yùn)期間熱用戶的供熱需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 江蘇國信高郵熱電有限責(zé)任公司《6F.03 天然氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》.

[2] 杭州華源前線能源設(shè)備有限公司《源牌啟動鍋爐說明書》.

[3] 部頒《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》.

[4] 部頒《電力安全工作規(guī)程》.

作者簡介：

汪長城（1992-），男，漢族，江蘇鹽城，助理工程師，工學(xué)學(xué)士.

（江蘇國信高郵熱電有限責(zé)任公司 ?江蘇 ?高郵 ?225600）