蔣狄希 崔 健 鄔建春

（浙江浙能樂(lè)清發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 溫州325600）

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

浙江浙能樂(lè)清發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×600MW機(jī)組采用的是超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊Π型結(jié)構(gòu)、露天布置燃煤鍋爐。爐膛由膜式壁組成，從爐膛冷灰斗進(jìn)口（標(biāo)高8300mm）到標(biāo)高49670mm處爐膛四周采用螺旋管圈，在此上方為垂直管圈。爐膛上部布置有前屏過(guò)熱器和后屏過(guò)熱器，水平煙道依次布置高溫再熱器和高溫過(guò)熱器，尾部煙道布置有低溫再熱器和省煤器。每臺(tái)鍋爐設(shè)24只直流式燃燒器分6層布置于爐膛下部四角，煤粉和空氣從四角送入，在爐膛中呈切圓方式燃燒。

鍋爐BMCR工況過(guò)熱蒸汽流量為1913t／h，額定壓力為25.4MPa，主再熱汽額定溫度為571℃／569℃。過(guò)熱器汽溫通過(guò)煤水比調(diào)節(jié)和兩級(jí)噴水來(lái)控制，改變煤／水比進(jìn)行粗調(diào)、控制啟動(dòng)分離器出口工質(zhì)溫度為基本調(diào)節(jié)，二級(jí)噴水減溫細(xì)調(diào)。再熱器汽溫采用燃燒器擺動(dòng)調(diào)節(jié)，再熱器進(jìn)口連接管道上設(shè)置事故噴水?；瑝哼\(yùn)行時(shí)，過(guò)熱蒸汽在35%～100%BMCR范圍內(nèi)能維持額定汽溫，再熱蒸汽在50%～100%BMCR范圍內(nèi)能維持額定汽溫。

2 現(xiàn)狀及原因分析

在實(shí)際運(yùn)行中，各臺(tái)機(jī)組普遍存在快速加負(fù)荷時(shí)主再熱汽溫容易超溫現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)過(guò)由于連續(xù)快速加負(fù)荷導(dǎo)致主汽溫嚴(yán)重超溫鍋爐MFT現(xiàn)象。2013年1—5月，＃1、＃2主再熱汽溫平均每月超溫次數(shù)達(dá)數(shù)十次，這其中以再熱器的超溫為主，超溫的時(shí)間大多發(fā)生在12：00—13：00和6：00—8：00，占總超溫次數(shù)的總量達(dá)75%左右。這種情況的存在嚴(yán)重威脅機(jī)組安全運(yùn)行，增大了鍋爐主再熱器超溫爆管的可能性，降低了鍋爐壽命。主要原因分析如下：

（1）相對(duì)于汽包鍋爐來(lái)說(shuō)，直流鍋爐蓄熱能力小、慣性小、主再熱汽溫不易控制，特別是在機(jī)組連續(xù)快速加負(fù)荷時(shí)，為了響應(yīng)負(fù)荷，鍋爐的總煤量會(huì)有一個(gè)快速增加的過(guò)程，由于鍋爐蓄熱能力小，爐膛吸熱跟不上，爐膛出口溫度及煙氣流量急劇上升，導(dǎo)致主再熱器吸熱增加而超溫。這一現(xiàn)象在直流鍋爐中普遍存在。

（2）加負(fù)荷時(shí)備用磨煤機(jī)啟動(dòng)過(guò)晚，由于快速加負(fù)荷時(shí)鍋爐的總煤量增加較快，使運(yùn)行各臺(tái)磨煤機(jī)煤量快速增加造成各磨煤機(jī)出口溫度快速下降（這種情況在冬天及雨天煤較濕的情況下尤其明顯）使?fàn)t膛燃燒延時(shí)，火焰中心上移，使?fàn)t膛出口溫度上升造成過(guò)熱器和再熱器吸熱增加而超溫。

（3）機(jī)組由于消缺或其他原因，如凝汽器單側(cè)隔離清洗，長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐爐膛未進(jìn)行吹灰，導(dǎo)致?tīng)t膛出口溫度提高，使高溫過(guò)熱器受熱面吸熱量增加，加負(fù)荷時(shí)容易造成主再熱汽超溫。

（4）在快速加負(fù)荷時(shí)設(shè)置過(guò)熱度負(fù)偏置幅度不夠或不夠及時(shí)，導(dǎo)致鍋爐給水量增加速率增加較慢，使蒸汽流量響應(yīng)較慢，而機(jī)組協(xié)調(diào)為了快速響應(yīng)負(fù)荷使總煤量快速增加，造成煙氣流量急劇上升，對(duì)于以對(duì)流受熱為主的主再熱器受熱面，其吸熱也急劇增大，導(dǎo)致超溫。

（5）機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，磨煤機(jī)可能只有4臺(tái)運(yùn)行，加煤的前饋只作用在4臺(tái)磨上，加負(fù)荷時(shí)容易達(dá)到磨煤機(jī)的出力極限，由于熱一次風(fēng)溫度是隨著負(fù)荷的上升逐步上升，有一定延時(shí)，所以低負(fù)荷時(shí)4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行碰到連續(xù)快速加負(fù)荷，這4臺(tái)磨煤機(jī)煤量就會(huì)快速增加，磨煤機(jī)出口溫度快速下降，導(dǎo)致?tīng)t膛燃燒延時(shí)，火焰中心上移，主再熱器吸熱大幅度上升，而此時(shí)水冷壁由于吸熱增加較少蒸發(fā)量增加不多，導(dǎo)致主再熱汽溫超溫。

（6）遇到原煤濕度大，制粉系統(tǒng)制粉遲延性較大，加進(jìn)去的煤不能及時(shí)成為煤粉輸出，磨煤機(jī)內(nèi)存煤量增加。到干燥出力提高后，這些煤粉又會(huì)大量輸出。這段時(shí)間內(nèi)粉量與給煤量不成正比，導(dǎo)致鍋爐燃燒有額外的能量增加，還使煙氣流量明顯增大，造成超溫。

（7）已是嚴(yán)重超溫時(shí)盲目拉停磨煤機(jī)。根據(jù)集控運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，當(dāng)機(jī)組在協(xié)調(diào)方式或汽機(jī)跟隨且燃料主控自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)前負(fù)荷指令－剩余輔機(jī)帶負(fù)荷能力＞20MW，磨煤機(jī)跳閘或停運(yùn)RB會(huì)動(dòng)作，而剩余磨煤機(jī)帶負(fù)荷能力為：4臺(tái)磨煤機(jī)為530MW，剩余3臺(tái)磨煤機(jī)為427MW，剩余2臺(tái)磨煤機(jī)為285MW；所以只有在負(fù)荷大于550MW時(shí)5臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，拉停1臺(tái)磨煤機(jī)RB才會(huì)動(dòng)作，以此類推。如果負(fù)荷低于RB動(dòng)作值時(shí)拉停1臺(tái)磨煤機(jī)，其他磨煤機(jī)煤量會(huì)迅速增加以維持總煤量不變，造成這些磨煤機(jī)出口溫度短時(shí)快速降低，使?fàn)t膛燃燒延時(shí)，火焰中心上移，導(dǎo)致?tīng)t膛出口溫度上升造成過(guò)熱器和再熱器吸熱進(jìn)一步增加，進(jìn)一步推高主再熱汽溫，后果十分嚴(yán)重。這時(shí)我們操作員發(fā)現(xiàn)拉停1臺(tái)磨煤機(jī)沒(méi)有用，只好再拉停1臺(tái)磨煤機(jī)，錯(cuò)過(guò)處理事故的最佳時(shí)期，甚至造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

3 處理及改進(jìn)措施

針對(duì)不同的超溫原因采取如下處理措施，能有效改善汽溫控制狀況，減少超溫現(xiàn)象的發(fā)生：

（1）爐膛長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行吹灰時(shí)，向值長(zhǎng)申請(qǐng)適當(dāng)減緩加減負(fù)荷速率，負(fù)荷滿足要求時(shí)及時(shí)對(duì)爐膛進(jìn)行吹灰，增加水冷壁的吸熱，降低爐膛出口煙溫，減少主再熱器吸熱。

（2）加負(fù)荷時(shí)及時(shí)啟動(dòng)磨煤機(jī)，控制運(yùn)行磨煤機(jī)出口溫度不低于75℃，防止由于磨煤機(jī)出口溫度過(guò)低使?fàn)t膛燃燒火焰中心上移，造成爐膛出口溫度上升。

（3）快速加負(fù)荷時(shí)增加給水偏置，增加給水速率，提高水冷壁的蒸發(fā)量，增加負(fù)荷響應(yīng)速率，減緩總煤量增加速率，對(duì)于以對(duì)流受熱為主的高溫過(guò)熱器和高溫再熱器來(lái)說(shuō)，煤量增加速率減緩就意味著總的煙氣流量增加放緩，使主再熱器受熱面吸熱量增速變慢，同時(shí)由于給水率的增大使水冷壁產(chǎn)汽量增大進(jìn)而使流過(guò)主再熱器的蒸汽流量增加，減緩主再熱汽溫上升。蒸汽流量增加負(fù)荷響應(yīng)變快，又可以抑制煤量增速，形成良性循環(huán)。但如果給水偏置增加過(guò)大，會(huì)使過(guò)熱度下降，使主汽溫下降，這樣過(guò)熱度負(fù)偏置就要適當(dāng)回調(diào)，這就需要我們操作員憑經(jīng)驗(yàn)決定，沒(méi)有具體的規(guī)定。

（4）發(fā)現(xiàn)汽溫上升過(guò)快而現(xiàn)有手段用盡時(shí)，可以“hold”一下負(fù)荷，等汽溫回落時(shí)，重新加負(fù)荷。

（5）如果發(fā)現(xiàn)已嚴(yán)重超溫，有2種處理情況：

1）機(jī)組負(fù)荷高于燃料RB動(dòng)作值，則立刻拉停1臺(tái)最上層1套制粉系統(tǒng)，使燃料RB動(dòng)作快速減負(fù)荷來(lái)降低汽溫。

2）如果機(jī)組負(fù)荷低于燃料RB動(dòng)作值其他所有手段用盡時(shí)可以立刻撤出鍋爐主控自動(dòng)，手動(dòng)減少設(shè)定值能快速地把總煤量、風(fēng)量減下來(lái)，對(duì)于以對(duì)流換熱為主的高溫過(guò)熱器、高溫再熱器，煙氣流量的快速減少能短時(shí)把主再熱汽溫降下來(lái)（這種方法已通過(guò)實(shí)踐證明，效果非常明顯，汽溫回落不超過(guò)10s）；或者撤出燃料主控自動(dòng)手動(dòng)拉停1臺(tái)磨煤機(jī)，這樣總煤量能瞬間減少1／5或1／4，但是這種策略機(jī)組燃料RB不會(huì)動(dòng)作，鍋爐總風(fēng)量下降緩慢，總體效果不如前者明顯。

（6）試驗(yàn)情況：2013年6月17日06：25和6月18日06：25，在＃1、＃2爐在快速連續(xù)加負(fù)荷時(shí)，對(duì)啟動(dòng)相關(guān)備用制粉系統(tǒng)及給水過(guò)熱度偏置設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，具體如表1所示。

表14個(gè)工況汽溫參數(shù)

工況1：6月17日，＃1機(jī)快速加負(fù)荷至430MW，啟第5套制粉系統(tǒng)，過(guò)熱度偏置0℃。

工況2：6月18日，＃1機(jī)快速加負(fù)荷至400MW，啟第5套制粉系統(tǒng)，過(guò)熱度偏置－5℃。

工況3：6月17日，＃2機(jī)快速加負(fù)荷至430MW，啟第5套制粉系統(tǒng)，過(guò)熱度偏置0℃。

工況4：6月18日，＃2機(jī)快速加負(fù)荷至400MW，啟第5套制粉系統(tǒng)，過(guò)熱度偏置－5℃。

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在機(jī)組快速加負(fù)荷階段，提早啟動(dòng)備用磨煤機(jī)（加負(fù)荷啟備用磨煤機(jī)的時(shí)間從430MW提前至400MW）及在快速加負(fù)荷時(shí)將過(guò)熱度偏置設(shè)由0℃改為－5℃，提高加水速率，能有效控制主、再熱汽溫上升值。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)機(jī)組所使用的減溫水流量也明顯減少，提高了鍋爐效率。

上述措施的采用，使得超溫現(xiàn)象減少，如表2所示。

表22013年1—10月＃1、＃2機(jī)超溫次數(shù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)以上數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)，采取上述措施后，＃1、＃2機(jī)6—10月超溫次數(shù)比1—5月有明顯減少。

4 結(jié)語(yǔ)

每天12：00—13：00和06：00—08：00這段時(shí)間都是機(jī)組加負(fù)荷最快的時(shí)間段，在這段時(shí)間區(qū)域內(nèi)主再熱汽溫超溫情況是比較頻繁的，可以說(shuō)占全部超溫的75%以上。通過(guò)采取上述措施，＃1、＃2機(jī)主再熱汽溫超溫次數(shù)明顯減少，如果我們所有控制溫度操作都能按照上述執(zhí)行，能有效防止超溫及嚴(yán)重超溫情況發(fā)生，有效保證機(jī)組的安全運(yùn)行。