姜秀鋒

摘 要：介紹了定洲電廠600 MW亞臨界控制循環(huán)鍋爐微油改造情況，通過對改造后鍋爐主汽溫調(diào)節(jié)方面出現(xiàn)的新問題進(jìn)行深入分析，從運(yùn)行角度出發(fā)提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。將這些這些預(yù)防措施付諸實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了對主再熱汽溫的有效控制，從而保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：微油點(diǎn)火；汽溫；燃料；減溫水

中圖分類號：TK227.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）22-0037-02

1 設(shè)備概述

定洲電廠一期2臺鍋爐是與N600-16.7/537/537四缸四排汽、單軸、凝汽式、中間再熱汽輪機(jī)配套的亞臨界、一次中間再熱控制循環(huán)汽包爐。鍋爐型號為SG-2008/17.47-M903，制造廠家為上海鍋爐廠。投產(chǎn)日期：1號爐為2004-05，2號爐為2004-09.

為了實(shí)現(xiàn)啟停過程的節(jié)能降耗，2008年，公司對一期鍋爐燃燒器進(jìn)行了微油點(diǎn)火技術(shù)改造。采用了微油點(diǎn)火技術(shù)，并保留配置了12只大油槍（2 t/h）做緊急備用。36只火焰檢測器分別安裝在了24個煤粉燃燒器和12支點(diǎn)火油槍處。微油點(diǎn)火裝置配備了專用火檢，檢測器能實(shí)時(shí)監(jiān)視各種火焰狀態(tài)。微油點(diǎn)火油槍設(shè)置在了12（22）磨煤機(jī)噴燃器中。

點(diǎn)燃布置在主煤粉燃燒器中的小油槍，小油槍著火正常。啟動磨煤機(jī)、給煤機(jī)時(shí)，利用少量油燃燒所釋放的有限高熱直接加熱經(jīng)過該燃燒器的煤粉，由燃燒的煤粉提升爐膛溫度（升溫、升壓），就可完成鍋爐啟動，從而大量節(jié)約鍋爐燃油消耗，降低啟動成本。

2 存在的問題

唯物辨證法告訴我們，事物都具有兩面性，微油點(diǎn)火在降低啟動成本的同時(shí)，也存在一些安全隱患，主要體現(xiàn)在：①在微油點(diǎn)火初期，雖然利用少量油燃燒所釋放的有限高熱可直接加熱經(jīng)過該燃燒器的煤粉，但爐膛溫度較低，一、二次風(fēng)溫低，火焰充滿度低，燃燒的穩(wěn)定性差，煤粉不能迅速完全燃燒，易造成尾部受熱面積粉。對于尾部受熱面積粉的問題，可通過調(diào)整配風(fēng)及投入空預(yù)器連續(xù)吹灰解決。②燃燒煤粉相對于燃油來說，爐膛的火焰中心上移，汽溫和汽壓參數(shù)不易匹配，鍋爐主再熱汽溫調(diào)節(jié)比改造前控制難度加大，主要表現(xiàn)在并網(wǎng)后隨著第2臺磨煤機(jī)的啟動，爐膛溫度升高很快，主再熱汽溫不易控制，曾多次出現(xiàn)過鍋爐過熱器受熱面管壁超溫現(xiàn)象。而過早投入減溫水，有造成水沖擊的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，溫度過高會引起汽機(jī)脹差增加較快，不易控制，嚴(yán)重時(shí)將造成汽機(jī)動靜摩擦，冷態(tài)啟動時(shí)尤為明顯。

2008-02，首次啟動微油改造后的鍋爐時(shí)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，對機(jī)組并網(wǎng)后主汽溫度的調(diào)節(jié)認(rèn)識不足，減溫水系統(tǒng)沒有及時(shí)

準(zhǔn)備，在升負(fù)荷時(shí)汽溫上升較快，分隔屏入口溫度達(dá)到450 ℃，后屏溫度最高達(dá)到506 ℃；末過入口溫度502 ℃，出口溫度495 ℃。后通過投入減溫水才使溫度得以控制，但汽機(jī)脹差較大，最高達(dá)5.18 mm（歷次啟動中最大的一次），增加了暖機(jī)時(shí)間。

3 原因分析

3.1 煤粉與燃油燃燒特性存在很大的差異

燃油燃燒時(shí)強(qiáng)度高，火焰中心溫度高，燃燒迅速且劇烈，火焰中心集中在噴燃器附近爐膛的中心區(qū)域，燃燒過程很短，對助燃風(fēng)溫度的要求不高。而煤粉燃燒的過程就要求較高的溫度環(huán)境，靠卷吸高溫?zé)煔鈦砑觿∪紵^程，燃燒過程較長。雖然現(xiàn)在我們用小油槍的高溫把煤粉點(diǎn)燃，但因?yàn)樾∮蜆尩挠土坑邢蓿⑶抑皇窃诿悍蹏娙计鲀?nèi)部點(diǎn)燃煤粉，僅僅能提供煤粉初期點(diǎn)燃的能量。而對于煤粉后期的燃燒，小油槍就無能為力了。火焰中心的溫度相對燃油要高很多，同時(shí)，由于空預(yù)器的加熱能力低，所以送風(fēng)機(jī)的助燃風(fēng)溫度也很低，造成水冷壁吸熱效果差，汽壓升高緩慢。尾部受熱面主要是對流換熱，爐膛出口煙溫高，煙氣量大，蒸汽流量低，三者疊加使主再熱汽溫升高較快。

3.2 磨煤機(jī)運(yùn)行方式的選擇

機(jī)組并網(wǎng)后先啟動1號磨煤機(jī)比先啟動3號磨煤機(jī)對汽溫的擾動小一些。機(jī)組并網(wǎng)后啟動3號磨煤機(jī)，并網(wǎng)前啟動2號磨磨煤機(jī)，并網(wǎng)后如果不啟動1號磨而啟動3號磨煤機(jī)時(shí)，由于3號磨煤機(jī)位于上層，因此，啟動后對鍋爐受熱面溫升影響很大，處理不當(dāng)極易造成管壁超溫。主汽溫快速增大會引起汽輪機(jī)高壓脹差快速增大，存在很大風(fēng)險(xiǎn)，所以應(yīng)盡量先啟動1號磨煤機(jī)。

3.3 鍋爐總?cè)剂狭靠刂撇划?dāng)

機(jī)組并網(wǎng)啟動第2臺磨煤機(jī)后，汽溫快速上漲的根本原因在于鍋爐內(nèi)燃料的突增。因此，有效控制鍋爐總?cè)剂狭坑欣谡{(diào)節(jié)鍋爐汽溫。并網(wǎng)后，工作人員往往注重啟磨增加燃料、增大負(fù)荷，而容易忽略磨煤機(jī)啟動布煤、落磨輥后燃料量突增所產(chǎn)生的熱慣性。這會造成大量熱量瞬間積聚，使機(jī)組脹差快速增大。因此，如果在第2臺磨煤機(jī)啟動前后控制鍋爐總?cè)剂狭坎蛔?，肯定會減慢汽溫上升的速度。

3.4 鍋爐減溫水控制不當(dāng)

當(dāng)鍋爐蒸汽流量小于10%額定流量時(shí)，禁開過熱器減溫水。如果此時(shí)啟動第2臺磨煤機(jī)，鍋爐不能及時(shí)投入減溫水進(jìn)行汽溫調(diào)節(jié)，則很容易造成主汽溫快速上漲、鍋爐受熱面管壁超溫。另外，磨煤機(jī)啟動后鍋爐部分減溫水電動門偶爾卡塞不能及時(shí)打開也會影響汽溫調(diào)節(jié)。

機(jī)組并網(wǎng)后，由于蒸汽流量小，投入減溫水后，汽溫下降較快且容易下降到飽和溫度，不利于鍋爐的安全運(yùn)行。因此，汽溫上升時(shí)不能大量投入減溫水，否則汽溫會突降，進(jìn)而威脅到汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

4 預(yù)防措施

針對改造后鍋爐主汽溫調(diào)節(jié)方面出現(xiàn)的新問題，相應(yīng)的改進(jìn)措施主要有：①從煤質(zhì)入手，提前給2號磨煤機(jī)提供揮發(fā)分高、發(fā)熱量高、灰分小的優(yōu)質(zhì)煤。磨煤機(jī)啟動后，要保持較高的出口溫度，保證煤粉在爐膛內(nèi)迅速燃燒，增加噴燃器區(qū)域的燃燒強(qiáng)度，控制磨煤機(jī)出口風(fēng)壓（不要過高）。如果一次風(fēng)壓過高，一次風(fēng)速快，煤粉氣流就不易被點(diǎn)燃，建議將出口風(fēng)壓控制在1.2 kPa左右（煤量低于20 t時(shí)），延長煤粉在爐膛的燃燒停留時(shí)間，降低噴燃器擺角和火焰中心，增加水冷壁的吸熱量。通過配風(fēng)調(diào)節(jié)，開大上層二次風(fēng)擋板，關(guān)小下層二次風(fēng)擋板壓風(fēng)。②由于1號磨煤機(jī)上的是摻燒煤，所以一般選擇啟動3號磨煤機(jī)。這樣火焰中心位置較高，汽溫升高很快，高低壓脹差增長較快，影響機(jī)組升負(fù)荷；而負(fù)荷過低又會使汽輪機(jī)缸脹增長緩慢，增加了機(jī)組暖機(jī)時(shí)間。因此，在機(jī)組冷態(tài)啟動時(shí)，可改為啟動1號磨煤機(jī)，降低火焰中心位置，也有利于汽溫汽壓的匹配，加快機(jī)組的帶負(fù)荷速度。③正確控制鍋爐的總?cè)剂狭?。主再熱汽溫快速上漲的根本原因是鍋爐燃料量突增，所以，第2臺磨煤機(jī)啟動后，磨輥落下就要及時(shí)減少2號磨煤機(jī)的煤量，從而實(shí)現(xiàn)對總?cè)剂狭康目刂?，減少對燃燒的擾動。磨煤機(jī)啟動后，蒸汽流量（汽壓）的增速較為滯后，所以用快速增大負(fù)荷來控制汽溫的效果不如及時(shí)減少2號磨煤機(jī)的磨煤量。④并網(wǎng)后汽溫的控制。并網(wǎng)后立即打開減溫水電動門，防止出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象。汽泵減溫水也要打開，否則不好控制減溫水壓力。汽溫調(diào)節(jié)要穩(wěn)（低負(fù)荷期間二減及再熱減溫水不投，通過一減來控制汽溫，同時(shí)要禁止大開大合）、要狠（減開度要大，一減后溫度要降低50 ℃左右，但不能低于10 ℃的過熱度）、要細(xì)（要注意中間溫度點(diǎn)，重點(diǎn)控制二減前溫度，正常情況下，60 MW負(fù)荷汽溫應(yīng)控制在400 ℃左右，最好不超過430 ℃，不能偏離升溫升壓曲線過多）。⑤高加隨機(jī)啟動。汽輪機(jī)定速后即投入高加運(yùn)行，并將事故疏水門投入自動調(diào)節(jié)，將高加疏水水位蓄起，減少工質(zhì)直接排至凝汽器的熱損失。高加的盡早投入增加了汽機(jī)的通流量，有利于暖機(jī)。同時(shí)，給水溫度的提高會使鍋爐的產(chǎn)汽量增大，有利于對汽溫的控制。⑥注意缸脹和高壓缸脹差的變化趨勢。如果缸脹達(dá)15 mm以上，低負(fù)荷暖機(jī)就會結(jié)束，高壓缸脹差變化趨勢就會減小。

5 結(jié)束語

通過對微油改造后機(jī)組首次啟動過程的深入剖析和與專業(yè)人員的深入交流，筆者對改造前后主再熱汽溫的變化特性有了更加清晰的認(rèn)識。本文對引起這些變化的原因逐條進(jìn)行了分析，并制定出相應(yīng)的預(yù)防措施。在隨后的數(shù)次機(jī)組啟動中，利用這些措施實(shí)現(xiàn)了對主再熱汽溫的有效控制，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕