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        660MW超臨界直流鍋爐汽溫調(diào)整分析及解決方案

        2015-10-19 11:52:04張超
        科技視界 2015年29期

        張超

        【摘 要】本文通過對660MW超臨界直流鍋爐汽溫調(diào)整原理進行探討,通過匯總機組實際運行中存在的汽溫調(diào)整問題,分析影響主再熱汽溫的主要因素,提出有針對性的調(diào)整思路,并對汽溫調(diào)整中的注意事項進行重點交代,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)變壓運行螺旋管圈直流爐,定-滑-定方式運行、單爐膛、一次中間再熱、采用切圓燃燒方式、平衡通風、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),設計噴水量為零。

        過熱汽溫控制在直流負荷以前,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。即當再熱汽溫超限時,先進行尾部煙道擋板調(diào)溫,若未達到調(diào)節(jié)目的,再配合使用再熱器微量噴水調(diào)溫。

        1 在實際運行中,主再熱汽溫調(diào)節(jié)主要存在以下問題

        1)鍋爐低負荷運行時間較長,爐內(nèi)燃燒相對集中,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)變化大且相對較差,三臺磨煤機運行時,磨煤機基本處于滿出力運行,磨煤機出力對燃燒的的調(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)渣嚴重,影響了鍋爐汽溫的正常調(diào)整。處理過程中爐底漏風較大,降低了爐膛火焰溫度,干擾了鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

        4)鍋爐二次風配置屬上海鍋爐廠的獨創(chuàng),在二次風擋板的調(diào)節(jié)方面無運行經(jīng)驗,特別是在給水側(cè)大幅變化時,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,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,各級減溫水流量未進行校核,普遍存在顯示不準的情況,在燃燒調(diào)節(jié)時參考價值不大。

        6)鍋爐過熱度自動調(diào)節(jié)還需進一步完善,在低負荷、變工況和煤質(zhì)變化大時,給水過熱度自動調(diào)節(jié)振蕩較大,且和主汽壓的變化趨勢呈反向變化,必須通過值班員干預才能穩(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,中間點溫度,即過熱度對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,鍋爐過熱度波動較大時,汽溫就會發(fā)生較大波動。

        2)以爐跟隨為主的協(xié)調(diào)方式下加、減負荷,以負荷控制為主,在加減負荷時為了快速響應負荷,汽機調(diào)門的動作比較快,負荷響應快于鍋爐燃燒,即使在接到負荷指令后預加煤量比較大,但壓力、汽溫在加負荷時還會先降低,減負荷時反之。

        3)爐膛配風的影響,由于主、再熱器基本呈過熱特性,在開大上層風門擋板時,對汽溫影響較大,特別是高低位燃燼風擋板開大,對火焰中心的壓制比較明顯,開大時,減溫水明顯減少,汽溫亦下降。

        4)過量空氣系數(shù)的變化影響到對流受熱面與輻射受熱面的吸熱比例。當過量空氣系數(shù)增大時,爐膛水冷壁吸熱減少,造成過熱器進口溫度降低,雖然對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。

        6)啟轉(zhuǎn)二次風和消旋二次風對汽溫的影響。通過調(diào)整啟轉(zhuǎn)二次風和消旋二次風的比例關系,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)一次風壓及磨煤機運行方式的影響,一次風壓對爐內(nèi)燃燒的影響是一個暫態(tài)過程,提高一次風壓,使積聚在磨煤機內(nèi)的煤粉送入爐膛,加強了燃燒,使汽溫上升。磨煤機運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,對主再熱汽溫的影響不同,水冷壁區(qū)域吹灰時,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,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,作為鍋爐汽溫主要調(diào)節(jié)手段的鍋爐過熱度大幅波動,鍋爐給水流量大幅擾動時,為了防止主汽溫超限,在調(diào)整時,一定要在穩(wěn)定鍋爐燃燒的基礎上,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,因為相對水煤比來說,過熱度相對滯后,把水煤比穩(wěn)定了,過熱度自然會穩(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,汽溫就會大幅波動無法穩(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,維持煤量變化在10T/min以內(nèi),同時注意鍋爐風量的跟蹤情況,及時調(diào)整,避免鍋爐發(fā)生爆燃或燃燒大幅減弱現(xiàn)象。

        3)在機組加減負荷及其他較小擾動時,鍋爐過熱度基本穩(wěn)定,可提前調(diào)整主汽溫設定值,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,汽溫大幅波動時,還可以通過改變一次風壓,開大或關小頂部二次風,調(diào)整運行磨煤機出力及切換磨煤機的方法來改變爐內(nèi)燃燒和火焰中心高度來調(diào)整汽溫,汽機側(cè)可通過開關調(diào)門來配合,但這些方法要注意汽溫、汽壓變化,汽溫穩(wěn)定時再緩慢恢復,切忌來回調(diào)整,造成汽溫大幅擺動。

        4 目前方式下鍋爐汽溫調(diào)整注意事項

        1)低負荷情況下,加強鍋爐過熱度調(diào)整監(jiān)視,煤質(zhì)變化大引起過熱度波動時,及時干預調(diào)整,使過熱度穩(wěn)定,加強汽泵的檢查,在單臺泵出力小于350T/H,應考慮開啟一臺汽泵的再循環(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。在負荷低于250MW時,注意兩臺汽泵的調(diào)整特性,若給水流量大幅擺動,及時切一臺汽泵控制至“手動”,避免給水流量大幅擺動,引起鍋爐流量保護動作。

        2)在低負荷下三臺磨煤機運行,火焰相對集中,局部熱負荷偏高,在運行過程中,要加強對各管壁溫度的監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)管壁溫度高時及時分析調(diào)整,可適當降低過熱度設定值(20℃-25℃為宜),使管壁溫度在正常范圍內(nèi)。

        3)低負荷下,爐內(nèi)火焰充滿度不夠,火焰偏斜嚴重,過再熱汽溫兩側(cè)偏差大,這時要及時調(diào)整二次風擋板開度,一般是A側(cè)高、B側(cè)低,主要原因是啟轉(zhuǎn)二次風開度大,消旋風開度小造成,通過開大BC、DE及低位燃燼風,加強消旋,就可有效消除熱偏差。在調(diào)整時小幅多次進行,切忌大幅調(diào)整,避免燃燒大幅波動。

        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,一定要提前進行調(diào)整,一般調(diào)整后3-5分鐘,再熱汽溫才會有變化,同時注意煙氣擋板對過熱器溫的影響,保證再熱器無減溫水運行。

        5)在采用汽機調(diào)門配合調(diào)整汽溫時,調(diào)門開度變化對負荷影響偏大,因此在調(diào)整時要謹慎操作,一次開1%,不能連續(xù)操作,避免機組負荷大幅波動,引起機組各主參數(shù)失穩(wěn)。

        通過對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,就能實現(xiàn)變工況情況下鍋爐汽溫穩(wěn)定,實現(xiàn)鍋爐運行安全性和經(jīng)濟性。

        【參考文獻】

        [1]上海廠超臨界鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的基本技術要求[S].

        [2]上海廠超臨界鍋爐運行說明書[S].

        [3]國電發(fā)[1999]579號汽輪發(fā)電機運行規(guī)程[S].

        [4]鍋爐燃燒與制粉系統(tǒng)說明書[S].

        [責任編輯:湯靜]

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