崔文杰　王曄

摘 要 超超臨1000MW機組鍋爐啟動冷態(tài)時，水冷壁易出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，從而對水冷壁管材的壽命會產生一定的影響。通過對某電廠鍋爐水冷壁爆管試樣進行室溫拉伸、金相組織、化學成分、EDS能譜、室溫沖擊、硬度等試驗分析[1]。其結果表明，水冷壁爆管屬于短時過熱爆管。當水循環(huán)不良時或者水冷壁管出現(xiàn)堵塞時，會比較容易造成水冷壁爆管。除此之外，煤中的腐蝕性硫元素含量過高、水冷壁管不在常溫下運行以及燃燒不充分所引起的還原性氣氛也會加速水冷壁管失效。因此，為了避免發(fā)生爆管事件，在鍋爐運行時必須加強監(jiān)控，控制煤含硫量以及入爐氧量。

關鍵詞 超超臨1000MW機組鍋爐；水冷壁；超溫

中圖分類號 TK2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0110-01

某電廠超超臨1000MW機組進行冷態(tài)啟動，且鍋爐處于低負荷狀態(tài)時，其超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁都出現(xiàn)了超溫現(xiàn)象[2]。在超超臨1000MW機組的壓力下，整個水冷壁的管路材質、布置以及傳熱特點相對而言會變得特殊，通常，水冷壁的材質呈現(xiàn)出石墨化都是由水冷壁超溫引起的，與此同時，使金屬的持久性強度以下降的趨勢呈現(xiàn)出來，因此，它影響了機組的正常運行。本篇論文將結合某電廠超超臨1000MW機組鍋爐的運行經驗，探究超超臨在啟動冷態(tài)時水冷壁超溫的特點及

原因。

1 超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁超溫情況

該電廠超超臨1000MW鍋爐機組水冷壁的結構為垂直管水冷壁，其采用的內螺紋管曾被改進過。通過查詢（SIS）生產信息系統(tǒng)的數據記錄，這組數據將電廠2009年1月12日到2010年1月22日所有機組5次水冷壁超溫的情況，2009年1月12日超溫點數有5個，超溫時負荷段為326-392MW；2009年4月16日超溫點數有4個，超溫時負荷段為325-372MW；2009年6月21日超溫點數有4個，超溫時負荷段為356-385MW；2009年12月19日超溫點數有2個，超溫時負荷段為326-395MW；2010年1月22日超溫點數有6個，超溫時負荷段為295-395MW。根據以上數據可知，鍋爐啟動冷態(tài)時，其超溫有以下特點。1）超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁超溫狀況是在冷態(tài)啟動時超超臨1000MW機組鍋爐由濕態(tài)轉為干態(tài)運行后發(fā)生的。其負荷一般300-400MW的變壓運行初期，其機組在（CCS）投入協(xié)調控制方式前。2）該電廠超超臨1000MW機組鍋爐的水冷壁超溫測點位置主要在其前墻超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁中間的信箱入口處。3）超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁超溫測點在水冷壁超過常規(guī)溫度限度前，一般都在340℃左右，并可在5分鐘內迅速上升到540℃以上或更高，它有著突發(fā)性強的特點，可調節(jié)性與可預測性都較弱。

2 超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁超溫的原因

1）超超臨1000MW機組鍋爐煤水比例失調。超超臨1000MW機組全鍋爐的水冷壁質量流速不足或者熱負荷值過大，從而造成超超臨1000MW機組鍋爐煤與水的比例失調，此時，鍋爐的汽水分離器入口過熱度會導致其溫度迅速上升，從而造成了鍋爐水冷壁的超溫現(xiàn)象。

2）超超臨1000MW機組全爐熱負荷值過大。當鍋爐處于干態(tài)運行時，其負荷會快速增加。一般情況下，鍋爐濕態(tài)運行是在其連續(xù)出力的25%時，當鍋爐運行狀態(tài)轉為干態(tài)運行時，會進入鍋爐亞臨界的直流運行，此時，鍋爐應該以干態(tài)的形式運行著，因此，當鍋爐運行轉干態(tài)時，負荷會以較快的速度增加。因此，為了維持當前負荷和主蒸汽壓力必須要加大燃料量。由于快速增加鍋爐的蒸發(fā)量，從而會導致過快的加煤，這樣，全爐的熱負荷值也會隨之加大。

對鍋爐給水溫度過低也會引發(fā)超超臨1000MW機組全爐熱負荷值過大，在啟動初期，除了高壓加熱器未投入或者投入過晚、氧器加熱不充分，其鍋爐省煤器的入口給水溫度會變低，因此，會延長超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁熱水段，為了保證加熱時的焓增含量，這樣就會投入過量的燃料量。

3）超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁質量流速不足。汽水分離器水位過高會影響超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁質量流速不足。當超超臨1000MW機組鍋爐處于濕態(tài)時，其汽水分離器的水位會上漲，這會導致鍋爐給水泵所提供的流量相對減少，并將增大BCP中提供的再次循環(huán)流量。當超超臨1000MW機組鍋爐轉干態(tài)運行后，鍋爐汽水分離器的水位會隨之變高，為了不使過熱器進水，只可利用減少省煤器入口給水量的方式來展開運作，這樣，便會造成水冷壁的質量流速不足。

3 超超臨1000MW機組鍋爐水冷壁控制策略

1）控制鍋爐過熱度。由于煤與水的比例出現(xiàn)失調現(xiàn)象，失調后會使汽水分離器入口的過熱度上升，因此，鍋爐水冷壁會出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。當電廠超超臨1000MW機組鍋啟動冷態(tài)時，其煤與水的比例如果徘徊在6-7時，鍋爐的過熱度會上升較快，根據SIS的統(tǒng)計結果來分析，鍋爐處于冷態(tài)啟動初期，其過熱度如果大于5℃，鍋爐水冷壁出現(xiàn)高溫率會上升。因此，在主蒸氣壓沒有到達13.0MPa前，也須將鍋爐過熱度控制在5℃以下，煤水比控制在8左右。

2）合理分配鍋爐的風流量。為了增強鍋爐一次風粉剛度，必須提高一次風流量，減少鍋爐的二次風流量。根據電廠超超臨1000MW機組鍋冷態(tài)啟動時出現(xiàn)的狀態(tài)，鍋爐的前墻水冷壁的壁溫會有偏差，從而造成鍋爐的前墻水冷壁超溫，將前墻燃燒器區(qū)域的輔助風擋板開大，然后把后墻燃燒器區(qū)域的輔助風擋板開小，再將火焰的切圓的中心向后墻方向移動，從而使前墻熱負荷值變小，減少壁溫偏差與吸熱偏差。

3）減少超超臨1000MW機組鍋爐汽水分享器的排水。控制好汽水分離器水位和省煤器的入口，找到汽水分離器的水位和給水泵提供的給水量，最低限度減少汽水分離器的排水，只有這樣，才能將工質損失與熱量損失減到最低的程度，還能有效控制省煤器入口的給水

溫度。

4 結論

就以上原因來看，水冷壁之所以大面積超溫，這和煤水比例失調有很大的關聯(lián)，而且水冷壁受影響的面積相對來說也很大.但就電廠鍋爐的冷態(tài)啟動的多次記錄以及水冷壁超溫的位置來看，我們可知，只是由于某一局部位置的吸熱的偏差、流量偏差、熱負荷值過大等因素才導致了出現(xiàn)水冷壁的超溫現(xiàn)象，因此，當壁溫偏差有所擴大時，就會使水冷壁管溫度上升，從而引發(fā)超溫，導致水冷壁爆管。

參考文獻

[1]殷尊.超超臨界1000MW機組鍋爐水冷壁爆管原因分析[J].熱力發(fā)電，2013，5（07）：92-96.

[2]黃元進，熊鐘.660MW超超臨界機組鍋爐水冷壁超溫原因分析及對策[J].江西電力，2013，8（03）：76-77+84.

[3]朱亞清，張曦.超超臨界1000MW機組鍋爐水冷壁管超溫控制策略[J].熱力發(fā)電，2015，23（08）：99-103.endprint