王鵬程，王 珂，殷鵬飛（山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司，山西省陽泉市045000）

350MW超臨界直流CFB鍋爐給水的運(yùn)行調(diào)整研究

王鵬程，王 珂，殷鵬飛（山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司，山西省陽泉市045000）

眾所周知，給水流量的調(diào)整一直是直流鍋爐的重中之重。東鍋新一代的350MW配套CFB鍋爐采用了超臨界運(yùn)行參數(shù)，沒有設(shè)置水冷壁強(qiáng)制循環(huán)泵（BCP），啟動(dòng)系統(tǒng)得到了優(yōu)化。本文從運(yùn)行調(diào)整的角度，結(jié)合試運(yùn)投產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)DG1184/25.31-Ⅱ1型鍋爐在啟動(dòng)、干濕態(tài)轉(zhuǎn)換、停運(yùn)、事故處理等各種工況下的給水控制操作方法進(jìn)行了探討。

循環(huán)流化床；直流鍋爐；給水調(diào)整

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是目前比較先進(jìn)的煤潔凈發(fā)電技術(shù)之一。采用較高的超臨界運(yùn)行參數(shù)發(fā)電較亞臨界及其以下的機(jī)組能提高發(fā)電效率，所以超臨界和CFB鍋爐結(jié)合起來成為了高效、低排放的發(fā)電鍋爐。河坡發(fā)電是首批350MW超臨界直流CFB鍋爐的使用者，在沒有同類型機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的情況下，通過逐步摸索，逐漸對(duì)350MW超臨界直流CFB鍋爐各個(gè)工況下的給水調(diào)整有了一些認(rèn)識(shí)和心得。

1 鍋爐簡介

鍋爐型號(hào)DG1184/25.31-Ⅱ1，與350MW超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組配套。

鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐，單爐膛、半露天M型布置、平衡通風(fēng)、一次中間再熱、固態(tài)排渣、水冷滾筒式冷渣器、循環(huán)流化床燃燒方式，采用高溫冷卻式旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，鍋爐整體為全鋼架結(jié)構(gòu)，整體支吊在鍋爐鋼架上[1]。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量和額定工況如表1所示。

表1 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量和額定工況表

鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)由汽水分離器、儲(chǔ)水罐、大氣擴(kuò)容器、水位控制閥（361閥）、截止閥、疏水泵（一用一備）、管道及附件等組成。工作流程為水冷壁出口集箱→汽水分離器→儲(chǔ)水箱→361閥→大氣擴(kuò)容器→疏水泵→至汽機(jī)凝汽器或機(jī)組排水槽。

2 鍋爐上水及冷態(tài)清洗

鍋爐進(jìn)行相關(guān)檢修后停運(yùn)時(shí)間≥150h或鍋爐長期運(yùn)行后，再次啟動(dòng)前必須進(jìn)行冷態(tài)清洗。冷態(tài)清洗的標(biāo)準(zhǔn)是：爐水含鐵量

（1）冬季上水要注意水冷壁壁溫，防止?fàn)t水上凍。

（2）要驗(yàn)證儲(chǔ)水罐水位計(jì)的準(zhǔn)確性，通過水位計(jì)正壓測(cè)、負(fù)壓側(cè)排水以及查看排空平臺(tái)均可。

3 不同工況下的給水調(diào)整

3.1 鍋爐啟動(dòng)期間給水調(diào)整

3.1.1 第一階段：點(diǎn)火階段

在鍋爐水質(zhì)合格后，鍋爐就可以點(diǎn)火了。根據(jù)廠家給出的指導(dǎo)意見，在點(diǎn)火升溫期間鍋爐一直保持355T/H流量運(yùn)行，目的是保證有足夠的工質(zhì)吸熱保護(hù)水冷壁。

但是，實(shí)際應(yīng)用中遇到了一些問題：

（1）鍋爐長期保持355T/H運(yùn)行，化學(xué)制水跟不上，有除鹽水?dāng)嗨目赡埽?/p>

“雙課堂”是指在線網(wǎng)絡(luò)課堂和面授課堂。在線課堂以知識(shí)樹形式展開，具備清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò)，全面的知識(shí)節(jié)點(diǎn)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。學(xué)生可以很方便地自主學(xué)習(xí)，不受時(shí)間、空間的影響，還可以安排經(jīng)典的題目進(jìn)行小組討論，如：子類父類的選取，動(dòng)態(tài)數(shù)組的使用等等。面授課堂中教師對(duì)整班同學(xué)進(jìn)行集中輔導(dǎo)，梳理教材知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示講解，制定下一次課的預(yù)習(xí)計(jì)劃，并對(duì)上一次課的復(fù)習(xí)情況進(jìn)行集中點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生突破線上課程學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)。

（2）啟動(dòng)初期床溫較低，給水量大造成產(chǎn)汽量較小，旋風(fēng)分離器過熱器以及后續(xù)過熱器管內(nèi)冷卻介質(zhì)少，容易超溫；

（3）啟動(dòng)初期產(chǎn)汽量小，大量的水經(jīng)過361閥排入機(jī)組排水槽，帶走了熱量，延長了啟動(dòng)時(shí)間。

改進(jìn)措施：在啟動(dòng)過程中，給水流量不要一成不變，根據(jù)床溫的升高逐漸提高給水流量，使大部分水能變成蒸汽，冷卻過熱器管子，同時(shí)能減少用水量，減少熱量損失。

3.1.2 第二階段：投煤階段

當(dāng)床溫達(dá)到投煤要求時(shí)，往往主汽參數(shù)已經(jīng)升高到一定階段，汽機(jī)旁路已經(jīng)打開，鍋爐的疏水、排空系統(tǒng)均已關(guān)閉。在這個(gè)階段投煤目的主要是盡快將參數(shù)升至汽機(jī)沖轉(zhuǎn)要求。此時(shí)，給水流量仍然是根據(jù)床溫來控制。由于是投煤初期，這個(gè)階段容易出現(xiàn)鍋爐燃燒忽強(qiáng)忽弱的情況。值班員要特別注意根據(jù)燃燒及時(shí)補(bǔ)水。

3.1.3 第三階段：并網(wǎng)帶負(fù)荷

此階段鍋爐投煤量增多，床溫上升至無煙煤著火點(diǎn)以上，鍋爐內(nèi)部燃燒強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，如不及時(shí)調(diào)整，水冷壁溫差會(huì)增大，威脅鍋爐安全。這時(shí)應(yīng)觀察床溫變化率，在床溫達(dá)到快速上漲的拐點(diǎn)時(shí)，迅速同步增加電泵轉(zhuǎn)速，提高給水壓力和上水流量，保證儲(chǔ)水罐水位穩(wěn)定，避免水冷壁溫出現(xiàn)偏差。

3.1.4 第四階段：干濕態(tài)轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)態(tài)負(fù)荷推薦是30%BMCR，在這個(gè)階段電負(fù)荷為105MW，給水流量355T/H（盡量不要超過400T/H），主汽壓力最好不超13MPa。在這參數(shù)控制下轉(zhuǎn)態(tài)比較安全，給水流量太大或太小，都會(huì)導(dǎo)致鍋爐水冷壁過熱段的推后或前移，主汽溫度難以控制，受熱面管壁超溫。轉(zhuǎn)態(tài)完成以后，控制給水流量適當(dāng)?shù)陀谡羝髁?。此時(shí)應(yīng)多觀察中間點(diǎn)溫度，保持燃燒穩(wěn)定，防止機(jī)組干濕態(tài)反復(fù)轉(zhuǎn)換。

3.2 正常運(yùn)行中的給水調(diào)整

由于沒有汽包，鍋爐轉(zhuǎn)入直流運(yùn)行以后，循環(huán)倍率變?yōu)?，給水一次蒸發(fā)為蒸汽，給水流量即蒸汽流量。此階段給水的控制和以前幾個(gè)階段大不同，它不再控制儲(chǔ)水罐水位，而是和煤量一起控制負(fù)荷和汽溫。煤水比和汽水分離器出口過熱度是該階段兩個(gè)重要的監(jiān)視參數(shù)。由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒具有較大的熱慣性，煤水比反應(yīng)不及時(shí)，所以按照反應(yīng)速度來看，過熱度能快速靈敏的反應(yīng)出給水流量和鍋爐放熱量是否匹配。在投入給水自動(dòng)和焓值自動(dòng)后，值班員只需監(jiān)視過熱度參數(shù)即可，如果過熱度偏高或偏低，可以設(shè)置過熱度偏置來調(diào)整給水流量。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量降低過熱度，這樣可以減少過熱器減溫水的用量，主汽溫度的調(diào)整也有一定裕量。

3.3 停爐時(shí)的給水調(diào)整

正常停爐時(shí)，干態(tài)和干濕態(tài)在轉(zhuǎn)換時(shí)的給水調(diào)整同鍋爐啟動(dòng)。鍋爐停運(yùn)后，由于床溫尚高，為保護(hù)水冷壁管，鍋爐應(yīng)繼續(xù)上水。同樣，根據(jù)床溫下降及時(shí)調(diào)整給水量，保證水冷壁壁溫下降速度始終＜100℃/H。當(dāng)床溫＜400℃，水冷壁壁溫＜200℃，可以停止鍋爐上水。

3.4 事故狀態(tài)的給水調(diào)整

在異常事故工況下，如風(fēng)機(jī)跳閘，自動(dòng)給水不能滿足迅速調(diào)節(jié)的需求，應(yīng)及時(shí)將給水控制切至手動(dòng)控制，及時(shí)將CCS切除（如果CCS未自動(dòng)切除），鍋爐主控、汽輪機(jī)主控切手動(dòng)，同時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)汽泵轉(zhuǎn)速控制給水流量維持中間點(diǎn)過熱度。

事故狀態(tài)下仍然還是盯住過熱度來調(diào)整給水流量，同時(shí)還有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值：即1萬電負(fù)荷對(duì)應(yīng)鍋爐負(fù)荷29T/H蒸汽，根據(jù)此比例計(jì)算即可得知對(duì)應(yīng)負(fù)荷下應(yīng)該調(diào)整的給水流量。

4 結(jié)束語

綜上所述，給水流量的調(diào)整是直流鍋爐的一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)，對(duì)于CFB直流鍋爐更是如此。因此這就要求相關(guān)工作人員需要對(duì)鍋爐在不同工況下的給水調(diào)整控制方法具有清晰的認(rèn)識(shí)，并不斷的摸索研究，以此來保證CFB直流鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]鄺 偉，鄔萬竹，譚志茜，等.600MW超臨界CFB鍋爐給水運(yùn)行調(diào)整控制研究[J].四川電力技術(shù)，2015（05）：86～90.

TM621.2

A

2095-2066（2016）33-0055-02

2016-11-12

王鵬程（1979-），男，山西陽泉人，工程師，本科，從事循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行研究管理工作。

王 珂（1976-），男，工程師，本科，研究方向?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行技術(shù)。

殷鵬飛（1986-），男，工程師，本科，從事山西河坡發(fā)電公司運(yùn)行管理工作。