周翊航 王圣棟

摘 要：臺二電廠1、2號1050MW超超臨界機(jī)組受電網(wǎng)負(fù)荷影響，用電低谷時段，機(jī)組經(jīng)常在350MW-450MW間運(yùn)行，屏式過熱器管間壁溫差大、易發(fā)生超溫現(xiàn)象，給機(jī)組安全運(yùn)行帶來非常大的安全隱患

關(guān)鍵詞：屏式過熱器結(jié)構(gòu);屏過超溫，過熱分析處理

1、鍋爐選用基本情況

我廠鍋爐選用東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的DG3100/28.25-II1型超超臨界變壓運(yùn)行本生直流爐，采用單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、前后墻對沖燃燒方式、半露天布置燃煤Π型鍋爐。設(shè)計煤種為晉北煙煤。采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配6臺HP1203/Dyn型磨煤機(jī)，設(shè)計煤粉細(xì)度R90為18%。燃燒系統(tǒng)共布罝有48只OPCC型低NOx旋流煤粉燃燒器，前、后墻各布罝3層，每層8只，每臺磨煤機(jī)帶一層燃燒器。在前、后墻最上層燃燒器上方各布置一層燃盡風(fēng)噴口，每層10只

2、屏式過熱器結(jié)構(gòu)特點

輻射式屏式過熱器布置在爐膛上部區(qū)域，在爐深方向布置了2排，兩排屏之間緊挨布置，每一排管屏沿爐寬方向布置19片屏，共38片。屏式過熱器管屏的橫向節(jié)距S1=1714.5縱向節(jié)距S2=57，每片屏由21根管繞成，爐內(nèi)受熱面管外三圈采用HR3C材料，其余內(nèi)圈均采用SUPER304H材料，管屏入口段與出口段采用不同的管子壁厚，內(nèi)外圈管采用不同的管子規(guī)格。屏式過熱器蛇形管均由集箱承重并由集箱吊桿傳至大板梁上。為防止吹灰蒸汽對受熱面的沖蝕，在吹灰器附近蛇形管排上均設(shè)置有防蝕蓋板。為減小流量偏差使同屏各管的壁溫比較接近，在屏過進(jìn)口集箱上管排的入口處設(shè)置了不同尺寸的節(jié)流圈。

3、屏式過熱器管壁結(jié)構(gòu)

屏式過熱器頻繁超溫不利于運(yùn)行人員進(jìn)行日常調(diào)節(jié)工作，甚至?xí)T發(fā)鍋爐爆管停爐，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1屏式過熱器管壁超溫基本上都發(fā)生在低負(fù)荷階段，尤其是負(fù)荷波動負(fù)荷較大的時候，如高負(fù)荷快速減至低負(fù)荷過程，或者低負(fù)荷快速加負(fù)荷過程。

3.2超溫往往伴隨著屏過左右側(cè)大幅度偏差。

3.3同一負(fù)荷時段的管壁溫度偏差不固定。A、B側(cè)均有可能，突然性強(qiáng)、左右側(cè)的偏差調(diào)節(jié)較困難，5min左右側(cè)的偏差即可上升至100多度。

4、屏過超溫應(yīng)對措施

發(fā)現(xiàn)屏過壁溫上升，首先判斷引起屏過壁溫上升的誘因，當(dāng)存在明顯的誘因如操作上引起等應(yīng)及時消除。

當(dāng)屏過壁溫上升較快且AGC在持續(xù)加負(fù)荷時，首先應(yīng)撤出AGC。適當(dāng)降低主汽壓力設(shè)定值低于實際值，這樣可短時降低爐側(cè)能量供給，并使得高調(diào)閥開大增加蒸汽流量降低屏過壁溫。

與此同時手動增加給水流量偏置短時改變水煤比降低中間點過熱度，并且開大過熱器一級減溫水調(diào)閥，降低屏過進(jìn)口汽溫。

當(dāng)減負(fù)荷時發(fā)生屏過超溫，如中間點過熱度趨于0，而低過溫升近100℃，說明爐膛輻射吸熱總體占比偏小，可通過煙氣擋板往低再側(cè)開大減少低過溫升，降低屏過進(jìn)口蒸汽溫度。煙氣擋板調(diào)節(jié)過程中需注意低再壁溫變化防止超溫，必要時可投用再熱器減溫水降低再熱汽溫度。

若屏過壁溫頻繁升高，應(yīng)申請負(fù)荷進(jìn)行水冷壁吹灰。視情況進(jìn)行高過、高再部分吹灰，這樣可以有限減少尾部煙道吸熱，降低低過溫升。

必要時還可以通過增加下層運(yùn)行磨煤機(jī)的煤量等辦法降低爐膛火焰中心位置，增加爐膛吸熱，降低屏過吸熱量降低壁溫。

在爐膛配風(fēng)方面，可全開燃燼風(fēng)，開大上層備用燃燒器的二次風(fēng)檔板，壓低火焰中心。當(dāng)?shù)瓦^、低再溫升可控，屏過溫度高可適當(dāng)減少總風(fēng)量，減少低過對流部分吸熱，降低屏過進(jìn)口汽溫。

5超溫調(diào)節(jié)中的注意事項

調(diào)整磨煤機(jī)風(fēng)門開度時需做到心中有數(shù)，避免兩側(cè)煙溫差加劇引發(fā)超溫。

在低負(fù)荷調(diào)節(jié)爐膛總風(fēng)量時，應(yīng)注意偏置不宜過低，防止總風(fēng)量過低。

調(diào)節(jié)給水偏置時，注意保持一定的過熱度，并且保持低過和屏過有一定的溫升。

低負(fù)荷運(yùn)行調(diào)節(jié)尾部擋板時，應(yīng)注意低再溫度變化，加強(qiáng)低再壁溫監(jiān)視，防止低再壁溫超溫，同時應(yīng)加強(qiáng)對脫硝煙溫的監(jiān)視，防止供氨快關(guān)閥因煙溫低自動關(guān)閉且無開啟條件，導(dǎo)致環(huán)保超標(biāo)。

超溫處理操作需綜合考慮各方面因素變化，溫度超限越高采取降溫措施越多，但處理超溫過程中需密切關(guān)注主汽溫度變化，防止超溫的同時也應(yīng)防止汽溫暴跌。機(jī)側(cè)主汽溫度兩側(cè)偏差不應(yīng)大于17℃。

低負(fù)荷時，特別是500MW以下的深度調(diào)峰時，一，二級減溫水自動調(diào)節(jié)效果差，由于蒸汽流量少，減溫水的調(diào)節(jié)對中間點過熱度影響較大，而中間點過熱度的晃動幅度大會直接導(dǎo)致燃料煤量跟隨晃動，而直流爐干態(tài)時，負(fù)荷與給水流量一致，煤量的大幅晃動對汽溫和壁溫的影響較大。必要時，可將減溫水、水煤比等短時撤至手動緩慢調(diào)節(jié)。屏過壁溫恢復(fù)正常時，需注意及時投入短時退出調(diào)節(jié)的自動，如水煤比自動等

6、屏式過熱器壁溫綜合處理

6.1主要原因分析

（1）因磨煤機(jī)設(shè)備問題，有些磨煤機(jī)熱一次風(fēng)門隔離不嚴(yán)，為保持磨煤機(jī)出口溫度在允許值內(nèi)，只能保持大風(fēng)量通風(fēng)狀態(tài)，致使一、二次風(fēng)配比不是最佳配置，一次風(fēng)流速過大，爐膛火焰中心上移。并且經(jīng)過專家現(xiàn)場測驗，發(fā)現(xiàn)我廠燃燒器一次風(fēng)粉管出口風(fēng)粉不均，導(dǎo)致使?fàn)t內(nèi)熱負(fù)荷沿爐膛分布產(chǎn)生較大偏差，從而造成屏式過熱器及水冷壁管屏間吸熱不均勻的現(xiàn)象

（2）我廠1050MW超超臨界機(jī)組相對600MW機(jī)組，爐膛深度變化不大，而在爐膛寬度上則增大較多，負(fù)荷相對較低時，煙氣量下降，沿爐膛寬度方向上流過受熱面的煙氣流量分配不均，進(jìn)而產(chǎn)生熱力偏差，同時煙氣流速下降致使水平煙道底部積灰趨勢增多、厚度不等，爐膛出口沿寬度方向上存在煙氣走廊可能，更加使煙氣分配不均，造成煙氣溫差大，加劇屏式過熱器左右側(cè)管壁溫度差增大

（3）在自動發(fā)電控制（AGC）方式下，升負(fù)荷速率經(jīng)常為12MW/min，升負(fù)荷速率偏快，給煤控制先動作，給水跟蹤有時滯后，加之中間點過熱度偏高制約給水流量的增加，從而導(dǎo)致屏過超溫。

6.2屏式過熱器壁溫綜合處理

（1）通過調(diào)平磨煤機(jī)一次風(fēng)及磨煤機(jī)煤粉細(xì)度，減少因燃燒器一次風(fēng)粉管出口風(fēng)粉不均使?fàn)t內(nèi)熱負(fù)荷沿爐膛分布產(chǎn) 生較大偏差，從而造成屏式過熱器及水冷壁管屏間吸熱不均勻的現(xiàn)象;對磨煤機(jī)一次風(fēng)量及二次入口風(fēng)箱風(fēng)量進(jìn)行熱態(tài)標(biāo)定。

（2）通過燃燒調(diào)整，合理調(diào)整制粉層次，尋求合理的一、二次風(fēng)配比，風(fēng)煤比和配煤方式，較佳的煤粉細(xì)度和過?？諝庀禂?shù)等，確保爐內(nèi)燃燒工況穩(wěn)定，控制屏過及水冷壁管壁超溫現(xiàn)象。

（3）合理吹灰。受熱面吹灰、積灰或結(jié)焦的不同更大程度上影響了左右傳熱系數(shù)，造成了左右側(cè)蒸汽溫度偏差加劇，吹灰對兩側(cè)汽溫偏差的影響是立竿見影的。

（4）低負(fù)荷運(yùn)行時適當(dāng)提高主汽壓力，提高蒸汽流速，提升水冷壁吸熱量，降低爐膛出口煙溫。提高蒸汽壓力對防止金屬管壁超溫有效，主汽壓力升高會使蒸汽流速增加，蒸汽冷卻能力增強(qiáng)，各管屏管壁溫度均有不同程度下降。

（5）縮短給水跟蹤給煤的響應(yīng)時間，在低負(fù)荷階段，將中間點溫度設(shè)為最低，并且在負(fù)荷低于500MW以后，將AGC變負(fù)荷率降低為9MW/Min，以提高給水跟蹤給煤變化的響應(yīng)速度。

（6）對過熱器一、二級減溫器進(jìn)行校對和調(diào)整，目前我廠減溫器溫度調(diào)節(jié)性能差，自動功能經(jīng)常失調(diào)，進(jìn)而對鍋爐燃燒整體調(diào)整造成擾動。也是造成屏過超溫的一個重要因素。所以保證減溫器的性能穩(wěn)定也具有重要意義。

結(jié)束語

由于浙江新能源裝機(jī)容量以及外供電所占比例增加，浙江電網(wǎng)的峰谷差越來越大，火電機(jī)組的調(diào)峰任務(wù)也越來越嚴(yán)峻。在低負(fù)荷運(yùn)行及深度調(diào)峰過程中，如何保證機(jī)組長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行仍需進(jìn)一步探討。

在超溫現(xiàn)象頻繁發(fā)生不久以后，運(yùn)行人員認(rèn)真分析事故的經(jīng)過并加以分析，努力提升防超溫技術(shù)水平。并通過聯(lián)系有關(guān)單位進(jìn)行燃燒調(diào)整試驗，調(diào)整制粉層次/一二次風(fēng)配比、調(diào)整過量空氣系數(shù)、合理吹灰等措施，已經(jīng)有效治理了低負(fù)荷及深度調(diào)峰負(fù)荷下的部分屏式過熱器及水冷壁管壁超溫現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧昌梅.新型屏式過熱器在高溫高壓垃圾焚燒爐中的應(yīng)用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2019，27（03）：54-56+60.