660MW超臨界直流鍋爐汽溫調節分析

王英龍

摘 要：某電廠660MW超臨界直流鍋爐為當前國內的典型機組，投產以來運行穩定，本文通過對此鍋爐進行燃燒調整試驗和長期運行調整過程中總結的其在汽溫調整過程中的一些經驗和方法，來分析660MW超臨界鍋爐汽溫的調整，實現機組安全、高效運行。本文工作能夠為同類型鍋爐的運行和調試提供一定的借鑒意義。

關鍵詞：超臨界；鍋爐；汽溫；調整

0 引言

某電廠660MW超臨界機組鍋爐為上海鍋爐廠引進美國ALSTOM公司技術制造的國產超臨界參數、變壓運行、螺旋管圈直流鍋爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼懸吊П型結構、露天布置的燃煤鍋爐，鍋爐型號：SG-2080/25.4-M969，機組投產以來一直運行穩定。660MW超臨界機組鍋爐作為當前國內火力發電廠較為典型的機型，汽溫調節是鍋爐運行的重要環節，分析、總結汽溫調節過程中存在的一些問題，提出相應的解決措施，對于保證機組經濟運行、實現安全供電具有十分重要的意義。

1 汽溫調節的主要任務及對機組運行的影響

1.1 主要任務

汽溫調節是火力發電廠中鍋爐運行最為重要的工作之一，總體而言，汽溫調節的主要任務有3個：第一，通過調節汽溫，使主、再熱器出口蒸汽溫度不能超過允許的最高溫度；第二，維持過熱器、再熱器管壁溫度始終保持在規程允許的安全范圍內；第三，通過汽溫調節實現鍋爐運行的高效率。

1.2 汽溫調節對機組運行影響

利用汽溫調節維持蒸汽參數的穩定，是機組安全、高效運行的基本要求。過高、過低的汽溫以及變化過快的汽溫都會對機組運行帶來不利的影響，分析如下：

第一，過高的汽溫會導致機組設備壽命變短。汽溫太高首先會讓鍋爐直接受熱面和負責輸送蒸汽的管道材料蠕變加快，一旦汽溫嚴重超標，可能會使材料強度快速降低，甚至出現爆管等現象，嚴重影響機組運行壽命。

第二，過低的汽溫會降低機組運行效率，使煤耗變大。汽溫過低會使機組循環不暢，導致末級蒸汽中濕度變大，加大對汽機末級葉片的腐蝕。

第三，變化過大的汽溫容易產生管材等部件的疲勞，危及機組安全運行。汽溫變化過大還會引起轉子和汽缸間的脹差改變，加劇機組振動。

2 燃燒調整措施

由以上分析可以看出，汽溫調節對于超臨界鍋爐的安全、高效運行有著極為重要的意義，因此，對于實際中出現的各種汽溫調節的問題，應該通過對運行數據的分析，提出相應的燃燒調整措施。對于該電廠鍋爐運行數據的分析發現，該電廠燃燒調整中主要存在以下問題：當前的燃燒控制方式以及二次風配風方式上對減小末級過熱器左側管壁金屬溫度與蒸汽溫度的差值是不利的；現有的風箱-爐膛差壓控制方式主要利用偏置二次風AⅡ、BⅡ、CⅡ、DⅡ、EⅡ控制與調整風箱-爐膛差壓，AⅡ、BⅡ、CⅡ、DⅡ、EⅡ的假象切圓較大，在升降負荷過程中，偏置風的調整快速改變了爐膛出口的速度場和溫度場分布，是造成左側過熱蒸汽溫度與同側最高管壁金屬溫度差值突然變大的原因。

根據以上分析，采取如下措施進行燃燒調整：

（1）取消目前的風箱-爐膛差壓控制方式，以解決升降負荷過程中，左側過熱蒸汽溫度與同側最高管壁金屬溫度差值突然變大的問題。此項措施采用后，在一定的區間內升降負荷時，所有二次風擋板的開度保持不變，末過入口的煙氣速度場、溫度場保持大致相似，因而左側過熱蒸汽溫度與同側最高管壁金屬溫度差值基本穩定不變，取消目前的風箱-爐膛差壓控制方式，左側過熱蒸汽溫度與同側最高管壁金屬溫度波動明顯變小，延長了管子材料的壽命。現場運行表明，當負荷大幅度變化時，需要采取措施保證壁溫與汽溫波動同步，這就不會出現反向變化的情況。同時，還可以做到壁溫、汽溫波動幅度較小，較為穩定。

（2）對高、低負荷下，管壁金屬溫度偏高區域不同的情況，將660MW～300MW分為3個負荷區間，摸索出了適合不同負荷區間的二次風配風方式，比如，對于sofa5和sofa4二次風門，分別在660～440MW、430～395MW、385MW以下3種運行狀態下，適合不同負荷段的二次風配風方式將分別為0、0、0和70、0、100。在同一負荷區間內，二次風的配風方式保持不變。新的配風方式采用后的運行狀況表明，在660MW～300MW的負荷區間內，末級過熱器左側各管屏壁溫的均勻性得到顯著改善，左側過熱蒸汽溫度與同側最高管壁金屬溫度差值較調整前明顯降低。

3 燃燒調整效果

在600MW～550MW負荷區間，左側過熱蒸汽溫度可控制在565℃穩定運行，最高金屬溫度不超過586℃；在550MW～440MW負荷區間，左側過熱蒸汽溫度可控制在570℃穩定運行，最高金屬溫度不超過585℃；在380MW～330MW負荷區間，左側過熱蒸汽溫度可控制在570℃穩定運行，最高金屬溫度不超過586℃；目前已將3種配風方式做入控制系統。

在采用新的配風方式后，末過左側管壁金屬溫度偏差減少，末過左側最高管壁金屬溫度值與過熱蒸汽溫度的差值顯著降低。表明末級過熱器左側煙氣側溫度場、速度場的均勻性得到改善，同時右側煙氣流場的均勻性未受到影響，末級再熱器的金屬溫度均勻性也得到了改善。

參考文獻

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（作者單位：河北國華滄東發電有限責任公司）