國產超臨界褐煤鍋爐啟動調試的特點及主要問題的分析處理

陳福春

摘 要 本文介紹了國華呼倫貝爾發電有限公司首期國產2×600MW超臨界機組褐煤鍋爐設計特點、性能特性及輔機配置，系統地闡述了該型鍋爐啟動調試的特點，并對調試過程中出現的主要問題和處理過程進行了分析討論，對同類型超臨界褐煤鍋爐的啟動調試和運行具有一定的參考作用。

關鍵詞 超臨界褐煤鍋爐；啟動；調試；故障分析

中圖分類號 TM6 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0201-01

國華呼倫貝爾發電有限公司一期工程建設規模為2×600MW超臨界發電機組。該項目的建設得到國家發改委、電監會、國家電網公司、中國神華集團公司的高度重視。在神華集團公司、國華電力公司精心組織和強有力的領導下，各參建單位奮力拼搏，使1號、2號機組分別于2010年11月20日和12月01日通過168小時試運行，順利完成了年底雙投的奮斗目標。這一成績的取得標志著國產600MW超臨界褐煤鍋爐項目的又一突破性進展，對我國今后的同類鍋爐建設、調試具有重要的參考意義。

1 鍋爐主要設備系統的設計特點

機組鍋爐采用哈爾賓鍋爐廠生產的600MW超臨界褐煤鍋爐，型號為HG-1913/25.4-HM15。形式采用單爐膛、一次中間再熱、墻式切圓燃燒、平衡通風、緊身封閉、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構П型燃煤鍋爐。采用內置式帶啟動循環泵的啟動分離系統。設計燃用寶日希勒露天礦褐煤，燃燒器采用新型的墻式切圓燃燒方式。鍋爐設計采用定壓—滑壓—定壓或定壓運行方式。

2 鍋爐啟動調試的特點

現根據國華呼倫貝爾發電有限公司國產超臨界褐煤鍋爐啟動調試過程中的經驗，對該類型超臨界褐煤鍋爐啟動調試的特點總結如下。

1）穩壓吹管。鍋爐蒸汽吹管基本方法有兩種：穩壓吹管法和蓄能降壓吹管法。在國華呼倫貝爾發電有限公司鍋爐吹管前，電廠技術人員和調試人員經過充分的調研、分析和討論，決定采用“一階段”穩壓吹管。在靶板器的選材上，吸取其它電廠吹管時靶板被打飛的經驗教訓，放棄采用傳統的鋁質靶板器，而采用銅質靶板器。經過12天的努力，順利完成了兩臺鍋爐的吹管工作。從靶板器打靶質量看吹管結果達到優良標準。

2）國產超臨界褐煤鍋爐低負荷穩燃特性。1、2號鍋爐經過冷態空氣動力場試驗，充分掌握了每個風門的特性、精確標定了測風裝置；通過模擬運行狀況，了解燃燒器及爐內氣流的空氣動力特性，為熱態下燃燒調整提供科學、可靠的依據。在鍋爐運行過程中，通過燃燒調整試驗及不同負荷下的鍋爐擾動試驗，反復對煤粉細度、過量空氣系數 及噴燃器一、二次風率及二次風門進行調整，使其各參數達到了最佳值。

3 調試過程中的主要問題分析及解決

1）磨煤機振動問題。國華呼倫貝爾發電有限公司采用長春發電設備總廠生產的MPS-HP-Ⅱ型中速輥式磨煤機。

試運初期，在投運制粉系統過程中多次發生因磨煤機振動大導致加載力供油膠管振裂的問題。經總結和分析認為：原因是由于啟磨過程中降磨輥時反作用力降得太低，致使磨輥沒有緩沖直接落到磨盤上造成啟磨過程的劇烈振動。在后來的啟磨過程中，先將反作用力加至3.5MPa（使磨輥向下的作用力得到有效的緩沖），然后再增加作用力來降磨輥，隨著給煤量的增加手動緩慢調節加載力，當給煤量達到20t/h再投入加載裝置自動，振動問題得到有效解決。

2）垂直水冷壁超溫問題。在1號鍋爐四次穩壓吹管過程暴露出左墻局部垂直水冷壁經常出現超溫的現象。即在啟動A、B、C三臺磨煤機以前，爐膛左右兩側煙溫、汽溫均衡無偏差，燃燒工況良好，而每當啟動D磨后，爐膛左右兩側煙溫偏差開始出現，最大達到70℃；左墻垂直水冷壁開始出現局部超溫，其中超溫最嚴重的第16點壁溫最高達到494℃（報警溫度為440℃），雖經反復調整仍然無效。經過對鍋爐各運行狀態的相關參數對比分析，判定原因是由于D磨一次風粉管風速不平衡引起，造成爐內火焰中心向左側偏斜。在鍋爐停爐后對D磨一次風粉管道重新進行了調平標定，在后來的試運中，再沒有發生左墻垂直水冷壁局部超溫現象。

3）主汽溫度驟降問題。在1號鍋爐吹管和帶負荷試運過程中，多次出現主汽溫度驟降問題，具體現象為：鍋爐處于濕態，分離器汽壓偏高，貯水箱水位反映遲緩較難控制，貯水箱水位雖然在允許范圍內變化，但主汽溫度經常會突然急劇降低，最大一次達12min降低100℃。經分析認為：隨著壓力的升高，貯水箱水位計的準確性逐漸下降，當貯水箱壓力大于15MPa時，汽水的密度差很小，差壓式水位計顯示的水位便不再準確。由于調試人員對直流鍋爐的運行經驗不足，在鍋爐轉干態以前，經常保持分離器壓力大于15MPa運行，而此時貯水箱水位顯示已不準，于是經常造成貯水箱滿水進入過熱器導致甩汽溫現象的發生，后經改變運行方式，在鍋爐轉干態以前嚴格控制鍋爐主汽壓力小于12MPa，轉干態后貯水箱里不再有水位，水位計便退出運行，經過調整，主汽溫度驟降問題得到了徹底的解決。

4）啟動循環泵跳閘導致鍋爐MFT問題。在1號鍋爐穩壓吹管前的試吹管過程中，多次出現因啟動循環泵跳閘導致鍋爐MFT問題。具體情況是：每當鍋爐試吹管過程中臨吹門全開時，分離器壓力急劇下降，貯水箱水位急劇上升（虛假水位）；而當鍋爐臨吹門全關時，分離器壓力急劇上升，貯水箱水位又急劇下降（虛假水位），當貯水箱水位低至保護動作值+650mm時，啟動循環泵跳閘，進而導致鍋爐因省煤器入口流量低MFT動作停爐。經分析原因后決定：在每次開關臨吹門前先將給水流量增加至鍋爐MFT動作定值490t/h以上，再開關臨吹門進行試吹，試吹后再將給水流量恢復至原流量，有效規避了因虛假水位跳泵造成鍋爐MFT，采用這種方法后，因啟動循環泵跳閘導致鍋爐MFT問題得到了徹底的解決。

4 結論

1）與其他超臨界鍋爐相比，國華呼倫貝爾發電有限公司國產2×600MW超臨界褐煤鍋爐在系統設計、設備制造、性能特性及輔機配置等方面采用了多項新技術，因而在鍋爐調試方面也出現了一些新特點。但因調試和運行人員高度重視、準備充分，較快地掌握了該型鍋爐的調試技術，保證了機組試運工作順利進行。

2）總體來看，國華呼倫貝爾發電有限公司超臨界鍋爐運行參數均達到了設計值，鍋爐運行平穩，保護系統安全可靠，自動控制系統品質優良，各輔機均能滿足機組長周期滿負荷安全穩定運行的要求。國華呼倫貝爾發電有限公司超臨界褐煤鍋爐試運的成功，標志著國產600MW超臨界褐煤鍋爐項目取得了又一突破性進展。

參考文獻

[1]汪祖鑫.超臨界壓力600MW機組的啟動和運行[M].北京：中國電力出版社，1996.