淺析350MW超臨界鍋爐啟動(dòng)期間的汽溫控制

程鵬

摘 要：某電廠啟動(dòng)初期，由于參數(shù)調(diào)整不合適、環(huán)境因素等多方面原因?qū)е轮鳌⒃贌嵴羝麥囟取毫εc汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配，直接影響機(jī)組正常啟動(dòng)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)分析，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，提出了一系列措施并予以實(shí)施，問題得到解決。

關(guān)鍵詞：給水流量 總風(fēng)量 給水溫度 排煙溫度 減溫水

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（b）-0069-02

1 系統(tǒng)概況

新疆某電廠9號(hào)機(jī)組鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司自主開發(fā)制造HG-1150/25.4-HM2型超臨界鍋爐。該鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行，采用不帶再循環(huán)泵的大氣擴(kuò)容式啟動(dòng)系統(tǒng)的直流鍋爐，采用單爐膛、切圓燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、緊身封閉、全懸吊結(jié)構(gòu)、π型布置，預(yù)熱器及脫硝采用雙列布置。制粉系統(tǒng)配置6×35t/h的ZGM95G-II磨煤機(jī)，5運(yùn)1備，設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度R90=17%。汽輪機(jī)采用哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司制造的CZK/300/350-24.2/566/566/0.4型超臨界、中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷汽輪發(fā)電機(jī)組，旁路系統(tǒng)采用二級(jí)高、低壓35%BMCR容量旁路系統(tǒng)裝置，給水系統(tǒng)選用3×50%電動(dòng)給水泵。

鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)為不帶再循環(huán)泵的大氣擴(kuò)容式啟動(dòng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)的回路設(shè)置是：水從省煤器入口集箱進(jìn)入，經(jīng)過省煤器、爐膛到汽水分離器，分離下來的水通過分離器下部的貯水箱由疏水管路排到擴(kuò)容器中，分離出來的蒸汽進(jìn)入鍋爐頂棚和尾部煙道包墻，然后依次流經(jīng)低溫過熱器、分隔屏過熱器和末級(jí)過熱器，最后由主蒸汽管道引出。當(dāng)機(jī)組達(dá)到本身負(fù)荷以上，啟動(dòng)系統(tǒng)將關(guān)閉進(jìn)入熱備用狀態(tài)，鍋爐處于純直流狀態(tài)。

鍋爐采用四角切圓燃燒，配置2層大油槍、1層等離子，大油槍布置在BC、CD層，等離子布置在A磨煤機(jī)。鍋爐點(diǎn)火采用等離子無油點(diǎn)火。

2 存在問題

該機(jī)組采用高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)，沖轉(zhuǎn)參數(shù)：主蒸汽壓力5.0～6.0MPa、溫度370℃～400℃，再熱汽溫度360℃～390℃。調(diào)試期間出現(xiàn)主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度偏高，主蒸汽壓力偏低的現(xiàn)象，與汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配。主蒸汽壓力升至2.90MPa時(shí)主蒸汽和再熱蒸汽溫度達(dá)到466℃、443℃。

3 原因分析

造成沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配的原因，主要有以下因素。

3.1 啟動(dòng)初期點(diǎn)火水量偏大

給水流量小于295t/h鍋爐MFT動(dòng)作，小于325t/h給水流量低報(bào)警，鍋爐點(diǎn)火初期，運(yùn)行人員為安全期間將給水流量控制在350t/h左右。貯水箱大量水排至機(jī)組排水槽，造成熱量流失嚴(yán)重，鍋爐產(chǎn)汽量低，提高給煤量，煙氣量增加大，產(chǎn)汽量增加有限，主蒸汽溫度持續(xù)升高。

3.2 除氧器水溫偏低

受9號(hào)機(jī)組輔汽出力影響，空預(yù)器吹灰器和風(fēng)機(jī)暖風(fēng)器投入的情況下，輔汽聯(lián)箱壓力最低至0.23MPa，除氧器加熱效果差，給水溫度低于30℃，這就迫使啟動(dòng)初期投入更多的燃料增加產(chǎn)汽量，燃料增加，煙氣量增加，汽溫升高。

3.3 空冷系統(tǒng)防凍需要

北方地區(qū)冬季氣溫低，啟動(dòng)初期主蒸汽流量低，容易造成空冷島結(jié)凍，為此啟動(dòng)初期高、低旁關(guān)閉，這就造成了再熱器短時(shí)干燒，導(dǎo)致再熱汽溫偏高。啟動(dòng)后期，為了防止空冷島結(jié)凍，保證空冷島有一定的通汽量，開大旁路，造成主蒸汽壓力偏低。

3.4 燃燒系統(tǒng)

冷態(tài)啟動(dòng)采用等離子無油點(diǎn)火，啟動(dòng)初期熱負(fù)荷低，煤粉著火延遲，燃燼率低，煙氣量大，四角切圓燃燒熱負(fù)荷分布不均勻，導(dǎo)致爐膛出口煙氣溫度偏高且偏差大，蒸汽溫度偏高。

3.5 減溫水系統(tǒng)

過熱器減溫水取自給水操作平臺(tái)后，點(diǎn)火初期及低負(fù)荷階段系統(tǒng)壓降小，噴水減溫效果差；再熱器減溫水取自給水泵抽頭，啟動(dòng)初期蒸汽量小，不能投入。

4 解決措施

啟動(dòng)初期出現(xiàn)汽溫偏高的情況，不能盲目增加給水量，需要通過減弱燃燒及控制換熱等方法進(jìn)行解決。

4.1 降低給水流量

在保證水冷壁不超溫的原則下，啟動(dòng)初期給水流量逐步降至200t/h，降低給水流量，減少排水造成的熱量損失，提高蒸發(fā)量，對(duì)啟動(dòng)初期提高汽壓有明顯效果。

4.2 提高給水溫度

針對(duì)輔汽壓力低，除氧器加熱效果差，給水溫度低，采取以下措施：及早投入再熱冷段抽汽供輔汽，提高輔汽壓力；保證一、二次風(fēng)溫的前提下，減小一、二次風(fēng)暖風(fēng)器出力；保證A磨燃燒穩(wěn)定的前提下，盡早退出等離子暖風(fēng)器；主蒸汽壓力較高時(shí)，盡早切換空預(yù)器吹灰汽源。通過采取上述措施，除氧器水溫最終加熱至130℃左右。

4.3 等離子系統(tǒng)

保證等離子不超溫，增加等離子整流柜電流，提高等離子出力，有利于煤粉的燃燒。

4.4 提高煤粉細(xì)度

調(diào)整磨煤機(jī)A出口煤粉分離器擋板開度至30%，并適當(dāng)加大磨煤機(jī)加載力，保證磨煤機(jī)正常運(yùn)行的前提下，提高煤粉細(xì)度，改善煤粉燃燒狀況。

4.5 調(diào)整鍋爐配風(fēng)

控制總風(fēng)量700t/h左右，二次風(fēng)與爐膛差壓350～400

kPa，AA層、A層、AB層、BA層風(fēng)門開度分別為45%、40%、45%、50%，sofa-1層、sofa-2層、sofa-3層、sofa-4層開度為80%～100%。通過對(duì)風(fēng)量、風(fēng)門的調(diào)整，保證煤粉燃燒良好，同時(shí)降低了爐膛出口排煙溫度，抑制了過熱器、再熱器換熱，蒸汽溫度降低明顯。

4.6 煙氣擋板及減溫水系統(tǒng)

啟動(dòng)初期，再熱器通流量不足，為保護(hù)再熱器，過熱器煙氣擋板70%開度，再熱器煙氣擋板30%開度，再熱器蒸汽起壓后，將過熱器煙氣擋板置20%開度，再熱器煙氣擋板置80%開度，減少過熱器煙氣通流量，減少換熱，再熱器煙氣量增大，溫度升高，采取提高給水泵出口壓力，適量投入再熱器減溫水控制再熱汽溫。

4.7 高、低旁路調(diào)整

鍋爐點(diǎn)火后暫時(shí)不開高、低旁路，當(dāng)壓力升至1.8MPa左右后，逐漸開大高、低旁路，投入減溫水，增大蒸汽流量，加快受熱面冷卻降低汽溫。主蒸汽壓力達(dá)到5.0MPa左右，維持主汽壓力不變，繼續(xù)增加燃料，開大高、低旁路，汽溫降低，滿足沖轉(zhuǎn)要求后，沖車前，調(diào)整高、低旁路開度，提高蒸汽壓力，使參數(shù)達(dá)到?jīng)_車要求。

5 結(jié)語

通過采用等離子點(diǎn)火燃燒優(yōu)化、給水流量調(diào)節(jié)、給水溫度調(diào)節(jié)、調(diào)整鍋爐風(fēng)量等一系列措施，沖車前主蒸汽參數(shù)控制到5.2MPa、390℃，再熱蒸汽參數(shù)1.0MPa、385℃，成功解決了啟動(dòng)初期蒸汽參數(shù)與汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配的問題，為機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了保證。

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