淺析350MW超臨界鍋爐啟動期間的汽溫控制

程鵬

摘 要：某電廠啟動初期，由于參數調整不合適、環境因素等多方面原因導致主、再熱蒸汽溫度、壓力與汽輪機沖轉參數不匹配，直接影響機組正常啟動，經過現場分析，結合以往經驗，提出了一系列措施并予以實施，問題得到解決。

關鍵詞：給水流量 總風量 給水溫度 排煙溫度 減溫水

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0069-02

1 系統概況

新疆某電廠9號機組鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司自主開發制造HG-1150/25.4-HM2型超臨界鍋爐。該鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行，采用不帶再循環泵的大氣擴容式啟動系統的直流鍋爐，采用單爐膛、切圓燃燒、平衡通風、固態排渣、全鋼構架、緊身封閉、全懸吊結構、π型布置，預熱器及脫硝采用雙列布置。制粉系統配置6×35t/h的ZGM95G-II磨煤機，5運1備，設計煤粉細度R90=17%。汽輪機采用哈爾濱汽輪機廠有限責任公司制造的CZK/300/350-24.2/566/566/0.4型超臨界、中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷汽輪發電機組，旁路系統采用二級高、低壓35%BMCR容量旁路系統裝置，給水系統選用3×50%電動給水泵。

鍋爐的啟動系統為不帶再循環泵的大氣擴容式啟動系統，此系統的回路設置是：水從省煤器入口集箱進入，經過省煤器、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容器中，分離出來的蒸汽進入鍋爐頂棚和尾部煙道包墻，然后依次流經低溫過熱器、分隔屏過熱器和末級過熱器，最后由主蒸汽管道引出。當機組達到本身負荷以上，啟動系統將關閉進入熱備用狀態，鍋爐處于純直流狀態。

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。鍋爐點火采用等離子無油點火。

2 存在問題

該機組采用高中壓缸聯合啟動，沖轉參數：主蒸汽壓力5.0～6.0MPa、溫度370℃～400℃，再熱汽溫度360℃～390℃。調試期間出現主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度偏高，主蒸汽壓力偏低的現象，與汽輪機沖轉參數不匹配。主蒸汽壓力升至2.90MPa時主蒸汽和再熱蒸汽溫度達到466℃、443℃。

3 原因分析

造成沖轉參數不匹配的原因，主要有以下因素。

3.1 啟動初期點火水量偏大

給水流量小于295t/h鍋爐MFT動作，小于325t/h給水流量低報警，鍋爐點火初期，運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組排水槽，造成熱量流失嚴重，鍋爐產汽量低，提高給煤量，煙氣量增加大，產汽量增加有限，主蒸汽溫度持續升高。

3.2 除氧器水溫偏低

受9號機組輔汽出力影響，空預器吹灰器和風機暖風器投入的情況下，輔汽聯箱壓力最低至0.23MPa，除氧器加熱效果差，給水溫度低于30℃，這就迫使啟動初期投入更多的燃料增加產汽量，燃料增加，煙氣量增加，汽溫升高。

3.3 空冷系統防凍需要

北方地區冬季氣溫低，啟動初期主蒸汽流量低，容易造成空冷島結凍，為此啟動初期高、低旁關閉，這就造成了再熱器短時干燒，導致再熱汽溫偏高。啟動后期，為了防止空冷島結凍，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

冷態啟動采用等離子無油點火，啟動初期熱負荷低，煤粉著火延遲，燃燼率低，煙氣量大，四角切圓燃燒熱負荷分布不均勻，導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

過熱器減溫水取自給水操作平臺后，點火初期及低負荷階段系統壓降小，噴水減溫效果差；再熱器減溫水取自給水泵抽頭，啟動初期蒸汽量小，不能投入。

4 解決措施

啟動初期出現汽溫偏高的情況，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，提高蒸發量，對啟動初期提高汽壓有明顯效果。

4.2 提高給水溫度

針對輔汽壓力低，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、二次風溫的前提下，減小一、二次風暖風器出力；保證A磨燃燒穩定的前提下，盡早退出等離子暖風器；主蒸汽壓力較高時，盡早切換空預器吹灰汽源。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

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 提高煤粉細度

調整磨煤機A出口煤粉分離器擋板開度至30%，并適當加大磨煤機加載力，保證磨煤機正常運行的前提下，提高煤粉細度，改善煤粉燃燒狀況。

4.5 調整鍋爐配風

控制總風量700t/h左右，二次風與爐膛差壓350～400

kPa，AA層、A層、AB層、BA層風門開度分別為45%、40%、45%、50%，sofa-1層、sofa-2層、sofa-3層、sofa-4層開度為80%～100%。通過對風量、風門的調整，保證煤粉燃燒良好，同時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

啟動初期，再熱器通流量不足，為保護再熱器，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、低旁路調整

鍋爐點火后暫時不開高、低旁路，當壓力升至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。主蒸汽壓力達到5.0MPa左右，維持主汽壓力不變，繼續增加燃料，開大高、低旁路，汽溫降低，滿足沖轉要求后，沖車前，調整高、低旁路開度，提高蒸汽壓力，使參數達到沖車要求。

5 結語

通過采用等離子點火燃燒優化、給水流量調節、給水溫度調節、調整鍋爐風量等一系列措施，沖車前主蒸汽參數控制到5.2MPa、390℃，再熱蒸汽參數1.0MPa、385℃，成功解決了啟動初期蒸汽參數與汽輪機沖轉參數不匹配的問題，為機組安全、穩定運行提供了保證。

參考文獻

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