600MW鍋爐加裝憋壓閥后對汽溫調整的影響

岑剛

【摘 要】本文主要研究某電廠600MW機組給水泵出口壓力不能在所有工況下滿足鍋爐減溫水壓力的問題。如果鍋爐承受各種負荷，減溫噴水量將發生明顯變化。在低負載下，蒸汽壓力低，因此，隨著汽壓的降低，水蒸汽汽化增大。但是，由于一個鍋爐的蒸發受熱面與過熱受熱面溫度之比是恒定的，所以減溫水量極度增加，這導致減溫水系統的阻力，隨著鍋爐負荷的變小，總體趨勢略有增加。如果給水泵的出口壓力不滿足鍋爐的減溫水壓力，則在省煤器入口和主給水門之間安裝一個減壓閥，增加減溫水壓力，降低過熱汽溫。

【關鍵詞】減溫水壓力;降低

中圖分類號： TM621文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）36-0331-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.159

1 概況

1.1 簡介

某電廠安裝兩臺600MW汽輪發電機組，鍋爐為上海鍋爐股份有限公司設計制造的SG2093/17.5-M919型亞臨界汽包鍋爐，固態排渣。燃燒器由II型半緊身封閉全封閉膜組成，在爐子的每個角落都配備了一組燃燒器，有17個噴嘴，其中6個煤粉的噴嘴可30度上下擺動。為了在爐內提供良好的空氣動力，上下兩層輔助腔室OFA設置為反切18°，以克服鍋爐中的溫差，OFA氣室可在水平方向上擺動。其他三個油的噴嘴是穩定的，它不會擺動。有三部分再熱器，墻式、前屏和末級再熱器。燃燒器的擺角可調整再熱汽溫，事故情況下超溫和輔助調節時用減溫水。

1.2 課題提出

自機組投產以來，過熱汽溫和再熱汽溫在負荷低于400MW時總出現不易調整從而超溫的現象。鍋爐專業進行調研，找出不足，提出措施：在主給水門后加裝憋壓閥，通過產生壓差來提高減溫水壓力。其中最重要的評價因素是廠家提供的鍋爐噴嘴所需的壓力降，噴嘴所需壓力降包括實際壓降和最大壓降，在某些情況下，預期的最大壓降大于實際的壓降。減溫水管上帶有一個控制閥，閥門入口和出口之間的壓力差也會影響調節的性能，增大壓力差可提高系統質量，但會增加系統阻力。

1.3 簡介

憋壓閥是一種特殊用途的壓力閥。如果鍋爐在低負荷（額定流量為30%到50%）下運行，會建立一定壓差，這將滿足減溫水所需的壓力。在鍋爐滿負荷時，閥門全開，此時閥門壓降≤0.01MPa;降至65%額定負荷時，運行人員關小閥門，通過節流，建立一定的壓差，使得減溫水得到需要的壓頭。

2 安裝前

2.1 電廠運行狀況

自機組投產以來，經常出現主汽溫度超溫從而再熱汽溫超溫的現象，嚴重影響機組安全運行。針對過熱器一級減溫水裕量不足的現象，為有效防止后屏過熱器超溫，保證高再出口汽溫達到額定值，同時提高機組安全經濟運行水平，特制定以下措施：

1）結合受熱面吹灰對高再汽溫的影響和磨煤機輪換運行，合理調整燃燒器運行方式。

2）在后屏過熱器壁溫不超報警值558℃的前提下，盡量保證主給水閥全開，如因燃燒器運行方式、磨煤機啟動等引起減溫水量不足時，可短時保持主給水閥適當開度，提高給水節流壓差來增加減溫水量。如各級受熱面壁溫達到超溫累計值短時不能消除或超出超溫累計值20℃以上時必須采取緊急降負荷措施。

3）當給水壓差達到0.5MPa以上時，應加強就地給水管道、閥門振動的檢查。

4）在點動操作主給水閥時，如給水流量、差壓無明顯變化應檢查給水閥是否卡澀。

5）通過公司MIS網實時監測運行參數，分屏過熱器出口金屬溫度經常超限，持續時間大，幅度大，兩邊與中間管路金屬溫度溫差在100到150°C之間變化。

2.2 超溫原因分析

再熱器溫度超高限的原因很復雜，與系統的結構，選材和運行調整等有關。

金屬溫度超高限與磨煤機運行方式有關。測試中，單個燃燒器在不同的工作條件下運行，再熱器金屬溫度發生了顯著變化。兩側管熱交換速度快，中心管熱交換速度慢。這是因為再熱器管道設計沒有考慮到熱負荷和流量的問題，在整個爐膛方向上沒有經過中間交叉，低溫和高溫段熱偏差形成疊加，使得管道之間的熱偏差更大。

3 安裝后

3.1 調試

安裝憋壓閥后，在不同負荷下進行調試。隨著閥門逐漸關小，前后差壓逐漸增大。表1為負荷500MW時憋壓閥的關小和開大過程比較。

3.2 運行情況

安裝憋壓閥后，各臺鍋爐受熱面壁溫超限現象統計如下：

1）3#爐5月份壁溫超溫4299次，多為通訊問題造成測點溫度突變，實際超溫47次。

2）4#爐后屏過熱器超溫10次，其它受熱面無超溫現象。

3）實際超溫現象往往發生在低負荷制粉系統啟停或升負荷階段。

表1 負荷500MW時憋壓閥的關小和開大過程比較

各臺鍋爐受熱面壁溫超限現象分析：

1）安評專家提出：實際平均壁溫應與蒸汽溫度相等或接近，但#3爐高再平均壁溫比蒸汽溫度高18℃，再熱器出口蒸汽溫度大約在536℃時，壁溫均在560～570℃之間，所以在加負荷時極易使壁溫超限，這是再熱器超溫的主要原因。建議進行測點校驗或停爐后檢查測點。

2）實際超溫另外一個原因是：根據當前的電網要求，負荷升速率很高，燃料和風量更大，更快，更頻繁變化，且調節過程有所延長。改變爐內的燃燒強度后，蒸汽量不會改變。當負荷達到目標時，蒸汽流量增加，這會減少燃料和風量，同時減溫水量在自動上升后不會減少，蒸汽溫度下降，減溫水自動調節無法滿足高速負荷升降的要求，工人無法及時調整，因此管壁溫度升高。

3）#3、#4爐在汽包壓力和主給水流量基本一致的情況下（13.0MPa、1000t/h），#4爐給水母管的壓力比#3爐高0.18MPa，在低負荷時#3爐一級減溫水調門經常開至90%以上，相同開度和工況下，單路一級減溫水量偏小10t/h，說明#3機組憋壓閥差壓不足。

針對以上現象，盡快檢查這些溫度測量點。特別是，如果所需的壁溫和蒸汽溫度值不符合要求，則重新檢查和處理，降低誤報限值的現象。

3.3 相關措施

針對機組汽溫特點及新裝憋壓閥在各負荷、給水流量下的節流特點，為防止給水流量、壓力異常波動對汽包水位的影響，更好地發揮減溫水調整作用，制定以下措施：

1）給水憋壓閥的操作調整不作為調節給水流量和汽包水位的手段。

2）響應于供水壓力的變化，在各種負載工況下調節憋壓閥的壓力，以滿足減溫水需求，一級減水保持在40-50%，以確保工作條件改變時及時增加和減少減溫水量。

3）憋壓閥的工作范圍不是很大。特別在小于10%開度時，調整不能超過1%。每次操作前后均應嚴格監控差壓，以避免水壓和流量出現異常波動。

4）在增加或減少負荷，啟動和停止制粉系統以及其他工作條件變化之前，事先檢查減溫水裕量是否滿足要求以及每個金屬溫度是否較高。

5）減溫水自動調節較差，操作人員應在增加或減少負荷以及其他工作條件變化之前檢查減溫水量。后屏的溫度控制在520～530℃，不能過高，不能過低。

6）針對下排磨煤機運行時再熱汽溫偏低的現象，調整磨煤機運行方式如下：在磨煤機無檢修時，三臺磨煤機以3、4、5運行為主，四臺磨煤機以3、4、5、6運行為主;1、2磨煤機作為第五臺磨煤機，每天輪換運行一次，不得連續啟動。

7）加強燃燒調整，降低兩側的蒸汽溫度偏差，確保兩側的偏差不超過10℃。

8）保證機組各種參數正常運行，認真操作，加強燃燒調整，調整好內、外二次風，使火焰不偏移，中心適當。

9）實際運行中，上面磨煤機運行時很容易出現溫度超高限。其他磨煤機再啟動時，有必要增加已經運行磨煤機的煤量，并確保風煤比例。啟動后，減少磨煤機的煤并平衡爐中的煤。另外，蒸汽溫度可以先降低到約525℃，之后再慢慢調整正常值。

10）在磨煤機正常切換運行時，則必須加強二次風的調節，并防止火焰出現偏斜現象。如果蒸汽溫度急劇升高，上面磨煤機的二次空氣的流量可增加，并且一次風速將適當降低。向下移動火焰中心，調整煙氣擋板和減溫水，以使蒸汽溫度不超限。

4 總結

大型鍋爐中過熱器、再熱器超溫的原因各不相同，有必要針對根本原因進行處理，并采取適當的措施進行預防。

1）在保持適當的火焰中心以防止火焰偏斜的同時，做好調節燃燒的工作。溫度嚴重超高限時，進行針對性強的調整燃燒試驗，調節鍋爐燃料火焰中心的分布和高度，找到合適的運行模式，并減少溫度超限問題。

2）在運行過程中負荷升降率要控制好，防止變化率過大而導致溫度超限，加強鍋爐吹灰工作，保持金屬受熱表面的內部和外部干凈，預防由于空預器或本體漏風導致的溫度超限。

3）確保爐膛出口煙氣溫度和蒸汽溫度不超溫，并及時投入減溫裝置。

【參考文獻】

[1]張寶瑞，趙立奇.盤山600MW機組鍋爐末級再熱器管壁溫度控制分析[J].2007年5月.

[2]劉文偉.高溫再熱器管壁超溫原因分析[J].2007年4月.

[3]程紹兵，譚昌友.大容量鍋爐高溫受熱面超溫失效原因及對策[J].2007年3月.

[4]鄧俊，宮吉星.鍋爐高溫受熱面金屬超溫原因分析.2007年5月.

[5]劉強.大港發電廠3號鍋爐再熱器超溫解決措施.2007年5月.