350MW供熱機組低負荷鍋爐汽溫調整研究

張東坡，肖坤鋒

（中電（商丘）熱電有限公司, 河南 商丘 476000）

一、引言

某電廠供熱期間，由于區域電負荷下行壓力，#1、#2爐長期保持50%負荷運行，因帶有60MW左右熱負荷，所以保持四臺磨運行。但是在該工況下運行，末級過熱器出口汽溫左右側偏差長期保持10℃以上，最高達20℃，主汽溫度長期保持在550℃左右，再熱汽溫長期保持在540℃以下，無法達到額定值。由于上層磨啟動,垂直管后墻懸吊管壁溫也極易超溫，不能利用提高過熱度及燃燒器擺角等手段提高主汽溫度。為提高機組工作效率，保證機組安全、高效運行，尋找更有利的蒸汽參數調整方法及手段勢在必行。

二、設備概況

熱電2×350MW超臨界機組，采用上海鍋爐廠有限公司提供的350MW超臨界壓力直流鍋爐，鍋爐為超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，采用單爐膛四角切圓燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼構架懸吊結構、露天布置、Π型燃煤鍋爐。

鍋爐設計煤種為鄭州貧瘦煤、校核煤種為山西煙煤。制粉系統采用中速磨正壓冷一次風機直吹式系統，5臺磨煤機，4臺磨運行可滿足鍋爐BMCR工況。燃燒器上部設有二層緊湊燃燼風（CCOFA），CCOFA的上部設置四層可水平擺動的分離燃燼風（SOFA）。

鍋爐設計BRL參數：主汽溫度571℃,再熱汽溫569℃。垂直管后墻懸吊管壁溫報警值471℃。

三、工況分析

供熱期某電廠#1、#2爐長期保持50%負荷運行，在長期運行中出現三個蒸汽參數調整問題。以#2爐為例具體分析，結果如下：

1、主、再熱汽溫偏差大。末級過熱器出口汽溫左右側偏差長期保持10℃以上，最高達20℃。

2、主再熱汽溫低。主汽溫度長期保持在550℃左右，再熱汽溫長期保持在540℃以下，無法達到額定值。

3、由于上層磨啟動,垂直管后墻懸吊管壁溫8極易超溫。部分時段主、再熱汽溫及垂直管后墻懸吊管壁溫8測試結果如表1所示。

表1 部分時段主、再熱汽溫及垂直管后墻懸吊管壁溫8

由表1可以看出，主、再蒸汽溫度偏低。但每當嘗試提高主、再熱蒸汽溫度時，垂直管后墻懸吊管壁溫隨之升高，并迅速超溫。在日常運行調整中運行人員做出很多嘗試，但垂直管后墻懸吊管壁溫與主再熱汽溫幾乎成線性關系。由于電廠鍋爐未設置主再熱器煙氣擋板，常規調整無法平衡三者之間關系。

四、調整方案

高位燃盡風在汽溫調整中的作用。鍋爐設計有兩層緊湊燃盡風，主要作用于消旋；四層高位燃盡風主要保證煤粉的充分燃燒及NOx的調整。在兩個月的實際調整中我們發現，高位燃盡風風量對再熱汽溫影響較大，同時對消除垂直懸吊管超溫有巨大幫助。但高位燃盡風風量與煙氣NOx含量、再熱汽溫、垂直懸吊管壁溫均成反相關，高位燃盡風風量越大，以上實際值將會降低。因此既要有足夠燃盡風量，保證NOx排放不超標，垂直懸吊管有充分冷卻，又要保證再熱器受熱良好是解決鍋爐低負荷工況調整的首要目標。針對此問題，提出對鍋爐左、右墻或前、后墻燃盡風門開度加偏置的調整方案。以下為提出的兩個調整方案：

方案一：#2爐A側分隔屏、屏過進出口溫度較之B側偏低，說明其吸熱量不夠，是#2爐主汽溫度偏差大的主要原因。說明#2爐火焰中心及煙氣流動向B側偏斜。針對于此，提出將#1、#2（左墻、A側）角燃盡風門偏置減小至-10，將#3、#4（右墻、B側）角燃盡風門偏置增大至10。以增大B側風速，將火焰中心向A側偏移。

方案二：垂直懸吊管處于折焰角上方，懸吊管壁溫測點共16個，布置排列若按照從A側向B側順序排列，垂直管后墻懸吊管壁溫8應處于中間位置。并且發現垂直管后墻懸吊管壁溫8溫度曲線與A/B側主汽溫度曲線都有較大關聯性。說明垂直懸吊管處煙溫整體偏高，分割屏、屏過整體吸熱量偏小。針對于此，提出利用高位燃盡風調整火焰中心向前墻偏移：將#1、#4（前墻）角燃盡風門偏置減小至-10，將#2、#3（后墻）角燃盡風門偏置增大至10。

五、調整結果

方案一：調整后效果明顯，A側分隔屏、屏過進出口溫度逐漸回升，兩側主汽溫逐漸調平，均上升至566℃。但如此調整垂直懸吊管較易超溫。

方案二：調整后效果明顯。A側分隔屏、屏過進出口溫度逐漸回升，兩側主汽溫逐漸調平，均上升至562℃，并且垂直管后墻懸吊管壁溫8溫度快速下降至460℃（471℃超溫）。繼續加大調節，逐步將#1、#4角燃盡風門偏置減小至-15，將#2、#3角燃盡風門偏置增大至15。垂直管后墻懸吊管已不超溫，將燃燒器擺角向上擺至60%,過熱度偏置上調至6。主汽溫度均上升至566℃，再熱汽溫上升至560℃，垂直管后墻懸吊管壁溫8下降至450℃，#2爐燃燒工況穩定。調整前后蒸汽參數，分別如表2、表3所示。

表2 調整前蒸汽參數

表3 調整后蒸汽參數