我廠啟動鍋爐運行調整分析

摘 要：我廠6F級100MW天然氣-蒸汽聯合循環機組在雙機全停時需要對外供熱，而供熱汽源主要來自于啟動鍋爐，對供熱穩定的燃氣聯合循環機組而言，如何保證啟動鍋爐的穩定運行尤為重要，降低安全風險、避免供熱中斷，具有現實的意義，本文從啟動鍋爐的天然氣來源、負荷自動控制、燃燒運行等幾個方面闡述如何控制啟動鍋爐的穩定運行。

關鍵詞：控制;燃燒;調整;穩定運行

1 ?設備及運行方式簡介

我們廠設置了兩臺由杭州華源前線能源設備有限公司生產的SZS20-1.3/320-Q型燃氣啟動鍋爐，額定蒸發量20t/h，額定蒸汽壓力1.3MPa，額定蒸汽溫度320℃，燃燒方式為室燃。

啟動爐給水泵為南方泵業股份有限公司生產的輕型立式多級離心泵，流量32m3/h，揚程167mH2O，轉速2900r/min。給水泵電機的額定電流41.1A，額定轉速2960r/min，功率22Kw，冷卻方式為空冷。

當兩臺聯合循環機組運行時，兩臺啟動爐處于冷備用狀態;當單臺機組運行時，將兩臺啟動爐恢復至熱備用狀態，主汽溫及上鍋筒溫度在100℃左右;當兩臺機組全停時，兩臺啟動爐正常運行。

2 ?啟動爐天然氣管道配置

我廠在中石油西氣東輸冀寧線高郵分輸站附近，方便燃氣管道鋪設。而由于調壓站及天然氣管道每年都有檢修任務，故我廠另外設置了一條由安源燃氣供應的天然氣管道。在兩臺機組停運，啟動爐運行期間，保證啟動爐天然氣的供應，保障熱用戶的供熱需求。

3 ?啟動爐主要參數控制方式

我廠通過每周一次的啟動爐試運行，來完善啟動爐自動控制方式，并保證啟動爐正常運行。

啟動爐水位自動：采用新裝的水位計測點控制，當該水位計測點故障時切除水位自動控制。

啟動爐負荷控制：指天然氣風門、送風機風門均投入自動，通過在送風機風門控制框內輸入啟動爐出口蒸汽壓力調節負荷，天然氣風門、送風機風門在自動方式下風門設定值與反饋值偏差超過10%時會切除自動運行。

啟動爐負荷自動控制要求：在啟動爐出口蒸汽壓力大于0.2MPa時，可以投入自動方式運行，當啟動爐出口蒸汽壓力實際值與設定值偏差大于0.3MPa時會切除自動運行，故啟動爐加減負荷增減設定值的幅度控制在0.3MPa以內。

若要使用負荷自動控制，在投入天然氣風門自動前，還要將燃燒器中的氧量控制在一定的數值。

4 ?啟動爐的燃燒調整

通過長期運行，啟動爐穩定燃燒最主要的影響因素是氧量的控制，我廠啟動爐遠傳氧量計數值比實際廠家就地測量值高1%左右，在冬季由于空氣中氧密度增加，為提高燃燒的穩定性，高負荷保持低氧量運行，在夏季工況氧量控制要求的基礎上下降1%，夏季正常運行期間控制氧量在4%-6%左右，冬季正常運行期間控制氧量在3%-5%左右。

我們以2號啟動鍋爐為例，啟動爐點火初期，主蒸汽流量不變，送風機電流不變，送風機出口擋板開度不變的情況下，氧量快速下降，由9.02%—5.8%，期間變化量僅為天然氣擋板開度;而當送風機風門開度增加至11.3%，天然氣風門增加至25%時，氧量由5.8%降至4.55%，氧量下降的速率明顯減慢。由此可見，氧量的大小與送風機風門和天然氣風門的大小有關。

在氧量調節完成之后，即天然氣風門與送風機風門燃燒匹配度偏差接近0時，可以將天然氣風門的自動投入，此時只需增加送風機風門的大小，天然氣風門會自動跟隨調節，而當主蒸汽壓力大于0.2MPa時，可將送風機風門投入自動，輸入壓力值即可增加負荷。若在雙機全停，啟動爐供熱期間，供熱量大，防止負荷出來跟隨延遲，盡量少用負荷自動控制，啟動爐燃燒應當以安全、穩定運行為主。

5 ?啟動爐的主汽溫調整

5.1 ?技改減溫水閥門

在啟動鍋爐投運初期，由于2號啟動鍋爐過熱器減溫水調節閥性能特性差，我們在原過熱器管道過熱器減溫水調節閥前手動門加裝手動旁路門，管路為18*4。在投入減溫水時開啟此門，減小通流面積，當時調節效果較好。

經過幾次試運，發現過熱器減溫水調節閥性能特性變差，主汽溫度波動較大，無法有效控制，故將原有減溫水調節閥前手動旁路門移至調節閥后手動門。

1號啟動鍋爐由于減溫水調節閥位置問題，未在調節閥前手動門處加裝旁路門，但1號啟動鍋爐過熱器減溫水調節閥調節效果同樣較差，閥門開度很小時過熱器溫度會大幅度下降，調節性能差，此時管道通流尺寸為10mm。同樣，在1號啟動鍋爐減溫水調節閥后手動門處加裝小流量旁路門，管道公稱通徑為10mm，壁厚4mm，開孔直徑6mm，實際通流直徑為6mm。與2號啟動爐相同。

5.2減溫水調節特性

對比之后，不難發現，減溫水調節閥的開度大小與給水流量、給水泵電流、給水調節閥開度無關。但是，實際減溫水管路接在給水泵出口，而給水泵出水有三路去處，一是去除氧器再循環，二是給鍋爐上水，三是作為過熱器的減溫水。因此，減溫水調節閥的開度肯定與給水調節閥的開度以及給泵電流有關，而我們通過對比，可以清晰的看出來，當給水調節閥開大時，給水泵電流增大，給水流量增大，相應的，在減溫水調節閥調節主汽溫的同時，最低閥門開度在向上移動，也就是說減溫水變少了，我們只有通過增加減溫水閥門的開度才能保持現有的溫度。

在調節技改后的減溫水調節閥，我們首先將手動門的狀態調節好，即全開調節閥后手動旁路門，調節閥前手動門開2-3圈，點火初期，開大啟動排氣，在主蒸汽溫度接近180℃時開啟減溫水調節閥來控制主蒸汽溫度的升高，使其緩慢上升并加強管道疏水，此舉是防止汽中帶水，造成管道振蕩。控制主蒸汽溫度在280—320℃時，調節減溫水調節閥前、后手動門與減溫水調節閥開度相匹配，使減溫水調節閥開度在30%—40%之間，方便調節。

6 ?分析總結

啟動鍋爐的穩定運行事關我們廠供熱用戶的用汽安全。通過一次次的啟動爐運行調整， 分析總結了氧量對負荷控制的重要性、減溫水調節對主汽溫度的把控以及對供熱用戶調整來穩定供熱參數的探討，通過這幾項的深入了解研究，啟動鍋爐的運行相對穩定。我們要繼續優化啟動爐穩定運行，優化過熱器減溫水與給水之間的擾動，配合廠家繼續調整天然氣風門與送風機風門的線性匹配度等等。由此，我們能保證啟動鍋爐在機組停運期間熱用戶的供熱需求。

參考文獻：

[1] 江蘇國信高郵熱電有限責任公司《6F.03 天然氣—蒸汽聯合循環機組集控運行規程》.

[2] 杭州華源前線能源設備有限公司《源牌啟動鍋爐說明書》.

[3] 部頒《電力工業技術管理法規》.

[4] 部頒《電力安全工作規程》.

作者簡介：

汪長城（1992-），男，漢族，江蘇鹽城，助理工程師，工學學士.

（江蘇國信高郵熱電有限責任公司 ?江蘇 ?高郵 ?225600）