660MW二次再熱機組汽溫調整淺析

路鵬

（國能蚌埠發電有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 機組汽溫調整的作用

（1）機組運行中調整最多的就是鍋爐主蒸汽溫度及再熱汽溫，鍋爐根據機組負荷變化，為汽輪機提供品質合格的高溫高壓蒸汽。

（2）根據郎肯循環的原理：機組蒸汽初參數越高，即主蒸汽溫度、主蒸汽壓力越高，機組效率越高。機組保持較高的主蒸汽溫度及再熱汽溫，可以提高機組效率，降低機組煤耗，但是受鍋爐管材、高溫高壓管道材質及汽輪機汽缸及轉子性能影響，機組的主蒸汽溫度及再熱汽溫不能超過汽溫的規定值，各處管材的溫度不能超過壁溫的規定值。

（3）機組主蒸汽溫度及再熱汽溫過低，不僅降低機組效率，提高機組煤耗，還可能造成汽輪機濕汽損失增大，降低機組壽命。如果汽溫在短時間內下降過快，還可能造成汽輪機水擊，引起汽輪機振動，損壞汽輪機。

（4）目前超超臨界二次再熱機組已成為新型節能降耗火電機組的發展趨勢。國能蚌埠發電有限公司二期2×600MW機組鍋爐為超超臨界二次再熱直流鍋爐，型號為：DG1785.49/32.45-Ⅱ14。采用π型布置、單爐膛、二次中間再熱、前后墻對沖燃燒方式、尾部三煙道調整、主汽溫605℃、一次再熱汽溫623℃、二次再熱汽溫623℃。因此機組正常運行時，保證穩定較高的主、再熱汽溫，可以提高機組效率。

（5）根據國能蚌埠發電有限公司二期2×600MW機組參數偏離設計值引起的能耗差及經濟計算分析，鍋爐主蒸汽溫度每提高1℃，就可以改善機組煤耗0.05922g/kWh，以年發電量60億kWh計算，就可以節約標準煤355.32噸，折合人民幣26.6萬元。鍋爐一次再熱溫度每提高1℃，就可以改善機組煤耗0.08455g/kWh，以年發電量60億kWh計算，就可以節約標準煤507.3t，折合人民幣38萬元。鍋爐二次再熱溫度每提高1℃，就可以改善機組煤耗0.08946g/kWh，以年發電量60億kWh計算，就可以節約標準煤536.76t，折合人民幣40.2萬元。可見運行中調整機組主蒸汽溫度及再熱汽溫，對機組節能降耗作用重大。

2 影響機組汽溫變化的原因

（1）負荷的影響。即：鍋爐蒸發量的影響。隨著負荷變化，機組參數隨之變化，鍋爐燃燒工況變化，進而引起機組主蒸汽溫度及再熱汽溫的變化，尤其對再熱汽溫影響較大。

（2）主汽壓力的影響。主汽壓力降低時，燃料量及風量會增加，過調后會引起汽溫先降后升，控制不及時有超溫危險，主汽壓力升高時燃料量及風量會減少，過調后會引起汽溫降低。機組主蒸汽溫度及再熱汽溫頻繁波動，不僅增加了操作量，總體計算平均值要低于主汽壓力穩定的機組主蒸汽溫度及再熱汽溫的平均值。

（3）鍋爐內燃燒工況的影響。若機組負荷不變，鍋爐燃燒狀況基本穩定，應保持總煤量、總風量、給水量基本不變，機組主蒸汽溫度及再熱汽溫度保持相對穩定。

（4）煤質的影響。當燃用的煤質發生變化時，機組會自動改變總煤量，相應作用到每一臺磨煤機上，從而改變鍋爐燃燒工況，進而會影響到機組主蒸汽溫度及再熱汽溫，同時也會影響到鍋爐部分受熱面的金屬壁溫。

（5）磨煤機的影響。每一臺磨煤機的穩定運行是保證鍋爐穩定運行的基礎，磨煤機風量變化會短時間影響進入鍋爐內煤粉的量，雖然總煤量沒有變化，但是短時間內磨煤機進入鍋爐的煤粉量不同，會引起機組主蒸汽溫度及再熱汽溫的變化。磨煤機旋轉分離器轉速會影響煤粉細度，改變鍋爐燃燒狀態。磨煤機出口溫度高低會改變煤粉在鍋爐內的著火時間。

（6）爐膛吹灰的影響。鍋爐吹灰會使局部積灰脫落，造成吹灰部分汽溫、金屬壁溫升高。而積灰在下落時相對重的會往下落，影響爐膛火焰燃燒，相對輕的又會上升，影響對流受熱面的煙氣變化。

（7）外界因素。如鍋爐爐底水封破壞時，鍋爐在爐膛負壓的作用下將冷空氣從爐底吸入，從而使鍋爐火焰中心上移，鍋爐對流受熱面吸熱增大，會造成主再熱汽溫大幅升高。

3 主汽溫的調整

（1）主蒸汽溫度的調節主要是依靠調節給水量和燃料量，即調整水／煤比來控制分離器出口溫度，在40%～100%負荷范圍內啟動分離器蒸汽過熱度保持在20～60℃。

（2）在鍋爐穩定運行時，過熱度相對穩定，可以通過過熱器一級減溫水和二級減溫水來調整鍋爐主蒸汽溫度。過熱器一級減溫水用來調整屏式過熱器出口溫度，過熱器二級減溫水用來調整高溫過熱器出口溫度。過熱器一級減溫水在屏式過熱器前噴入，主要用于保護屏式過熱器，同時對高溫過熱汽出口汽溫進行粗調。過熱器二級減溫水在高溫過熱器前噴入，對高溫過熱器出口進行細調。過熱器一級減溫水的投入原則是保護屏式過熱器不超溫，過熱器二級減溫水保證高溫過熱器出口汽溫穩定。由于過熱器二級減溫水對鍋爐主蒸汽溫影響較快、較大，也會影響機組壓力、負荷，因此運行中禁止大幅度操作，防止鍋爐主蒸汽溫度突升突降。

（3）根據各臺磨煤機的加倉方式，確定制粉系統磨組適應當前工況，汽溫低時，可以切換磨組運行，如低負荷四臺磨煤機運行可以調整為一臺中層磨，一臺上層磨煤機運行或停運一臺底層磨。

（4）調峰機組負荷變化快，保證鍋爐在良好的運行工況下的前提是保證磨煤機在正常運行工況，每臺磨煤機不堵磨、不振動、粉細度合適、磨碗差壓在合適范圍內、磨煤機電流波動不大。隨著負荷變化，機組參數隨之變化，鍋爐燃燒工況穩定變化，汽溫變化不大。

（5）在40%～100%負荷范圍內機組處于滑壓狀態，負荷變化，主汽壓力隨之變化，及時調整的分離器出口溫度，保證水煤比穩定，使機組處于良好的AGC跟蹤狀態，使主汽壓力設定值與主汽壓力實際值基本接近，汽溫變化不大。

（6）啟動上層磨煤機會引起火焰中心位置升高，應提前控制分離器出口溫度，控制主汽溫度，上層磨煤機啟動后帶低煤量運行，工況穩定后，逐漸提高給煤量。

（7）通過調整磨煤機旋轉分離器頻率來調整煤粉細度，汽溫低時可使下層磨煤機煤粉適當變粗，煤粉在爐內燃盡時間增加，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，進而提高汽溫，但應通過觀看火焰、取灰渣觀察等方法，必須保證進入鍋爐煤粉燃燼。

（8）汽溫低時可以適當增加總風量，間接增大了鍋爐煙氣量，增加了對流受熱面的換熱量，從而提高汽溫。

4 再熱汽溫調整

（1）提高機組的再熱汽溫，一方面可以增大電廠機組朗肯循環溫差，提高機組循環效率，另一方面再熱汽溫的提高能增加乏汽的干度，減少乏汽中的水滴對汽輪機末級葉片的沖擊，保證汽輪機組的內效率，提高汽輪機的經濟安全性。

（2）再熱汽溫主要是通過煙氣擋板的調節，其原理就是通過改變低溫再熱器與低溫過熱器煙氣量的比例來調節再熱汽溫。對流型的過熱器、再熱器，煙氣量增加，對流受熱面的汽溫上升，煙氣量減少，對流受熱面的汽溫下降。

（3）再熱汽溫通過尾部三煙道擋板進行調節，尾部三煙道擋板是尾部煙道用隔墻分開，三個煙道并列布置，各級受熱面的吸熱量與高溫級受熱面布置相匹配，一次低再布置在前煙道內，二次低再布置在中煙道內，低過布置在后煙道內，低再和低過下部均布置省煤器。在每個煙道出口分別布置煙氣調節擋板，共3個擋板。總體布置見圖1。

圖1 煙道總體布置示意圖

運行過程中，通過對各出口擋板門的調節，改變各煙道煙氣量，從而滿足各煙道內受熱面吸收相應熱量。合理分配再熱器各級受熱面的吸熱比例，以控制再熱器側煙道煙氣流量隨負荷變化幅度。負荷－煙氣份額關系曲線見圖2。

圖2 負荷-煙氣份額關系曲線圖

因為主汽溫可以通過調整分離器出口溫度來調整給水量，保證溫度不低，所以低負荷時盡量提高二次再熱溫度。低負荷時，低過煙氣擋板可以降低到10%左右，二次低再擋板全開，根據一次再熱和二次再熱的溫度調整一次低再擋板在20%～30%，盡量提高二次再熱的溫度。

（4）再熱汽溫的調整設計上主要用煙氣擋板調整，再熱器事故減溫水布置在再熱器的入口，防止再熱器溫度超限，可以少量噴入。但是投入時要注意觀察減溫器后溫度應有一定的過熱度，再熱器溫度降低后應及時關閉。

（5）煙氣擋板調整再熱汽溫滯后性較大，機組加減負荷、切換磨煤機等變工況運行應有預見性的提前調整煙氣擋板。與其是二次低溫再熱器擋板與低溫過熱器擋板要調整較大，調整低溫過熱器擋板后，可以通過過熱度配合調整主蒸汽溫度，從而保證二次再熱溫度的穩定。

（6）由于再熱器減溫水投入后對機組效率降低明顯，（相當于增加了低品質蒸汽進入中壓缸做功的份額）所以，在保證安全經濟運行的前提下，根據機組負荷及實際運行情況，應盡量采用煙氣擋板和鍋爐燃燒調整，不投或少投減溫水。

5 結語

本文通過了解汽溫調整的作用，結合超超臨界二次再熱機組的實際運行情況，分析了影響汽溫變化的原因，講述如何在運行中保證機組主、再熱汽溫穩定在較高的溫度的方法，使采用二次再熱技術機組的經濟性得到了體現。