俄制880 MW 鍋爐爐底水封破壞對機組產生的影響及控制策略

李少偉

（國華綏中發電有限責任公司運行部， 遼寧 葫蘆島 125222）

0 引言

綏中發電有限責任公司一期2 號機組鍋爐為俄羅斯生產的超臨界參數一次中間再熱、定壓運行直流爐，為單爐膛、受熱面T 形對稱布置、全懸吊結構。鍋爐型號為Пп-2650-25-545KT 型，采用平衡通風、固態排渣、室內布置。配備8 臺正壓式直吹制粉系統，鍋爐底部除渣為水浸式刮板撈渣機系統，由于撈渣機導向輪損壞無法正常運行，需破壞爐底水封進行處理，否則將被迫停爐[1]。本文對如何在不停爐的工況下破壞水封處理撈渣機故障，維持機組負荷穩定，保證機組安全運行進行了分析和探討。

1 爐底水封破壞前工況介紹

2 號機組負荷530 MW，協調解除，送風機取風口改至室外（降低排煙溫度），一、二次風聯絡調節擋板NG017、018 解自動，22 號、24 號、26 號、27 號、28 號制粉系統運行，21 號、22 號空預器出口煙溫107 ℃，23 號空預出口煙溫130 ℃，爐膛壓力+200 Pa，21 號、22 號、23 號引風機調節擋板開度分別為40%、40%、45%；主汽溫定值540 ℃，再熱器溫定值538 ℃，總水量1 450 t/h，總燃料量224 t/h，總風量2 260 t/h。

2 爐底水封破壞后對機組參數產生的影響

1）機組負荷的變化。機組負荷由530 MW 快速降至445 MW，此時運行人員立即開啟自用旁路RC046帶輔汽，保證小機供汽壓力，防止汽泵流量低造成機組跳閘。

2）主、再熱汽溫以及鰓管溫度的變化。1 流道主汽溫、再熱汽全線超溫，鰓管溫度由450 ℃降至400 ℃，2 流道主汽甩汽溫，最低至503℃。具體如圖1 所示。

圖1 主、再熱汽溫溫度變化曲線

3）汽泵流量的變化。兩臺汽泵流量出現偏差，最大到280 t/h。具體見圖2。

圖2 兩臺汽泵出口流量變化曲線

4）爐膛負壓的變化。爐膛壓力由+200 Pa 波動至+300 Pa，引風機調節擋板開度由40%、40%、45%增大至59%、60%、63%。見圖3。

圖3 爐膛壓力變化曲線

5）空預器出口煙溫的變化。21 號、22 號空預出口煙溫最高升至168℃，23 號空預出口煙溫升至165℃后穩定。

6）脫硝SCR 入口氮氧化物濃度的變化。脫硝SCR入口氮氧化物濃度由352 mg/Nm3上升至520 mg/Nm3,噴氨量單側300 Nm3/h，稀釋比8.3%。具體見圖4。

圖4 SCR 入口氮氧化物濃度變化曲線

3 原因分析及相應對策

3.1 機組負荷變化

當爐底水封破壞時，在燃料量、水量不變的情況下機組負荷出現了較大的波動。其主要原因是爐底水封失去使大量冷空氣從鍋爐底部進入，使爐內熱負荷降低，爐膛燃燒工況變差及火焰中心上移，爐內輻射換熱減弱，產汽量下降，負荷下降。

相應對策：破壞水封前可將負荷加至550 MW 左右，防止破壞水封后負荷過低。

3.2 主、再熱汽溫變化

在鍋爐煙氣量猛增及蒸汽流量劇降的雙重作用下，各級對流受熱面對煙氣的冷卻能力下降，使煙氣經過各級對流受熱面的溫降減少，使得各級對流受熱面的蒸汽溫升和金屬壁溫大幅升高，可能發生嚴重超溫現象。

相應對策：提前將主汽溫降至538 ℃，再熱汽溫降至535 ℃以下，當發生超溫時，適當降低燃料量；當汽溫不再上漲時，及時增加燃料量，將主再、熱汽溫定值調整至540 ℃。

3.3 2 流道主汽甩汽溫

由于爐內燃燒工況變差，煙氣流量不均勻，造成2 流道主汽甩汽溫。

相應對策：及時調整燃盡風，調整燃燒，增加燃料量。

3.4 汽泵流量偏差

甩負荷過程中，小機供汽壓力下降，造成小機調門全開，造成兩臺汽泵流量出現偏差，最大到280 t/h。

相應對策：及時打開自用旁路RC046 給小機供汽，加強監視汽泵流量，若兩臺汽泵流量偏差增大且無收斂趨勢，應立即解除小機調門自動，手動調平，防止汽泵流量低再循環門打開。

3.5 爐膛壓力波動

當爐底水封破壞時，大量冷風從爐底吸入，造成爐膛壓力波動。

相應對策：加強爐膛壓力監視，引風機調節擋板自動開調節爐膛負壓，防止引風機電流、功率超限。

3.6 空預出口煙溫變化

火焰中心上移，及漏風后煙氣量顯著增大，而通過空預器的冷卻風量基本不變，造成空預出口煙溫快速上漲。

相應對策：在主再熱汽溫及引風機出力允許的前提下適當增加送風量，增加空預器的冷卻風量，降低空預器出口煙溫，適當調整一、二次風聯絡調節擋板NG017、018 開度，降低23 號空預出口煙溫，注意防止一次風壓下降，加強監視空預器電流。

3.7 脫硝SCR 入口氮氧化物濃度變化

爐底漏風量增加，使燃燒區富氧燃燒，且高層磨煤機臺數較多，造成SCR 入口氮氧化物濃度高。

相應對策：破壞水封前將磨煤機切換至下層磨運行，及時調整噴氨量防止氮氧化物濃度超標，加強監視稀釋比防止脫硝切除，工況穩定后適當降低機組負荷。

4 運行操作建議及注意事項

運行中爐底水封瞬間破壞會對鍋爐燃燒造成較大影響，應及時巡檢檢查水封是否正常，若撈渣機故障必須破壞水封進行處理時，從以下方面開展工作：

1）負荷盡量穩定在530~550 MW 之間，協調解除減少擾動，若負荷較低，應提前開啟自用旁路RC046預暖，以便隨時接帶輔汽；

2）將送風機室外取風口全部打開，以降低空預器出口煙溫；

3）需要提前將主汽溫降至538 ℃后，再熱汽溫降至535 ℃以下；

4）提高爐膛壓力至+200 Pa，減少漏風量，同時加強鍋爐本體巡檢，防止從入孔、檢查孔等封閉不嚴密處冒煙、冒灰，引起火災；

5）一、二次風聯絡調節擋板NG017、018 解自動，手動開啟，快速降低3 號空預出口煙溫；

6）提前將高層磨切換至低層磨運行；

7）由于爐膛內燃燒工況變差，可能有較多的未完全燃燒的煤粉碳黑黏結在尾部煙道受熱面及空預器上，煙氣溫度大幅升高，尾部煙道和空預器發生二次燃燒的可能性大大增加，因此投入空預器的連續吹灰，并加強爐膛壓力及各溫度測點的監視；

8）加強各級受熱面金屬壁溫的監視；

9）撈渣機內渣量多少，破壞水封的速度，都會影響鍋爐的燃燒，盡量緩慢破壞水封，以減少影響。

5 結論

機組運行中破壞爐底水封會造成鍋爐負壓不穩定，燃燒惡化，爐膛火焰中心上移，排煙溫度升高，主、再熱汽超溫等現象，對機組安全運行造成威脅，通過分析破壞爐底水封對鍋爐穩定運行造成的影響，提出了在特殊工況下保證鍋爐穩定運行的方法，為同類型鍋爐運行提供借鑒。