660MW机组超临界直流锅炉的调试

660MW机组超临界直流锅炉的调试

赫羽朋 1 刘志敏 2

华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司 内蒙古包头市 014100

摘要：在某电厂660MW机组的调试过程中，通过不断摸索和尝试，顺利完成了机组调试任务。在此过程中发现了一些问题，予以总结，希望对同类型的锅炉调试工作有所帮助，以确保机组调试工作顺利进行，设备安全、稳定运行。

关键词：超临界；660MW机组；直流锅炉

某电厂660MW新建机组超临界直流锅炉的设备情况及设计特点进行了介绍，结合超临界直流锅炉实际运行情况，对该锅炉设备不同工况下的特性进行了分析，并提出了运行中的控制策略，为超临界直流锅炉的调试运行提供了参考。

一、概述

该锅炉设计燃用煤矿原煤，在调温方式上，过热汽温主要通过调节水燃比与一、二级减温水配合调整，再热汽温主要通过置于尾部烟道的调温烟气挡板调节。该锅炉的运行方式为：带基本负荷并参与调峰；采用定—滑—定运行方式。锅炉的燃烧设备：采用HT-NR3旋流燃烧器，前后墙布置、对冲燃烧；各燃烧器中心还配置有大出力的启动油枪；在烧器上方，前、后墙各布置了一层燃烬风口，以实现分阶段按需送风、组织合理的炉内气流结构、防止火焰贴墙，达到燃烧完全的目的。

二、660MW超临界直流锅炉的运行调整

1、汽温的控制调节

（1）对过热汽温的控制。锅炉过热蒸汽温度是影响机组生产过程安全性和经济的重要参数。过热汽温过高或过低，都会对机组的安全运行产生不利影响，过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。影响过热汽温的因素很多，有些是设计问题，也有许多是运行问题，因为设计问题是既成事实，不易改变，所以要控制好过热汽温，必须从运行中影响汽温变化的因素入手。目前，电厂广泛采用喷水减温作为控制汽温的手段。影响机组负荷变化的因素很多，但主要有蒸汽流量、烟风传热量和减温水等。在各种扰动下，汽温控制对象是有延迟、惯性和自平衡能力的，汽温控制系统就是根据这些扰动下过热汽温对象的动态特性采用合理的系统构成尽可能消除扰动，维持过热汽温在允许范围内。

（2）对主蒸汽温度的调整。主蒸汽温度的调整是通过调节燃料与给水的比例，控制中间点温度为基本调节，并以减温水作为辅助调节来完成的。中间点温度是分离器压力的函数，中间点温度应保持微过热，当中间点温度过热度较小时，应适当调整煤水比例，控制主蒸汽温度正常。

（3）对再热蒸汽温度的调节。主要以燃烧器摆角调节为主，上下摆动角度为30°，摆动角度与负荷有一定的燃烧器摆动角度—负荷关系曲线；如果燃烧器摆角不能满足调温要求，可以用再热减温水来辅助调节。

2、汽压的控制调节。主汽压力是保障蒸汽质量的重要指标，是衡量机组运行稳定性的重要参数。引起汽压变化的原因主要方面：一是锅炉外部的因素，称为外扰；二是锅炉内部的因素，称为内扰。对带有基本负荷的直流锅炉往往采用调节汽轮机阀门的方法来稳定汽压。当锅炉机组以定—滑—定方式运行时，滑压运行的范围暂按30%～90%B-MCR。当机组进入亚临界压力点以下低负荷运行时，必须重视水冷壁内两相流的传热和流动，要防止发生膜态沸腾导致水冷壁管金属超温爆管。加负荷至满负荷时，如存在主汽压力偏高现象，则有超压的风险。在加负荷至600MW以上时，应采取适当限制负荷高限，逐步加负荷的方法，避免煤量超调过多，导致锅炉超压。

3、锅炉燃烧的调整

（1）对燃料量的调节。直吹式制粉系统中磨煤机通常有一定的蓄粉量，因此在增加负荷时应先加大风量，减负荷时应先减少煤量，这样有利于减少磨煤机的石子煤排量，另外，不论增减负荷，都应保持一次风中较充分的风量，避免工况变动导致炉内燃烧恶化。正常运行时，磨煤机冷热风门正常情况投自动，风量偏置为0（特殊情况除外），分离器出口温度设定85～90℃。若磨煤机风门特性不是很好，解除自动后，风量按风煤比1.5～1.8控制，严禁风煤比超2.0运行。磨的入口风温低于200℃，冷风门开度大于40%以上时，首先要通过一次风压的降低来调整，或通过停运磨煤机增加运行磨煤机的煤量，降低磨煤机的风量来达到减小冷风的目的。当有3～4台运行磨的热风门开度小于50%时，可以降低一次风压；当有3～4台运行磨的热风门开度大于70%时，可以增加一次风压。加负荷时应适当增加一次风压，降负荷时应适当降低一次风压。严禁采用输入数据的方式调整风压，只准用微调的方式调整。在正常运行中密封风门投自动，差压定值设定为3.5kPa。根据每台磨煤机的煤质不同，设定不同的加载力，煤质差时加载力可设定正偏置，煤质好时要设定负偏置，可根据就地石子煤情况设定，若排出的是灰，可适当降低加载力。要加强磨煤机各参数监视，保证各粉管温度无异常升高或者降低。发现煤粉管道堵塞时，利用低负荷时停磨后进行吹扫。就地巡检发现磨煤机振动偏大时，应首先调整加载力，目前煤质较好，磨煤机加载力尽量不要设正偏置。适当降低一次风量，根据磨煤机出入口差压、出口压力进行调整。

（2）对送风量的调节。送风量控制的主要任务是保证燃料在炉内燃烧所需要的氧量。运行中，二次风由两台轴流送风机供给，当锅炉负荷增加时，一方面燃料量相应增加，另一方面氧量设定值减小。自动调节系统将自动按新的燃料量信号和氧量定值信号确定出一个新的风量定值，送风调节器以偏差信号作为依据，改变送风机动叶位置，从而增大送风量，满足新负荷下的总风量要求。如果出现飞灰可燃物、灰渣可燃物含量偏大等问题，要合理控制送风量，氧量测点按照新装的测点进行平均。氧量的控制按照330～660MW时，氧量控制为2.5%～4.5%执行。氧量控制要求如下：负荷在400MW以下时，控制氧量在3.5%～4.5%；负荷在400～550MW时，可适当减少燃尽风开度（根据NOx排放情况），关小各层外二次风门来实现（外二次风门开度在30%～50%之间）。

（3）引风量的控制调节。主要是做好锅炉炉膛负压的监测、控制和调节工作，炉膛负压过大将会增加炉膛和烟道的漏风；炉膛负压偏正，会造成高温烟气外冒，影响环境，烧毁设备，威胁人的生命安全。因此，锅炉引风量的调节应以保证合理的炉膛负压为依据，采用轴流风机改变静叶的方法来调节引风量。

（4）配风方式的调整控制。目前，该电厂采用直流燃烧器对一次风与二次风的比例以及不同二次风喷口之间的风量分配进行控制。燃烧器采用前后墙对冲布置，前后墙各有3层燃烧器，每层6个燃烧器，每个燃烧器由一次风喷口、中心风喷口、内二次风喷口、外二次风喷口和燃尽风喷口组成。顶部是燃尽风喷口，前后墙上总共布置16个燃尽风喷口，除一次风外，它们都是由锅炉的两台送风机送入炉内，其中以二次风为主（约60%～70%）。二次风采用现在流行的大风箱供风的方式，风箱内设有分隔室，分别与每层燃烧器喷口相通，各分隔室入口均有调节档板，喷口的一次风则是由一次风机通过制粉系统后送入炉内。

高参数超临界直流锅炉因具备启停速度及负荷变化快的特点，已成为大型发电厂锅炉设备的首选，并逐渐成为电网调峰的主力机组。然而，与传统汽包锅炉不同，直流锅炉属于多变量控制系统，需采取合适的运行调整方案，将给水量、燃料量及一次汽温控制进行合理统一的调控，这对于保障机组的稳定高效运行具有重要意义。

参考文献：

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