摘要：国华港电660MW超超临界机组相对于传统的机组存在着较大的差别，要想确保超超临界机组各项工作使用的合理性，需要掌握超超临界机组的调试要点，对其在调试之间的运行状态进行仔细的分析，并结合实际存在的不足，提出合理的解决措施，确保超超临界机组设计及选型和安装工作的合理性，对存在的问题进行及时的整改，确保机组投运后各项工作的高效运转。
关键词：国华港电；660MW；超临界机组；锅炉燃烧；热力特性
1引言
目前，660MW超超临界机组锅炉燃煤发电技术日趋成熟完善，优势明显，对其燃烧热力特性、煤种适应性、安全性及节能环保、经济运行、洁净燃烧特性进行研究，对于掌握先进发电技术，提高大容量、高参数机组运行水平具有重要意义。
2锅炉概况
国华港电一期工程装设二台660MW燃煤发电机组，锅炉为超超临界参数变压运行直流炉，四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、炉前低封、全钢构架的∏型直流炉。本锅炉是采用Alstom-PowerInc.,USA公司的技术，总体方案是由上海锅炉厂有限公司在消化吸收Alstom-PowerInc.,USA公司超超临界锅炉设计制造技术的基础上提出的。锅炉型号为SG-2037/26.15M XXX型。
锅炉尾部烟气采用选择性催化还原脱硝处理工艺（SCR），每台机组同步装设一套SCR脱硝装置，SCR反应器直接布置在省煤器之后空预器之前的烟道上。
炉膛宽度18816mm，炉膛深度18816mm，水冷壁下集箱标高为8000mm，炉顶管中心标高为74970mm。
锅炉主要设计参数见表l
表1锅炉主要设计参数
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3煤种适应性分析设计
目前陈家港电厂采用神华石圪台煤为设计煤种，神华乌兰木伦矿煤为校核煤种，均由中国神华能源股份有限公司提供。该煤种为高挥发分、中低灰分、中水分、低位发热量21.77MJ/kg、灰熔点1140～1200℃、易燃烧、易磨制的烟煤。在锅炉设计时，充分考虑海边及煤质特点，使锅炉的燃烧方式、热负荷分配与之相适应，在投产近10年的时间里，两台锅炉从未出现垮灰、垮焦及灭火的问题。
4烟温偏差分析
陈家港电厂两台炉采用四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风；由于锅炉尺寸很大，烟气温度分布不均，炉膛出口处烟气温度的偏差可达200～300°C，而蒸汽在过热器中的焓增又很大，致使个别管圈的汽温偏差可以达到几十度。
过热器管组的各并列管是沿着炉膛宽度方向均匀布置的。因此，锅炉炉膛中沿着宽度方向烟气的温度场和速度场的分布不均匀，是造成过热器并列管子热力不均匀的主要原因。这些原因的产生，可能是由于结构特性引起的，也可能是由于运行工况的因素引起的。
4.1借助煤水比调解
基于单纯凭借喷水减温方式无法实现对煤水比例失调下温差问题的有效调整。当锅炉处于干态运行方式时，调整给水/燃料比率指令，以补偿上述吸热量的变化。在这种情况下，给水/燃料比率指令控制汽水分离器入口蒸汽的过热度。这样主蒸汽温度控制可以始终处于能快速响应温度扰动的最佳位置（即，在一定负荷以上时，喷水量都处在稳定状态条件下）。
此外，为了保护锅炉，必须把过热度控制在适当的设定值上。为了协助主汽温度的控制，还把每一部分的蒸汽温度偏差加起来作为比例控制信号。上游蒸汽温度偏差（也就是，分离器出口蒸汽温度，一级过热器出口蒸汽温度）加在主蒸汽温度控制回路上作为前馈指令。由于在高、低负荷范围内给水/燃料比率的运行范围是不同的，所以通过锅炉输入指令的函数关系式给出了对给水/燃料比率控制指令的高、低限限制。给水/燃料比率控制指令强制减小的目的是当锅炉超出限制值时减小给水/燃料比率，以保护锅炉的受热面管壁。实际上就是减小燃料量。
4.2借助喷水减温
基于落实如上措施的基础上，中间点温度具有了一定的稳定性，相应的过热汽温则就能够不免出现较大的温差，然而，超超临界锅炉在实际进行调解的过程中，所受到的影响因素较多，因此，单纯凭借煤水比进行调解是无法实现对所存在问题的有效解解决，因此，本文提出以借助喷水减温的手段来进行快速细调，以确保在较短的时间内实现温度的调整，这一方法的应用符合了超超临界锅炉过热器的结构特点需求，通过喷水减温这一快速细调手段，能够通过喷水控制系统来实现连贯性的喷水。
4.3过热汽温控制对策
在实际解决这一问题的过程中，一般选择以串级PID这一控制策略来进行控制，这一控制策略只有在常规稳定工况下才能够满足实际要求，一旦这一锅炉处于启停磨、负荷大幅度升降等运行状态下，就会导致发生气温调解滞后的问题，甚至可能会出现反调现象。与此同时，由于减温执行系统自身难以实现快速反应，此种情况下这一控制方法则就难以实现有效的控制。基于此，本文提出了基于物理机制下的减温水控制对策，在实际落实这一策略的过程中，进口温度的调整是以出口汽温与相应设定值的偏差和调整系数乘积为转换标准的。当产生出口汽温偏差时，相应的PID控制器会按照转换后对进口温度的要求落实调整，在此过程中，相应的减温喷水量会随之发生变化，相应进口汽温随之改变。当进口汽温发生变化以后，其就会以过热器为媒介，进而实现对出口汽温的改变。为了确保系统调整性能的稳定性，需要保证回路设定值的恒定性，而为了避免因温度过低而致使过热器进水，则需要实现对出口汽温下限值的科学设定。
5结论
目前，660MW超超临界机组锅炉燃煤发电技术日趋成熟完善，优势明显，对其燃烧热力特性、煤种适应性、安全性及节能环保、经济运行、洁净燃烧特性进行研究，对于掌握先进发电技术，提高大容量、高参数机组运行水平具有重要意义。
参考文献
[1]杨宏民，段景卫，李新国.600MW超临界锅炉SNCR烟气脱硝系统的启动调试[J].锅炉技术，2012（03）：13-19.
[2]陈辉，刘仕辉，黄启龙，王圣，李朝兵.660MW机组超临界直流锅炉的调试[J].华电技术，2012（05）：1-3+7+77.
论文作者:路飞,孙忠钢
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：锅炉论文; 机组论文; 这一论文; 超临界论文; 炉膛论文; 温度论文; 国华论文; 《电力设备》2020年第1期论文;