摘要：660MW超临界直流锅炉由于各种原因，运行中受热面、水冷壁经常出现超温、爆管现象机组安全性能得不到保障.。锅炉受热面、水冷壁超温很大原因由于燃水比的失衡。锅炉热负荷不均匀导致。本文以目前国产大容量B&WB-2090/25.4-M型“W火焰”超临界直流锅炉。超临界机组通常采用调节给水流量来实现燃水比控制。在燃水比控制中，燃水比的失衡会影响到过热汽温，但是不能使用过热汽温作为燃水比的调整信号。因为过热汽温对给水量扰动也有很大的迟延，若等到过热汽温已经明显变化后再用调节给水流量的话，必然会使过热汽温严重超温或大幅降温，这时及时修正中间点过热度的调整给水。
关键词：给水；控制；汽温；锅炉
一、给水调整中间点温度
燃水比改变后，汽水流程中各点工质焙值和温度都随着改变，可选择锅炉受热面中间位置某点蒸汽温度（又称为中间点温度或微过热温度）作为燃水比是否适当的反馈信号，因为中间点温度不仅变化趋势与过热汽温一致，而且滞后时间比过热汽温滞后时间要小得多，这对于稳定过热汽温，提高锅炉燃水比的调节过程品质是非常重要的。而且中间点温度过热度越小，滞后越小，也就是越靠近汽水行程的入口，温度变化的惯性和滞后越小。采用内置式汽水分离器的超临界机组，一般取汽水分离器出口蒸汽温度作为中间点温度来反映燃水比。
图2.1所示是直流锅炉的喷水减温示意图，给水流量W一般是指省煤器入口给水流量，减温水流量Wj是指过热器一、二级减温水流量之和。锅炉总给水流量等于给水流量加上减温水流量减去分离器疏水量。改变给水流量W和减温水流量Wj都会影响过热汽温，通常通过改变锅炉总给水流量来改变给水流量W进而粗调汽温，改变减温水流量W}进行过热汽温细调。
图1 直流锅炉的喷水减温示意图
当由于燃水比例失调而引起汽温的变化时，仅依靠调节减温水流量来控制汽温会使减温水流量大范围变化，有时会超出减温器的减温水流量可调范围。为了避免因燃水比失衡而导致减温水流量变化过大，超出减温水流量可调范围，因此可利用减温水流量与锅炉总给水流量的比值（喷水比）来对燃水比进行校正。
用喷水比校正燃水比原则是：根据设计工况确定不同机组负荷下的喷水比，当实际喷水比偏离给定值时，说明是由于燃水比例失调而使过热汽温过高或过低，而导致实际喷水比偏离给定值，因此这时不能仅依靠调节减温水流量来控制汽温，而是要利用喷水比偏差来修改锅炉总给水流量，也就是进行燃水比校正，进而通过改变给水流量W来调节汽温。600MW机组给水控制基本方案，系统采用中间点温度和喷水比来校正燃水比，并通过调节锅炉总给水流量来实现燃水比控制，从而实现过热汽温粗调的目的。低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器。各级过热器之间共设二级（4个）减温器，实现过热汽温细调的目的。
二、过热器、再热器汽温调整
2.1过热器
过热器由顶棚、包墙、低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器构成。B&WB-2090/25.4-M型“W火焰”超临界直流锅炉，锅炉过热器系统设有两级（共四个）喷水减温器，一级减温器布置在低温过热器出口到屏式过热器进口的管道上，二级减温器布置在屏式过热器出口到后屏过热器进口的管道上。减温器本体包括筒体、喷头、混合管及衬套等。每只减温器的喷水量由单独的调节阀来控制，喷水取自给水管道。
当锅炉在本生点以下负荷运行时，锅炉处于再循环（湿态运行）模式，即启动系统投入运行，这时的过热汽温控制完全依靠喷水减温器系统来控制，就象通常的汽包炉一样。当锅炉在本生点以上负荷运行时，锅炉处于直流运行模式，此时启动系统处于热备用，过热蒸汽的汽温主要是通过调节燃料和给水的比例来控制。当负荷稳定时，过热器各级减温器喷水量维持在一个固定的基本数值（一级、二级喷水量分别维持在主蒸汽流量的2％和3%），当负荷变动时，可以通过适当增加或减少喷水量来迅速调节汽温以适应负荷变化时对汽温控制的严格要求，各级减温器的最大设计喷水量是基本数值的1.5倍。一旦锅炉负荷恢复稳定，过热器各级喷水量将恢复到基本数值。
2.2再热器
再热器汽温主要通过布置在尾部烟道底部的烟气调节挡板，由逻辑系统自动调整挡板到适当位置，调节尾部前、后烟道的烟气分配比例，以保证控制负荷范围内（50%B-MCR100%B-MCR）的再热汽温保持在额定值，为适应变负荷或事故工况的需要，在再热器进口延伸段设置了左右各一个事故喷水减温器、低温再热器出口集箱与高温再热器进口集箱之间的交叉管道上也设置了左右各一个微量喷水减温器，每只减温器的喷水量由单独的调节阀来控制。喷水取自锅炉给水泵的中间抽头。当锅炉负荷快速变化时，可用再热器喷水减温器来精确快速地控制再热汽温，当锅炉负荷稳定后再热器喷水量应当恢复到零。
三、吹灰过程对主、再汽温影响
3.1 水冷壁吹灰是的汽温调整，低负荷时对炉膛吹灰会主、再汽温大幅度下降。这时需要提高过热度维持主、再汽温，但是过热度过大会使下水冷壁、上水冷壁不同区域出现超温现象。这时应采取保证水冷壁不超温情况下及时修正主、再汽温。如果主再汽温下降比较快，可以暂停吹灰或者提高火焰中心。
3.2 对低再、高再热器受热面吹灰时应提前控制低再、高再区域壁温。防止吹灰过程中导致低再、高再区域壁温超温，可以提高开大过热器挡板减小再热器挡板的方法进行调整。调整无效时开大再热器一、二级减温水进行控制。
3.3 对屏过、末过受热面吹灰时，应提前控制末过出口温度。防止吹灰过程中未及时调整末过出口温度而出现超温现象。对屏过受热面吹灰时应提前提高再热器温度，因为屏过吹灰后吸热加强，再热器吸热就相对减弱。所以应提前提高再热器温度。
四、锅炉热负荷影响
不同工况下热负荷不均，对主、再汽温影响比较明显。加减负荷时应提前增加给水、增加风量。然后再增加锅炉给煤量。减负荷相反。特别是低热值煤、高硫煤、金沙煤对锅炉燃烧影响很突出。贵州金沙煤难磨、硬度大、着火时间长等特点这使得主汽温、再热器汽温不好控制，容易出现主汽温、再热器低温现象。而且下水冷壁区域还经常容易超温现象。这时应该尽快启动备用磨煤机减少锅炉下冲燃烧强度，开大NOX风箱开度。关小套筒风开度，使锅炉燃烧火焰中心上升一点。高负荷某一区域超温时可以采用拉掉某一区域对应的燃烧器火嘴，改变热负荷方式来控制某一个区域水冷壁超温现象。还可以关小水冷壁超温区域的分级风开大进行调整。上述调整无效后为防止水冷壁超温引起管材热疲劳引起爆管，影响锅炉安全运行。应及时向调度申请降低机组负荷直至不超温为准。
五、结论：
对于超临界机组的直流锅炉汽温调整来说，影响主、再热汽温的因素很多。主要是燃水比控制，燃料量或给水流量的单独改变，都使主、再汽温发生明显的变化。因此，当机组负荷改变时，为了使汽温的变化较小，必须使燃料量和给水流量协调比例变化。及时调整中间点过热度，调整主再热器温度。其他方法配套调整，以保证锅炉受热面不超温安全运行为基础。从而实现机组安全、稳定、经济运行。
参考文献：
[1]程蔚萍《超临界直流锅炉汽温控制系统的改进》，发电设备，2008.02.18。
[2]朱全利，600MW锅炉设备及系统[M]. 北京：中国电力出版社，2006
[3]习水二郎电厂（2×660MW）机组集控运行主机规 2016
论文作者:王跃练
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/14
标签：锅炉论文; 流量论文; 负荷论文; 温水论文; 温度论文; 水冷论文; 过热器论文; 《电力设备》2018年第27期论文;