摘要：在现代电力企业发展过程中，提高机组运行效率是非常重要的工作，再热汽温是机组的重要经济指标之一。较低的再热汽温不仅会增大汽轮机末级叶片的湿度，还会降低机组的热循环效率，影响机组的安全、稳定运行，再热汽温偏高将会影响再热器的安全，发生爆管现象，因此我们要寻找正确的手段来调整再热汽温，将再热汽温控制在合适的状态，以提高机组的经济性。
关键词：660MW超超临界；直流锅炉；汽温控制策略
引言
基于660MW超超临界直流锅炉来讲，过热汽温的加强控制属于强耦合多输入特点，在汽水流程中能够一次性可通过，无汽包合理地隔开过热段、蒸发段、加热段，所以，无法像汽包炉设备组仅仅依靠喷水减温与燃烧器摆角来调节蒸汽温度。
1 660MW超超临界直流锅炉汽温变化特征
对于直流锅炉来讲，气温的变化原因较为复杂。在正常运行条件下，锅炉各个受热面之间是没有固定界限的，加热段、蒸发段与过渡段之间的温度变化呈渐进式的分布。但是如果锅炉内部出现燃料与给水的比例不均衡时，锅炉三个受热面原有的平衡将会被打破，导致出汽口的蒸汽输出参数变化。比如，如果锅炉的给水流量变小，就会让锅炉的燃烧时间增加，促使蒸汽在过渡段的时间加长，使过渡面积扩大，蒸汽的温度难以下降，导致出汽口蒸汽温度上升。反之，如果给水较多，就会使锅炉蒸发段的面积扩大，降低锅炉的内部温度，影响锅炉以及出汽口的气温。
2 660MW超超临界直流锅炉汽温影响因素
1）锅炉受热面的清洁程度直接保证了锅炉效率，锅炉不同区域吹灰时，对主再热汽温的影响不同，水冷壁区域吹灰时，由于水冷壁吸热增加，主汽温上升，由于炉膛出口烟温下降，再热汽温略有下降。同理，过再热器区域吹灰时，主再热汽温均上升。
2）以炉跟随为主的协调方式下加、减负荷，以负荷控制为主，在加减负荷时为了快速响应负荷，汽机调门的动作比较快，负荷响应快于锅炉燃烧，即使在接到负荷指令后预加煤量比较大，但压力、汽温在加负荷时还会先降低，减负荷时反之。
3）尾部烟气挡板作为再热汽温的主要调整手段，对主、再热汽温的影响比较明显，通过改变流过一、二次蒸汽受热面的烟气分配比例来调节再热汽温，而主汽温的变化通过调整过热度来弥补。
4）一次风压及磨煤机运行方式的影响，一次风压对炉内燃烧的影响是一个暂态过程，提高一次风压，使积聚在磨煤机内的煤粉送入炉膛，加强了燃烧，使汽温上升。磨煤机运行方式主要影响炉内火焰中心高度，改变水冷壁和过再热器的吸热比例，影响主再热汽温。
3 660MW超超临界直流锅炉汽温控制策略
3.1重视水煤比反馈信号
中间点温度与焓值都能被当成反馈水煤比的信号，并且当负荷出现变化的时候，中间点焓值在线性度与灵活度方面皆具备显著地优势。中间点焓值不仅能快速的反映出体现煤水逼得失调变化，焓值还象征着过热蒸汽作功力，焓值给定值不仅有益于对符合加强控制，并且还能实现对过热汽温的粗调。所以使用中间点焓值，能够保障调节煤比的性能与精准度。
3.2水煤比例控制
调节水煤比属于保持汽温的最佳手段，但对过热汽温的延迟影响很大;喷水减温可以快速实现过热汽温的改变，但无法保持恒定的汽温。如若二者能够相互协调，定能得到汽温调整与响应最优的性能。炉膛的吸热目标值属于给水目标和省煤器进口到分离器出口概论的焓增乘积，该目标值通过金属锅炉储能瞬态修正金属锅炉作为炉膛出口饱和温度转变率除源自T控制器炉膛焓增值，减锅炉的减温水流量，最终得出炉膛实际的给水流量要求值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆进入T控制器偏差属于一级减温器的进口汽温与一级减温器前后的温度偏差，将两个控制偏差量相加之后产生T控制器的偏差，通过此种偏差信号对水煤比例进行修正，增加一级减温设备的前后温度偏差信号的目标作为信号表示一级减温设备适量的进行喷水。依据对水煤比调节后会让一级减温设备更加稳定在布置预定温度差比值，保持一级减温器在适中的位置进行工作，通过及时响应调整汽温的上下波动，规避减温器长时间处在全关或是全开位置造成滞后调节。
3.3调整再热汽温
超超临界机组的全年负荷主要在50％～100％变化，如采用滑压运行方式，在设计上机组应该维持额定的再热汽温。但实际在机组很难达到这个要求，通常只能在60％或70％负荷以上才能维持再热汽温．当前，超超临界机组带一部分负荷运行已是常态，而网调对负荷变动速度也越来越快，因此当负荷变动频繁时，再热汽温不能维持稳定，再热汽温会随着机组负荷的波动出现周期性的变化。
3.3.1正常加减负荷过程中的汽温调节
超超临界机组在正常加负荷时，对于过热器来说，由于蒸发量的逐渐增加，对汽温还有一定的补偿能力，而再热器则没有这种补偿能力，所以在加负荷时过热汽温的上升速度要比再热汽温的上升速度慢很多，这时可以采用适当开启事故减温水的办法来降低再热汽温，同时可以通过吹灰操作来降低再热汽温，因为吹灰能够清除锅炉受热面的结焦和灰渣，使煤粉的热量能够更多地被炉膛吸收，从而降低炉膛出口烟温，使再热汽温下降。因此，可以将锅炉吹灰放在机组加负荷的过程中，以更好地控制再热汽温，减负荷过程与此相反，同时，在减负荷时可以通过提前将燃烧器摆角上移或加大上层制粉系统的燃料量等调节手段来保证火焰中心上移，使再热汽温在较小的范围内波动。
3.3.2快速加减负荷过程中的汽温调节
快速加减负荷是指机组由于某种原因使汽轮机调门迅速关小，负荷变动速度也越来越快，甚至出现大幅度的负荷变动．在快速加减负荷时，再热汽温的上升或下降速度是比较快的，因此在开大或者关小减温水的同时，应根据负荷的变化情况快速开启或停运1～2台磨煤机（正常次序应该是在快减负荷时首先操作磨煤机）来控制再热器温度，同时通过调整炉膛的风量来控制燃烧。
3.4 PID控制措施
通常我国在控制过热汽温方面选用串级PID控制措施，基于工况较为稳定的状况下，此种控制措施基本上可以符合运行生产方面的需求，但是在锅炉启磨停磨、负荷大幅度上升下降、锅炉核的火焰中心变化等比较复杂的工况下，通常会出现调节落后甚至于反调。同时一般的减温水电动落实结构不具备快速的响应速度，不适合频繁的动作，这样势必会使串级PID调节对突发性大幅度干扰的控制力。为此，我国使用物理过程控制减温水的方案，待进口的汽温发生改变之后通过过热设备实现汽温出口的改变，进口汽温需通过模拟过热设备特点PTn产生变量，在PID调节设备设定值的回路和经过调节因子相乘具体出口汽温互相抵消。若是所模拟的过热器特征PTn，需要充分接近过热器的具体特性，需要在整体动态化调节中设定值的回路基本保持恒定，系统的调节功能非常稳定。同时为了避免汽温太低造成过热器内进水，需运用减温水附近压力测点相应对的饱和度加上裕量当做出口汽温的设定值下限。
结语
总而言之，660MW超超临界直流锅炉汽温的控制技术依然是保障我国电厂锅炉高效安全运转的重要技术。只有操作人员熟悉锅炉的工作原理、工作环境以及操作流程，提前做好准备和预判工作，不断创新技术手段，才能真正保证锅炉汽温的稳定控制。
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论文作者:常军亮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：锅炉论文; 负荷论文; 炉膛论文; 机组论文; 超临界论文; 温度论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2019年第22期论文;