摘要：随着人们对电力的需求不断扩大，为了满足经济社会发展对电力的需求。国家大力建设高容量、发电功率大的发电厂。超临界1000MW塔式锅炉受热均匀、安全系数高、占地面积小，在火力发电厂中广泛应用。本文主要分析了1000MW超临界塔式锅炉特点和调试技术。
关键词：1000MW超临界塔式锅炉；火力发电厂；发电机组
2007年我国自主设计制造出了首台1000MW等级超超临界塔式锅炉，填补了国内1000WM超越临界的塔式锅炉。由于塔式锅炉占地面积小、耐磨损等优点，短短十年发展迅速，目前国内在建和拟建的1000MW超临界塔式锅炉整个火电厂总量的70%。但是目前，我国对1000WM超临界塔式锅炉的调试技术还不是很成熟，因此探究1000MW超临界塔式锅炉以及调试技术对促进我国超临界塔式锅炉的发展具有重要意义。
1 1000MW超临界炉塔式锅炉的特点
某新建火电厂1000WM超临界塔式锅炉，锅炉为单炉膛塔式布置、四角切向燃烧、平衡通风、摆动喷嘴调温、露天布置、全钢架悬吊结构，锅炉采用中速磨冷一次风直吹制粉系统，一共配备6台中速磨煤机。在正常情况下，一共有5台中速磨煤机，另外一台备用，锅炉的启动系统为内置汽水分离器，并配备循环水泵，布置大气扩容器和集水箱。1000MW超临界塔式锅炉设计最低直流荷载锅炉最大连续蒸发量的30%。该火电厂1000MW超临界塔式锅炉具有以下特点：
1.1锅炉整体结构简单
塔式锅炉受热面布置在炉膛的上部，对流受热面受热均匀。锅炉内的煤炭燃烧时对流受热面中径直向上，热量上升的速度和温度比较均匀，所以不会造成不均匀传热偏差。这样的布置方式，不仅有利于炉膛受热，而且有利于锅炉启动与停炉养护，确保锅炉运行过程中，炉膛空气流通，所有的受热面都可以进行酸洗。由于锅炉的尾部没有设置烟井，所包覆过热器的系统和水冷壁回路设计的比较简单，整个锅炉整体汽水系统与π型炉更加简单，汽水系统遇到的阻力比较小。
1.2锅炉烟气流场比较均匀
1000MW超临界塔式锅炉系统没有折烟角，水冷壁出口介质温度比较均匀，对流受热过程中，烟气不需要直转弯，所以烟气流场、过热器、再热器出口的蒸汽温度比较均匀，塔式锅炉的烟气向上流动，煤炭燃烧的时候，大颗粒的煤灰受到重力作用，煤灰速度远远低于蒸汽1m/s的流向速度。塔式锅炉与上部结构与炉膛、烟道结构比较简单，确保烟道烟气流场均匀，从而使得整个锅炉烟道的阻力小，风道阻力一般为同一容量π型锅炉的六分之五，大大降低了锅炉风机的耗能。
1.3对流受热面传热利用率高
由于锅炉对流系统设置比较简单，避免了烟气的折向运动，提高了锅炉对流受热面的热利用系数。与同一容量的π型锅炉相比，在对流受热面进出口烟气相同的情况下，塔式锅炉的对流受热面传热面积远远小于π型锅炉。
1.4锅炉设备磨损低
对流受热面的磨损率与烟气煤灰运动的速度成正比，与π型锅炉相比，炉膛出口残余的烟气旋流在水平烟道的流动速度不均匀，所以采用消旋措施进行处理，但是这种处理方式只是降低了不均匀旋转流速，而没有解决这个问题。同时炉膛出口烟气在转折过程中，会造成水平烟道上下烟速不均匀，这增加了烟速在较高区域的磨损，尤其是炉膛出口水平烟道，上下左右的烟速不均匀，从而使得烟道最高处的磨损率高于平均值。此外，煤灰在离心力作用下回出现分离，导致烟道截面的煤炭浓度不通，增加了烟道局部磨损。但是塔式锅炉的烟气流速均匀，所以受热面的磨损低于π型。1000WM塔式锅炉的主要设计参数
2. 1000MW超临界塔式锅炉调试技术
2.冷态调试
塔式锅炉燃烧系统采用NOX同轴燃烧系统，与常规的超临界锅炉系统相比，每一台磨煤机的出口有四根煤粉管，并用裤衩管将这些煤粉管分成上下布置，这样每一台煤粉机有两层煤粉火嘴。锅炉冷态调试过程中，不仅测试每一台煤粉机出口风速，而且还要检查每一个裤衩管分层后两根煤粉管的均匀性，如果超过规定的范围值，则需要对煤粉管进行改造。
2.2蒸汽冲管
根据国外超临界塔式锅炉的运行经验，过热器和再热器酸洗以后，再次启动大容量旁路进行大流量的冷态清洗，就能达到汽轮机进汽的品质要求，不需要再次进行吹管。但是目前我国由于超临界塔式锅炉调试技术还不够成熟，所以无法取消冲管。一般采用无临冲阀开式稳压冲管，最大锅炉连续蒸发量达到45%，每天冲管一次，每一次持续20分钟。确保每一次冲管间隔时间超过20小时，让锅炉充分的冷却，让管子内部的氧化物通过冷热循环自动剥离，从而提高冲管效果。
2.3启动带旁路
国外1000MW超临界锅炉一般都配置了100%和65%高、低压旁路，取消了过热器出口的安全阀。火电厂新机组在调试过程蒸汽品质允许低于正常运行标准，并通过不同负荷阶段的调试，不停地改进蒸汽的品质，从而达到运行要求。但是在调试阶段，会有大量的低标准蒸汽进入到汽轮机。所以，在汽轮机启动前，需要经过一个锅炉带旁路运行，维持一定的热负荷。并通过大炉水的置换措施或者投入凝结水等方式，提高汽水品质。
结束语：
当前我国的1000MW超临界塔式锅炉调试技术还不是很成熟，在借鉴和学习西方发达国家的调试技术的同时，还需要加大自主研发的力度。
参考文献：
[1] 刘珊伯,孟繁兵,徐颂梅等.1000MW超超临界塔式锅炉关键调试技术及优化运行[J].黑龙江电力,2014,36(5):467-470.
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[3] 魏国华,宋宝军,夏良伟等.1000MW超超临界塔式褐煤锅炉的研究[J].锅炉制造,2014,(1):17-20.
论文作者:杨泷胜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/18
标签：锅炉论文; 超临界论文; 烟气论文; 炉膛论文; 均匀论文; 烟道论文; 磨损论文; 《电力设备》2017年第17期论文;