中国石化胜利石油管理局有限公司胜利发电厂 山东东营 257087
摘要：本文通过介绍直流锅炉的特点、给水控制的特点，从启动阶段的注意事项入手，结合机组自身的运行特点，在保证机组安全的情况下，总结了660MW机组在启动过程中的燃烧配风调整、给水流量控制的优化策略，减少锅炉烟气、锅炉给水带走的热量损失，达到优化启动参数，节约启动成本的目的。
关键词：直流锅炉；配风调整；启动给水；节约成本
1.直流锅炉的特点：
水的临界点22.115MPa、374.15℃，大于这个压力，为超临界机组。超临界机组不仅煤耗大大降低，污染物排污量也相应减少，经济效益十分明显。其特点：
1.1 超临界直流炉没有汽包环节，给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽时一次性连续完成，对直流锅炉来说，热水段、蒸发段和过热段受热面之间是没有固定界限的。
1.2 由于没有储能作用的汽包环节，锅炉的蓄能显著减小，负荷调节的灵敏性好，可实现快速启停和调节负荷，适合变压运行。但汽压对负荷变动反映灵敏，变负荷性能差，汽压维持比较困难。
2.直流锅炉给水控制的特点
2.1锅炉启动阶段（湿态运行），为了水冷壁的安全，启动一开始就必须以最小安全流量向锅炉连续上水，同时维持储水罐水位正常，以保证机组的安全运行。
2.2转干态以后，蒸发量不仅决定于燃烧率同时也决定于给水流量，给水调节的任务是满足机组负荷的需要同时维持中间点温度有合适的过热度，防止返回湿态和水冷壁及过热器超温，对过主汽温进行粗调。
3.启动阶段注意事项：
3.1 炉水冲洗阶段
主要是防止热力设备金属结垢、积盐和腐蚀，叶片粗糙、叶型改变通流面积减小将致汽机效率出力降低、轴向推力增大甚至影响转子平衡；随着锅炉压力的升高，水和蒸汽中杂质沉积，各成分、阶段溶解度不同。
3.2 燃料量的控制
主要控制初期、增加燃料量速度（汽水膨胀问题）、磨一次风量和煤量的配比、一次风速及煤粉细度、炉膛出口烟温监视。
3.3 汽压、汽温的控制
主要是对烟气挡板、高低旁调节汽压、风量的调整、湿态运行时水量的控制、减温水的调节。
3.4 总风量的控制
主要是对风量测点准确、氧量值的显示及变化趋势、二次风门的调整、风箱压差、一次风压的偏低控制，不用开启过多通道、尽可能提高炉膛温度及燃烧效率。
3.5启动流量、储水箱水位的控制
主要是保证水冷壁安全质量流速、炉水泵的监控、燃料量波动、汽压波动、溢流阀自动情况、切换给水主、旁路时、切换泵、投退高低加等。
4.配风调整及给水控制优化实施背景
4.1 三期#5锅炉是哈尔滨锅炉厂自主开发研制的2141t/h燃煤超临界直流锅炉。该锅炉采用新型切圆燃烧方式、单炉膛、平衡通风、一次再热、固态排渣、π型超临界直流炉。锅炉燃烧方式为CUF墙式切圆分级燃烧，燃烧器四墙布置，低NOX的水平浓淡燃烧器，主燃烧器二次风偏离一次风5°进入炉膛，形成风包粉的布置方式，在靠近水冷壁区域形成氧化性气氛。一次风上下六层，共24只；二次风采用大风箱结构，布置有三层油风室，在距主燃烧器上层二次风喷嘴上方约3904mm处布置有四层分离燃尽风（SOFA）喷嘴，SOFA风采用四角布置。
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4.2 五号机锅炉启动初期,按照哈锅厂给的参数,要保持610t/h的给水流量和大于30%的总风量。通过初次点火吹管的实践经验，发现启动点火耗燃料量大，并且由于给水量太大造成产汽量偏少，另外锅炉总风量偏大，过热汽和再热器对流换热增多，造成主汽温度偏高，由于过热器减温水无法投入，主、再热汽温度不容易控制。
5.对策制定与实施
5.1工况分析
#5汽轮机冷态启动时采用中压缸启动，在汽轮机冲转达到冲转参数后，汽轮机中压缸进汽，高压缸未进汽，只有当切缸完成高压缸才能进汽，这个过程暖机时间长，随着锅炉炉膛出口烟温的升高，面对#5锅炉启动和低负荷运行期间，锅炉过热器减温水无法投入的现状，锅炉末级过热器的出口主蒸汽温度逐渐升高。造成汽轮机主汽温度与高压缸温度严重偏离，偏差越来越大，针对这种状况，通过燃烧配风调整、提高给水温度和降低锅炉启动给水流量和风量等手段调整锅炉主汽温度和汽轮机高压缸温不匹配的问题。
汽轮机首次冲转时，锅炉只投油枪运行，没有投入煤粉，锅炉油枪运行期间，通过查看#5锅炉二次风配风，锅炉的总风量偏大，各层风门开度不合理，造成锅炉大量热量被烟气带走，锅炉产汽量少，锅炉蒸汽温度升高过快。
5.2 优化措施
在锅炉启动初期，我们从以下几方面进行调整，优化创新了#5直流锅炉的燃烧配风调整和给水控制，不仅达到了控制锅炉出口蒸汽参数的目的，还可以大大节约启动燃料量，从而节约了启动成本：
5.2.1减少锅炉总风量
在哈锅规定的30%最低总风量的基础上进一步降低锅炉总风量至18%左右，减少锅炉多余送风带走的热量损失，让进入炉膛的燃料尽量多的产生蒸汽，烟气量也减少了，从而对主蒸汽温度进行控制。
5.2.2 采取“哪里有燃料，哪里有配风”的原则
将未投入燃料的二次风门全部关闭，尽量将油配风开大，尽量降低二次风箱与炉膛差压，减少未投燃料二次风门的漏风量，减少大风量带走的热量，降低炉膛火焰中心高度，从而减少过热器、再热器的对流换热量，从而将锅炉出口炉膛温度得到了有效的控制。
5.2.3 降低锅炉启动给水量，减少锅炉给水带走的热量损失
在保证锅炉水冷壁安全的前提下，在哈锅规定的最低550t/h(一般维持在650t/h)最低给水量的基础上进一步降低锅炉给水量至250t/h左右，使投入的燃料产生的热量与给水吸收热量产生蒸汽的热量尽量匹配，最大限度的减少锅炉湿态运行时通过361阀排走的热量，锅炉热量主要用于蒸汽的产出，从而减少锅炉燃料的投入和锅炉主、再热器对流换热量，将主、再热汽温的增长速度抑制住，保证了汽轮机的冲转参数，避免了锅炉出口主、再热汽温与汽轮机冲转参数的继续偏离。同时，启动给水流量的降低可以减少除氧器加热汽源的用量，可以进一步提高给水温度，增加锅炉产汽量，进一步降低过热蒸汽温度。
6.效果分析及结论
6.1通过优化#5直流锅炉燃烧配风调整及给水控制，大大减少了锅炉启动初期大量热量排走的热损失，有效减少了启动过程中的燃油消耗量和辅助蒸汽消耗量。
6.2通过优化#5锅炉燃烧配风调整，在锅炉主蒸汽减温水无法投入的情况下，使得炉膛出口烟气温度得到了有效控制，避免了机组冷态启动时锅炉蒸汽温度与汽轮机缸温的严重偏离，保证了的成功冲转和中压缸启动时切缸工作的顺利进行。
6.3 #5锅炉优化后的燃烧配风调整及给水流量变化的调整，有效控制了锅炉主、再热汽温，炉膛出口温，锅炉水冷壁、过热器、再热器温度均未发现超温，均处于良好运行状态。
6.4 优化后#5锅炉燃烧调整方式及给水控制已经应用在#5机多次的启动过程中，实施效果良好。对以后#5机的冷态启动过程中燃烧配风调整及给水控制有很好的指导意义。
参考文献：
[1]《660MW机组集控运行规程》胜利发电厂编，2018
[2]《单元机组集控运行》中国电力出版社，2001
[3]《电站锅炉运行与燃烧调整》黄新元编，中国电力出版社. 2003
作者简介：董向新（1986.03--）；性别：男，籍贯：山东东营人，学历：本科，毕业于烟台大学；现有职称：中级工程师；研究方向：电力工程；
论文作者:董向新
论文发表刊物:《科技研究》2018年9期
论文发表时间:2018/11/19
标签：锅炉论文; 炉膛论文; 风量论文; 温度论文; 蒸汽论文; 热量论文; 汽轮机论文; 《科技研究》2018年9期论文;