摘要：660MW超临界机组因为高效率、高经济性目前已成为我国的主流火电发电机型，锅炉壁温的控制对锅炉本身的安全运行有极大的影响，其稳定运行对电网有着无比重要的意义。因此壁温的调节是日常运行中一项重要课题。文章将从超临界机组和锅炉壁温调节的概念出发，提出有针对性的调整思路，让我们锅炉在工况变化的情况下，壁温调整超限的问题得以解决。
关键词：超临界直流机组；主汽压力和机主控调门开度；壁温；给水温度；火焰中心高度等
店塔发电公司2X660MW超临界直流锅炉型式为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，定-滑-定方式运行、单炉膛、一次中间再热、对冲燃烧、平衡通风、干式排渣、全钢悬吊结构∏型锅炉，在任何工况下高过管壁温不允许超过594℃。
1、下面是机组实际运行过程中易引起锅炉壁温超限存在的几个常见问题：
1）实际主汽压力与目标主汽压力的偏差大
在正常负荷加减过程中，机组协调AGC投入，当网调负荷AGC指令下达后，机主控优先开关汽机调门来快速调整负荷，快速达到网调需求的机组出力。炉主控根据负荷对应的压力设定值与实际压力偏差进行调整进行加煤加水升温升压，在此过程中，必然产生压力变化率，机主控调门开度趋势便是我们判断壁温变化的前置指标。下面是调峰机组在加减负荷时壁温超限的实例
例一、2018年10月11日上午9:00-9:15分，机组负荷由600MW降至490MW，锅炉长吹进行中，AGC正常降负荷，期间给水偏置-105t/h并未进行操作。600MW工况时主汽压力21.5MPa目标压力23.9MPa，相差2.4MPa，汽机主控调门开度98%;490MW工况时主汽压力21.9MPa目标压力23.6MPa，相差0.3MPa，汽机主控调门开度87%,此过程中主汽压力变化很小，但机主控调门98%关至87%，9:06受热面壁温超限。附图：
原因：前期炉侧压力较目标压力偏低，机主控调门开度偏大；降负荷后，主汽压力较目标压力接近，但机主控调门关度达11%，炉侧蒸汽流速相对下降所致。
例二、2018年10月11日晚上22:40-22:50分，机组AGC负荷由402MW加至440MW，给水偏置-65t/h加至235t/h，加水达300t，期间主汽压力17MPa涨至20MPa，涨幅达3MPa；目标压力由17.46MPa涨至18.14MPa仅涨0.68MPa;汽机主控调门开度85%关至81%;此过程中主汽压力高于目标压力2MPa，22:45受热面壁温超限。
原因：加负荷时，给水偏置加幅300t之多，导致炉侧主汽压力较目标压力明显偏高，机主控调门开度关小；炉侧蒸汽流速相对下降所致。
例三、2018年10月12日凌晨6:18-6:35分，机组AGC负荷由410MW加至540MW。410MW工况时主汽压力14.3MPa目标压力18.3MPa，相差4MPa，汽机主控调门开度97.3%；540MW工况时主汽压力22MPa目标压力22MPa，主汽压力涨幅8MPa，但机主控调门98%关至87%；06:23受热面壁温超限。
原因：前期炉侧压力较目标压力偏低4MPa，机主控调门开度97%偏大；加负荷后，主汽压力较目标压力接近，但机主控调门关度达16%，炉侧蒸汽流速相对下降所致。
以上三个实例均说明当前负荷下实际压力与目标压力偏差大，在工况变化时，汽机调门关小，锅炉受热面蒸汽流速相对下降导致壁温超限。
2）给水温度变化
下面是实际运行中，同一负荷下，高加投入运行与退出运行的对比：我们发现400MW时给水温度降低83℃，660MW时三台高加正常投入时给水温度约比退出后高出100℃左右。高加系统退出后的工况，给水量下降、给煤量上升、水煤比下降、排烟温度下降，燃料在锅炉内辐射换热增强，炉膛口温度高，过热器辐射换热和对流换热得到加强，主汽温度必然上。控制不好便会壁温超限，热器蒸汽流量增加，热器蒸汽温度反而会下降，相反恢复加投入时，情况刚好相反。当高加退出时给水温度变成除氧器出口温度，比正常运行多了80度左右，高加突发解列肯定是要冲负荷的，所以首先看你现在机组的负荷情况，满负荷下是有一定的危险性存在。一般情况下通过降负荷实现，这种方法比较安全，但是经济性会有影响。一般通过退出AGC输入指令CCS负荷设定降负荷，这样水煤比不至于出现偏差，但是速度不要太快防止主汽压力上升较快，负荷调节率在9MW左右，要跟具实际情况来定。还有一个危险点就是除氧器水位，必须及时调整，如果凝泵变频还要及时手动加。如果是满负荷工况冲负荷这个过程中要注意发电机线棒温度、汽轮机轴承振动等系列问题。
图二高加退出
3）火焰中心上移
我们知道高过受热面为辐射换热，它的高度上升会造成水冷壁吸热下降，中间点温度降低,导致蒸发段后移，屏过和高过增加，过热蒸汽温度降低,再热蒸汽温度升高。因为在水煤比不变的情况下,火焰中心升高,炉膛中心温度相对降低,水冷壁吸热减少蒸发点后移,过热器入口温度降低;同时再热器吸热增大,过热器吸热减少,所以过热蒸汽温度降低。 火焰中心升高,炉膛出口烟温升高,再热器呈对流特性,所以再热蒸汽温度升高。 下面是一例稳定工况下，停最下层的一台A磨煤机使火焰中心高度上升，00:13造成的锅炉壁温超限事件：
4）同时经常性查堵漏风，加强对炉底清渣清焦人孔关闭情况的检查，防止因漏风引起汽温上升壁温超限;经常性的清灰打焦，保持受热面的清洁等手段对主再热汽温包括水冷壁的安全运行有利，有利于经济运行，同时有利于汽温的调整和管壁温度的控制。
结束语
对于660MW超临界直流锅炉，正常壁温调整一定要注意汽压，汽压变化实质上反映了锅炉蒸发量与汽轮机的用汽量（外界负荷）之间的平衡关系受到破坏。汽机主控调门的开度就好比一杠秤，左边是挑着锅炉右边挑着汽机，机主控调门开度便是衡量它们的唯一标准。严格按照当前负荷对应压力曲线是控制壁温的根本依据，以分离器出口壁温为前馈导向，减温水调门在30%~60%开度为重要手段，树立起一个理念：“压力是顶起来的，气温是烧起来的”。当然负荷变化、给水波动、煤质变化、火焰中心、炉底漏风、炉膛结灰结焦、锅炉吹灰等均是影响壁温的重要因素。这就要求我们在平时加强监视调整，当然了协调控制逻辑、磨煤机风门线性、设备调节精度高、风煤比的调节品质相当高。
参考文献
[1]吴少伟.发电厂集控运行技术问答.北京：中国电力出版社.2011.11
[2]华东六省一市电机工程（电力）学会.锅炉设备及其系统.北京：中国电力出版社.2006.5
[3]华东六省一市电机工程（电力）学会.热工自动化.北京：中国电力出版社.2006.9
论文作者:杨正军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/13
标签：调门论文; 压力论文; 负荷论文; 锅炉论文; 温度论文; 机主论文; 工况论文; 《电力设备》2018年第25期论文;