摘要：当前关于660MW超临界直流锅炉的汽温控制技术，整体的发展较为良好。其中引起锅炉温度异常的主要原因有：炉内产生堆积物、火焰位置问题、水煤比例问题。当前针对此类原因，主要的改善方式为：自动化技术、调节水煤比技术、针对运行状态预控技术。本文针对当前660MW超临界直流锅炉汽温控制技术的发展现状进行描述分析，提出了问题并给出了改善措施。
关键词：660MW超临界直流锅炉；汽温控制技术
引言：随着我国经济的快速发展，对于电力的需求也越来越大。660MW超临界直流锅炉作为火力发电中的主要设备之一，其对于发电厂的稳定运行有着重要的意义。因此关于660MW超临界直流锅炉的温度控制问题，也引起了研究人员的注意。
1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超临界直流锅炉
超临界锅炉内工质的压力为临界点以上，称其为超临界锅炉。一般情况下锅炉内的工质都为水，水的临界压力是22.115Mpa374.15℃。当锅炉内工质处于此类状态时，水和蒸汽之间的转换形成连续性，并在此过程中无气泡产生。此类超临界锅炉称之为超临界直流锅炉，其中660MW代表其功率。
3超临界直流锅炉温度控制技术现状
当前660MW超临界直流锅炉汽温控制技术，整体的发展态势较好。当前主要针对660MW超临界直流锅炉汽温控制的技术有：自动化技术、调节水煤比技术、针对运行状态预控技术等。针对此类技术，作者进行简要的分析介绍。
3.1自动化技术
当前随着技术的发展，各类设备在运行的过程中自动化程度较高。自动化技术的应用，一定程度上提高了设备的工作效率比，也减轻了因人为操作带来的失误。当前针对660MW超临界直流锅炉的汽温控制技术中，也应用到了自动化技术。自动化技术针对660MW超临界直流锅炉所在的设备机组，进行全面的管控。并针对其运行状态，作出相应的调节，其中温度异常调节也属于调节的一种类型。
3.2 调节水煤比
当前在660MW超临界直流锅炉温度控制的运行中，通过调节水煤比例的方式调节汽温，也为常见的一种手段。工作人员为了保证整体锅炉的温度正常，在锅炉运行之前针对整体的水煤比例，以及输出负荷作出精确的计算。并按照计算结果，进行水煤的投放，以此防范锅炉出现温度异常，并加强整体锅炉的安全运行。
3.3针对运行状态预控技术
660MW超临界直流锅炉，作为整体发电设备机组中的一部分，其对于机组中其他设备的运行影响重大。因此为了保证660MW超临界直流锅炉的安全运行，工作人员在开机之前，会对整体设备的运行状态进行预估。根据实际输出功率，预估其运行状态，并针对有可能出现的温度异常等情况，作出有效的防范措施。
4引起锅炉温度异常的原因
超临界直流锅炉在运行的过程中，引起其锅炉温度异常的情况较多。作者经过分析案例，总结出如下原因。例如：炉内产生堆积物、火焰位置问题、水煤比例问题。针对此类原因，作者进行简要的分析介绍。
4.1炉内产生堆积物
超临界直流锅炉在运行的过程中，由于长期的水渍积累或杂物进入，在炉内形成堆积物。此类堆积物的形成，造成锅炉内部受热不均匀。局部地区因为堆积物的原因造成温度较高，最终导致锅炉内部温度异常，影响锅炉的整体安全运行。
4.2火焰位置问题
锅炉在运行的过程中为固定状态，但火焰在加热锅炉时，会因一些原因造成燃烧不均匀。火焰燃烧不均匀，使得整体的火焰在燃烧的过程中位置有所不同。燃烧位置的差异，导致锅炉内部受热不均匀，造成类似与堆积物影响加热的状态。燃烧物燃烧不均匀导致火焰加热位置不全面，最终导致整体锅炉的工作效率低下，影响整体设备机组的工作效率。
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4.3水煤比例问题
煤水比在直流锅炉的温度控制中发挥着重要的作用。一般来讲，煤水比是指给水与进入炉膛煤量之间的比值，即一吨煤能把多少吨水加热成额定温度的过热蒸汽，是汽水调节过程中的一个参考值。因为直流锅炉始终在过热器出口维持着一定的过热度，接近额定温度，偏离时用切换上下层燃烧器、增减氧量、烟温挡板和喷水减温等手段调节。
直流锅炉正常运行后分离器已经不起作用，就要用煤水比来控制过热汽温在一定的范围内，加上过热器喷
水减温的细调，使过热蒸汽温度在合适的范围内。煤水失调的直接后果是气温剧升或剧降，超温或汽机进水，会大大降低锅炉温度控制的效率。
4.4过量空气原因
过量空气是锅炉汽温控制的一项重要内容。锅炉的过量空气系数如果控制不好，就会导致锅炉排烟的损失、炉膛内辐射吸热能力、过渡区吸热能力等，降低锅炉的热效率。如果锅炉的过量空气系数增加，锅炉的排烟损失也会随之增加，水冷壁吸热能力下降，分离器中间出口部位也受到影响，减少了温度的控制能力，虽然煤水比的比例不变，但仍造成出口气温下降。
5锅炉汽温的控制技术和措施
5.1煤水比调节
煤水比指的是锅炉给水与燃料的总体比率，是计算直流锅炉在燃烧过程中所产生的热能与蒸汽量带来的负荷是否合理的重要参数。因此，通常情况下在锅炉燃烧所选择的燃料中各种物质变化不大的前提下，煤水比的设置也是相对固定的，从而使锅炉的汽温以及压力始终保持在一个稳定的范围内，变化幅度不大。所以，煤水比的调节是锅炉效率与温度稳定的重要基础之一。
在机组的操作过程中，对于煤水比的计算一定要精确和仔细，提前干预煤水比的变化，减少温度的剧变。在具体的操作中：第一，要对煤水比的变化趋势和锅炉的工作状态进行预先地判定，即根据机组加减负荷的变化制定给水量以及燃料的供应；第二，一旦燃料的材质发生变化，操作人员要迅速调整煤水比，并且结合过热度参数重新计算煤水比的比率，保证汽温的稳定控制；第三，应当根据机组的整体性能、运行时间、负荷强度随时微调煤水比，让煤水比在不同环境下都能有效地保证汽温的平衡与稳定，这就要求煤水比应该是一种动态的平衡过程。根据笔者的工作经验，负荷较高时，锅炉的燃烧较为充分，煤水比可以适当调高，保持在一个较高的水准，具体可以在7左右进行变动；相反，如果负荷较低，则需要降低煤水比到5左右。
5.2控制过热、中间点温度措施
分离器出口的温度，与分离器出口温度相对应的压力饱和温度之间两者之间的差值就是锅炉的过热度。过热度与煤水比存在一定的对应关系，可以说，监测并控制好过热度的变化数据，就是对煤水比的控制的一种体现。因此，过热度是过热汽温的重要指标之一，保证过热度的稳定能够有效地控制过渡段的蒸汽出口焓的稳定，同时也促进了过渡段长度保持在一个稳定的范围内。因此，控制过热、分离器出口中间点温度也是660MW超临界直流锅炉汽温控制技术的有效方式之一。
具体来讲，就是利用计算公式来建立分离器出口压力、饱和温度以及中间点温度差距的变动曲线，总结过热度的实际变化数值，以便机组可以在过热度投自动时自动地进行给水量的调整，调整范围控制在±200T/h之内。当然，通过控制过热、中间点温度的措施控制直流炉的整体汽温必须在一定的逻辑条件之内，调整给水量可以调控过热度，而过热度的变化也带动了主汽压力、饱和温度、分离器出口过热度以及中间点温度的变化，这又会导致给水量的进一步变化，成为连续的循环变化。
因此，在这种不断的起伏波动条件下，过热度等参数几乎不可能长期保持绝对的稳定，所以工作人员要在主汽压力摆动、机组负荷摆动、主汽调门摆动的状态下根据经验与要求进行适当的操作和控制。当然，还有许多办法也可以帮助660MW超临界直流锅炉进行汽温的控制，比如降压法吹管技术，能够在条件和设备更换较少的前提下满足锅炉温度控制的具体要求等。
结束语
总而言之，660MW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。笔者结合自身多年的工作经验，对660MW超临界直流锅炉的气温调整原因以及措施进行了阐述，并对煤水比、过热度等重要参数在锅炉温度控制中的重要作用进行了分析。笔者认为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:石志芳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
标签：锅炉论文; 超临界论文; 温度论文; 技术论文; 热度论文; 堆积物论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第8期论文;