(河北国华沧东发电有限责任公司 河北省 061113)
摘要：提高锅炉效率一直以来是电力建设当中的重要课题，锅炉效率取决于各项损失，锅炉的各项损失包括排烟损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、锅炉散热损失等。其中，排烟损失是锅炉排烟物理热造成的损失，是锅炉各项损失中最大项，因此，降低排烟损失是提高锅炉效率的关键。本文通过对660MW超临界直流锅炉汽温调整原理进行探讨，通过汇总机组实际运行中存在的汽温调整问题。
关键词：660MW；超临界；直流炉；燃烧调；处理
1项目概况
神华河北国华沧东发电有限责任公司（即河北国华黄骅发电厂）位于河北省沧州市以东约100km的黄骅港港口码头南侧，北距天津市120km，西距黄骅市约55km。由中国神华能源股份有限公司、河北省建设投资公司及沧州市建投能源投资公司合资兴建，投资比例分别为51%、40%和9%。
电厂规划装机容量2520MW，其中一期工程建设2×600MW亚临界燃煤发电机组，二期工程建设2×660MW超临界燃煤发电机组，并留有再扩建4×1000MW超超临界燃煤机组的建设条件。一期工程1号机组、2号机组分别于2006年6月、12月投入商业运行，二期工程3号机组、4号机组分别于2009年3月、9月投入商业运行。机组自投产以来至今运行情况良好，经济、社会效益显著。
2 在实际运行中，主再热汽温调节主要存在以下问题
2.1锅炉低负荷运行时间较长，炉内燃烧相对集中，炉膛火焰充满度不好，使汽温变化比较敏感，给锅炉汽温调节带来一定困难。
2.2锅炉煤质变化大，三台磨煤机运行时，磨煤机基本处于满出力运行，磨煤机出力对燃烧的的调节裕度较小。
2.3锅炉输渣系统存在缺陷较多，处理过程中，炉膛及过再热器吹灰不正常，使锅炉受热面积灰结渣严重，影响了锅炉汽温的正常调整。处理过程中炉底漏风较大，降低了炉膛火焰温度，干扰了锅炉的稳定燃烧。
3.4锅炉二次风配置属上海锅炉厂的独创，在二次风挡板的调节方面无运行经验，特别是在给水侧大幅变化时，如何在燃烧侧配合调整汽温，需要继续总结经验，不断提高操作技能。
2.5锅炉主、再热减温器调节特性较差，各级减温水流量未进行校核，普遍存在显示不准的情况，在燃烧调节时参考价值不大。
2.6锅炉过热度自动调节还需进一步完善，在低负荷、变工况和煤质变化大时，给水过热度自动调节振荡较大，且和主汽压的变化趋势呈反向变化，必须通过值班员干预才能稳定。
3 PRP燃烧器的工作原理
图1和图2所示以旋流燃烧器为为例的PRP燃烧器的结构和原理示意图。由图可见，PRP燃烧器的关键部件是煤粉气流预热室，首先，煤粉气流经过一分离器将其分离成浓粉和淡粉两股气流，只有浓缩的一次风煤粉气流从偏心的喷口进入预热室，而淡粉气流则被送至燃烧器外的另外的喷口进入炉膛。在预热室中，在浓煤粉气流的引射作用下，预热室中会形成一个比炉膛压力更低的负压，从而将炉膛中的高温烟气卷吸回流至预热室中，在预热室中的煤粉气流通过强烈的湍流混和而被高温烟气迅速加热升温。在预热室的进口端有一调节空气门，该调节门与自动装置系统连接，预热室的温度传感装置可根据煤种的着火特性自动控制调节气门的开度，也就是调节预热室的负压和热烟气的回流量，从而自动调节预热煤粉气流的温度。
由图1和图2可见，PRP燃烧器的关键部件是浓煤粉气流预热室，该预热室可以与任何二次风系统结合，适用于包括四角切向燃烧直流燃烧器、墙式燃烧旋流燃烧器和拱形燃烧下吹式燃烧器等各种炉型的改造和新炉型的设计，具有适用于各种炉型和各种型式燃烧器的灵活性。
4 影响660MW超临界直流锅炉汽温问题的分析
4.1作为直流炉最主要的调温手段，中间点温度，即过热度对汽温的影响是最明显的。在变工况及锅炉煤质变化较大时，锅炉过热度波动较大时，汽温就会发生较大波动。
4.2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。
4.3炉膛配风的影响，由于主、再热器基本呈过热特性，在开大上层风门挡板时，对汽温影响较大，特别是高低位燃烬风挡板开大，对火焰中心的压制比较明显，开大时，减温水明显减少，汽温亦下降。
4.4过量空气系数的变化影响到对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过量空气系数增大时，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器进口温度降低，虽然对流过热器吸热量有所增加，但在煤水比不变的情况下，主汽温有所下降，而再热汽温上升，反之亦然。
4.5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。
4.6启转二次风和消旋二次风对汽温的影响。通过调整启转二次风和消旋二次风的比例关系，可以保持炉内燃烧充分良好，有效消除左右侧热偏差，消除左右侧温差。
4.7一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。
5 变工况下主再热汽温的调节思路
5.1在变工况或事故处理时，作为锅炉汽温主要调节手段的锅炉过热度大幅波动，锅炉给水流量大幅扰动时，为了防止主汽温超限，在调整时，一定要在稳定锅炉燃烧的基础上，首先稳定锅炉给水流量，使水煤比保持在正常值的±0.5左右（锅炉水煤比根据煤质不同一般在6-7之间），而不能一味调整过热度，因为相对水煤比来说，过热度相对滞后，把水煤比稳定了，过热度自然会稳定。如果一味的通过调整给水流量来调整过热度，就可能造成锅炉水煤比失衡，汽温就会大幅波动无法稳定而超限。
5.2锅炉燃烧稳定与否，是锅炉各参数是否稳定的根本。因此在锅炉变工况期间，维持锅炉燃烧稳定就特别重要，在加减煤量时，维持煤量变化在10T/min以内，同时注意锅炉风量的跟踪情况，及时调整，避免锅炉发生爆燃或燃烧大幅减弱现象。
5.3在机组加减负荷及其他较小扰动时，锅炉过热度基本稳定，可提前调整主汽温设定值，调整减温水量和尾部烟气挡板，就能控制汽温稳定。
5.4在事故处理过程中，汽温大幅波动时，还可以通过改变一次风压，开大或关小顶部二次风，调整运行磨煤机出力及切换磨煤机的方法来改变炉内燃烧和火焰中心高度来调整汽温，汽机侧可通过开关调门来配合，但这些方法要注意汽温、汽压变化，汽温稳定时再缓慢恢复，切忌来回调整，造成汽温大幅摆动。
6 结论
综上所述，通过对锅炉汽温变化的原因分析，在日常汽温调整中按照以上调整思路和注意事项，就能实现变工况情况下锅炉汽温稳定，实现锅炉运行安全性和经济性。
参考文献
［1］上海厂超临界锅炉调节控制系统的基本技术要求[S].
［2］上海厂超临界锅炉运行说明书[S].
［3］国电发[1999]579号汽轮发电机运行规程[S].
［4］锅炉燃烧与制粉系统说明书[S].
论文作者:刘智勇
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：锅炉论文; 炉膛论文; 稳定论文; 热度论文; 气流论文; 机组论文; 负荷论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;