◇科技论坛◇ 科技圈向导 ２０１４年１７期 超超临界直流锅炉壁温控制分析 杨演 （深能合和电力＜河源＞有限公司广东【摘河源５１７０２５） ．要】锅炉壁温控制是电厂安全经济运行的重要环节，电厂对锅炉超温非常重视，严格要求在任何时候都要避免壁温超温情况发生我 ，们运行人员都在想尽办法尽量完成考核任务。但限于锅炉设计、设备缺陷、维护管理、运行调整等多方面因素的影响行，使得壁温控制难度很大，运行中必须兼顾各种问题，必要时需要牺牲一定的经济性来实现锅炉壁温安全。 还要兼顾机组经痹运 【关键词】超超临界锅炉；壁温控制 ０．前言 超超临界直流锅炉由于蒸汽参数高、水冷壁、三级过热器、四级过 热器管材选用设计冗余并不大，主蒸汽温度设计６０５￣Ｃ．而三过、四过 耐受极限为６５８￣Ｃ，报警至为６２８－６３８￣Ｃ．由于烟气偏斜、受热面沾污 等等情况，运行中部分管屏壁温时常是在报警值边缘．对运行人员安 全经济运行调整带来了很大的操作难度．必须要严格精密调整．来兼 顾各方以实现最优 设计为上层磨运行，但受限于磨煤机检修、负荷低、调温需要等因素影 响，有时不得不用下层磨、隔层磨等非正常模式运行．这样就导致水冷 壁部分管屏容易超温 （６）过热器减温水量过大，导致水冷壁区域水量减少．部分管屏超 温情况加剧。受限于设计及节流孔结垢等因素影响．水冷壁部分管屏 温度常发生偏高情况，造成过热器喷水量对水冷壁水动力分布的影响 很大，有时即使略有喷水，水冷壁管都会有明显的升温．加大汽温控制 的难度。 １．现状调整 某厂锅炉常发生水冷壁、三过、四过壁温超温．尽管经过加氧运行 和经锅炉厂家指导通过ＡＡ风调整后．超温情况有所缓解．但超温情况 仍会不时的发生。当发生超温时往往不止一根管．且上升速率非常快难 以避免。某日 ２炉运行中四过几乎所有管屏的１号管均出现温度偏高 情况，较其他管高１０～２０℃，其中管屏Ｎｏ１４、１５、１６、１７、４６、４７、４９、５０管 屏１号管均超过６３０￣Ｃ，最高达６３５￣Ｃ。为缓解１号管超温情况．我们通 过ＡＡ风调偏、降低主汽温、投人吹灰器等多项操作．最终使大部分管屏 １号管壁温得以下降，但Ｎｏ４６、４７、５０管屏１号管仍偏高。 根据情况我们进行了相关调整试验．第一步骤为通过配风调整和 降低主汽温后，超温情况得到缓解．但仍表现为１号管壁温较其他管 偏高１ＯｑＣ以上．且汽温控制较低．不满足经济性要求 由于＃２炉长期 低负荷运行，风量偏小且吹灰周期较长．１号管超温．也明显看出．锅 炉水平烟道区域受热面积灰严重．受热分布偏离设计指标 为此第二 步骤我们投人水平烟道下层过热器区域吹灰器．吹完ＩＫ１、２、５、６后大 部分１号管壁温出现先降后涨的趋势 水平烟道底部积灰仍未清理干 净。第三步骤投入水平烟道下层靠后的ＩＫ１５、１６号吹灰器．大部分１ 号管壁温出现明显的下降．且与其他管壁温偏差大幅减小 执行完以 上操作后，炉膛出口烟温明显下降２０￣Ｃ．同时出现左右两侧烟温偏差 较大了ｌ０℃，这也印证了四过右侧４６、４７、５０屏ｌ号管壁温仍偏高问 题。经调整后，四过壁温仅右侧少数管存在偏高情况．但为保证其不超 温．主汽温就维持在６００℃以下运行．且此时水冷壁前墙Ｎｏ４３附近温 度也偏高．最高温接近５００℃．较大部分壁温偏高１００℃以上．因此没 有再加大ＡＡ风摆角和上层开度的调整力度 主汽温降低１Ｏ℃．机组煤耗将增加１－２ｇ／ｋｗｈ 在安全运行的前提 下，我们想经济真是举步维艰，这应不是我们所想看到的。 （７）配风调整影响炉内热负荷分布，有时会发生难以两全的情况 由于四过右侧管屏容易超温，采用调整ＡＡ摆角．集中加大ＡＡ风上层 风量的方式来调整炉内烟气分布，的确能够降低该位置壁温 但此种 做法也可能导致水冷壁热量加大、燃烧配风不合理燃烧不充分会推后 等情况发生。经试验．ＡＡ风上层开大较平均开度情况．水冷壁温偏高 点普遍上涨５－１Ｏ℃，若再加大这种调节，则情况会更严重 受限于各 方面因素影响．配风调整也难以非常便捷的控制锅炉壁温 （８）机组在变负荷时，为了更快的响应负荷变化．协制系统常 采用汽机快速响应而锅炉利用蓄热来跟踪调整．由于直流锅炉蓄热小 且存在热偏差，因此在变负荷时常出现部分受热面管屏迅速超温．难 以调整。 （９）汽温控制在安全与经济上必须做出艰难抉择 当机组稳定运 行时，为了尽量提高经济性，汽温控制都尽量与设计值靠近 当变负荷 时，锅炉壁温局部发生超温，降低汽温往往是最快捷的办法之一．但这 又违背了经济调整的宗旨．使得壁温控制难上加难 ３．处理建议 鉴于以上分析，壁温控制及考核．真是给了我们一个艰难的难题 当然我们运行人员不怕应对这些困难，必会想尽一切办法来克服困难 完成任务。为最大程度有效的解决此问题．有以下建议： （１）根据壁温现状，运行人员尽可能的对症下药。当超温区域仅为 四过右侧部分管屏时，可通过ＡＡ风尽量调偏：当水冷壁超温时则通过 减少喷水、抬高拉长火焰等方式来应对：当四过大部分１号管壁温偏 高．极有可能是水平烟道区域积灰严重所致．应及时进行锅炉蒸汽吹 灰；当实在是多区域壁温超温，难以兼顾时，应考虑适当降低汽温运行 （２）在尽量控制壁温的同时，还要严格监控管理水质．确保受热面 不发生结垢、腐蚀、氧化皮脱落等情况。另外低负荷时一定要保证分离 器入口过热度不能过低．否则分离器带水可能使二过减温水旁路过 水，导致汽温、壁温发生大幅波动，结垢腐蚀、、管材寿命等大受影响。 （３）除了控制四过出口温度外，还要确保三过出口不高于５６０￣Ｃ． 二过出Ｅｌ不高于４９０℃，以保证二、三级过热器不发生超温过热情况。 （４）继续改造节流孔圈．从设计上优化锅炉水动力分配．以期从根 本上解决壁温超温问题 （５）优化协制逻辑，尽量避免在加减负荷时造成水冷壁、过热 器壁温超温情况．必要时放慢变负荷速率 （６）控制壁温确实是一个让人纠结、难以两全的工作．希望在合适 的情况下能邀请专家对我厂锅炉配风、燃烧及逻辑控制再进行深层优 化．根据实际情况对症下药．以期彻底解决安全与经济的矛盾 另外还 ２原因分析 究其原因．主要有以下几点： （Ｉ）该锅炉采用墙式切圆燃烧方式．炉内热负荷分布不均衡，烟气 残余扭转较严重．因此超温主要在部分管屏 如两台炉水冷壁左右墙、 前墙Ｎｏ３ｌ～Ｎｏ９５管，四过管屏Ｎｏ４５～５１．常较其他管明显偏高．就是因 为烟气热量分布不均所致。受到炉内配风方式、管内工质流量分布难 以实时调整的缘故．运行调整很难彻底解决这个问题 （２）受电网调峰影响，机组时常需要快速大幅度变负荷。当变负荷 时．锅炉需要较大幅度的煤量过调．利用锅炉的蓄热来达到快速响应 负荷的目的．这样的控制策略必然导致加减负荷时壁温难以稳定 机 组滑压运行曲线修改后．变负荷时汽压变化更大．煤量过调幅度更大． 导致这一现象应该更加严重 （３）炉内积灰、结渣等因素，导致部分受热面过负荷导致超温。直 希望可以向专家学习更好的操作手段，让我们操作更得心应手。 流炉没有热负荷正效应．当热负荷高于设计值时．可能导致管内工质 水动力恶化．加剧超温情况．由此会发生温度偏高的管屏温度会越来 【参考文献】 越高。 （４）蒸汽吹灰投运．造成部分管屏换热效率突然大幅增加．导致超 温。若未正确选择吹灰器位置．使得部分管屏过吹．加上锅炉热负荷分 配不均的因素影响．会导致部分管屏温度不降反升 （５）燃烧调整过于偏下．导致水冷壁区域热负荷过大。我厂锅炉原 『１］６００ＭＷ超超临界机组锅炉运行说明书．哈尔滨锅炉厂． ［２］华东六省一市电机Ｔ程学会编．锅炉设备及其系统［Ｍ］北京：中国电力出版 社．２０００． 『３］刘志敏．电站锅炉原理．中国电力出版社． 『４］朱全利锅炉设备及系统．中国电力出版社．
