350?MW超临界直流炉滑参数停机下烧仓各参数控制

王雷

摘 要：随着300 MW级超临界机组经济性高于亚临界机组的现状，350 NW超临界机组在国内逐渐建成，伴随相关的运行措施参数也有相应的变化，该文以某厂350 MW超临界直流炉烧仓的滑参数停机为例，分析了超临界直流炉滑参数停机下影响主汽温度波动的主要原因，提出滑参数停机过程中汽温控制的要点及如何保证滑停过程中烧仓与汽温同步下滑的控制方法，以及零燃油、零超排机组停运技术。

关键词：超临界直流炉 烧仓滑参数停机 汽温 零燃油 零超排

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（c）-0030-02

随着工业及城市的进程化，350 MW超临界带供热系统及工业用汽机组是最近几年国内比较流行的新建机组形式，但不同于300 MW亚临界机组，它没有汽包环节，给水的加热、蒸发及蒸汽的过热是一次性连续完成的，在机组烧空煤仓的滑参数停机过程当中，既要考虑烧空煤仓，又要满足滑停下汽温汽压规定的要求，往往导致操作调节时失调，造成汽温汽压大幅波动，影响机组安全。

2014年7月以来，各地区对环保指标管理非常严格，任何情况下都不允许电厂超标排放。在各电厂的机组停运中，若对原煤仓或煤粉仓烧空停运，一般都会投入油枪助燃，助燃用油一般在2～10 t；在机组负荷降到50%以下时，因反应区温度降低，脱硝系统都会退出运行，致使NOx排放超标。

滑参数停机是调速汽阀保持全开，汽轮机负荷随锅炉蒸汽参数的降低而下降，机炉的金属温度相应下降，直至停机。也就是逐渐降低主、再热蒸汽的参数进行减负荷直至达到所要求的参数后停机、停炉。滑参数停机的主要目的是为了使机组参数，如锅炉侧压力、温度，汽机侧汽缸及转子温度降至较低水平，从而缩短检修工期。

由于各煤仓煤位不均，在负荷比较低的情况下，烧空仓难度很大，从而增加了汽温控制的难度，给机组的安全带来很大的危害，同时炉膛温度的降低，致使NOx排放超标。因此研究350 MW超临界直流炉滑参数停机并且是兼顾烧仓时的汽温调节及排放零超标对机组安全、经济、环保具有重要意义。

1 超临界直流炉汽温控制的主要特点

超临界直流炉没有汽包环节，给水的加热、蒸发及蒸汽的过热是一次性连续完成的，各段受热面之间没有明显的分界面，随着运行工况的不同，锅炉将运行在亚临界或超临界压力下，蒸发点会自发地在一个或多个加热区段内移动。给水从省煤器到过热器产生蒸汽是连续不断进行的，这样给水、燃烧和汽温调节不是相对独立的，而是密切相关、相互影响的。因此，为了保持锅炉汽水行程中各点的温度及水汽各区段的位置为一规定的范围，要求水煤比、风煤比、减温水及过热度在合适的范围内。

1.1 水煤比

在直流炉中是很关键的词汇，即是给水流量与燃料量的配比。水煤比是直流炉调节汽温的最基本手段，喷水减温进行精确调节。直流锅炉运行中为维持汽温，锅炉燃料量与给水流量必须保持一定比例。煤水比合适则锅炉的过热段长度、蒸发段长度和过热段长度才能维持正常比例，汽温的过热度才能在合适范围，金属管壁温度和蒸汽温度才能在合适范围内。

1.2 过热度

人们往往在分离器出口某一金属段处设定一个监视温度，叫中间点温度。运行中煤水比增大时中间点温度上升，即过热度增大，往往主再热汽温升高。

1.3 减温水

在直流炉系统中，汽温在达到额定值时，主汽温使用减温水越多，再热汽温越高。汽轮机做功用的蒸汽量一定，过热器减温水越多，经过过、再热器受热面的蒸汽量越少，在燃料量一定下，过、再热器汽温相对应的升高。

2 滑参数停机下烧仓与汽温控制

2.1 烧仓影响

在现场进行滑停及烧空仓是一个矛盾体。当滑到缸温达到要求值时，但煤仓的煤还没有烧空，此时应该继续进行烧空仓，必然会引起汽温及缸温的变化。所以在停机前一定要把握煤仓的多少，然后进行计划性的进行控制各台磨煤机的煤量，并及时调整运行磨的煤量，让各个原煤仓的煤量差异保持最小。

在烧仓的过程当中，燃料量是逐渐减少的，炉膛的燃烧及蒸发量也是逐渐减少，势必会引起增大汽温控制的难度。对于某电厂进行烧空仓为例，先烧底层原煤仓，保证下次启动进行煤种参配打好基础。有计划地停运时，机组停运前一天安排备用原煤仓烧空。立即通知输煤值班室，进行对各个原煤仓煤量进行盘查，做出上仓计划，对于A原煤仓不安排上仓，对于B、C、D、E原煤仓保持低煤位，并且煤量要有准确的数值。尽量减少空仓的数量，此时烧空仓的时间也可以估算出来，这样以来，煤仓在烧空的状态下，滑停也能够在短时间结束。具体为：停运前8 h控制运行原煤仓煤位在1 m左右，并保持仓位基本一致。在烧仓过程中，加强监视各原煤仓煤位，适当调整给煤机煤量，控制各运行原煤仓煤位基本一致。当各仓煤量在50 t左右时，适当调大上层燃烧器给煤量，依次烧空原煤仓。期间保持负荷在50%以上。当剩余一台制粉系统时，将给煤量调到最大，负荷可带到30%以上，由于炉膛温度仍然很高，且煤粉集中，浓度高，不需投油助燃，直至烧空仓，锅炉灭火，机组停运。

2.2 水煤比及过热度的影响

以某电厂烧空仓为例：在350 MW下滑至175 MW时采用CCS协调控制，175 MW以下机、炉两侧均采用手动控制，整个操作可以分为两种方法。

一种方法是整个操作一直保持直流炉干态运行。另一种方法是进行直流炉的干态转湿态、给水切旁路等操作。

第一种方法：保持水煤比基本不变，分离器出口过热度保持在一定范围，必然是干态下运行。操作细节：随着煤量的减少，给水也需要逐渐减少，但由于直流炉最小流量的要求，此时要求退出给水流量低保护，这样以来，给水可以通过控制小机或电泵的转速及再循环进行控制，直到停机。这样对于控制汽温有利，它始终保持有一定的过热度，对于汽温及缸温的缓慢下降调节是有利的。

第二种方法：通过直流炉的干态转湿态，此时对于汽温增加了难度，操作量越大，汽温的影响因素越多势必会造成汽温的反复波动。

2.3 减温水的影响

在低负荷阶段汽温波动较大，而且波动频率高，出现了汽温的反复，在以往的主汽温度和减温水量停机变化趋势中，发现每一次减温水量大幅、反复变化均会引主汽温度的波动，由此可以看出减温水量才是造成此次汽温波动的最主要原因。一旦处理不当极易造成蒸汽带水含量过高，对机组的安全造成相当大的影响。因此在减温水的控制要慎重并且要平缓，以某电厂为例，随着煤量的减少，先烧空底层原煤仓，来保持一个高的火焰中心，保持汽温缓慢下降，从而平稳的控制减温水也就容易了（见图1）。

3 零燃油、零超排

计划停机前，合理控制各原煤仓烧空时间，控制负荷低于50%时间段在30 min以内，在炉膛温度降下来前，开大顶层二次风门，降低SCR区入口氮氧化物，提高煤粉浓度，达到不投油稳燃的目的。缩短脱硝反应区温度低于允许值的时间，不退出脱硝系统，NOx排放不超标，同时也可以烧空原煤仓。适当调大上层燃烧器给煤量，从底层向上层烧空原煤仓，期间保持负荷在50%以上。当剩余一台制粉系统时，将给煤量调到最大，负荷可带到30%以上，由于炉膛温度仍然很高，且煤粉集中，浓度高，不需投油助燃。从而可实现零煤位、零燃油、零超排。

4 结语

带烧仓的滑参数停机必须提前精确计算和合理安排，煤仓的煤位指示必须准确，并及时观察、计算各煤仓的存煤量及调整运行磨的给煤量，尽量保持带低负荷阶段的各磨煤仓煤位一致，以便煤仓烧空时滑停也即将结束，从而尽量缩短低负荷停留时间，避免汽温的反复给操作带来困难。

参考文献

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