660MW超临界直流锅炉汽温调节分析

王英龙

摘 要：某电厂660MW超临界直流锅炉为当前国内的典型机组，投产以来运行稳定，本文通过对此锅炉进行燃烧调整试验和长期运行调整过程中总结的其在汽温调整过程中的一些经验和方法，来分析660MW超临界锅炉汽温的调整，实现机组安全、高效运行。本文工作能够为同类型锅炉的运行和调试提供一定的借鉴意义。

关键词：超临界；锅炉；汽温；调整

0 引言

某电厂660MW超临界机组锅炉为上海锅炉厂引进美国ALSTOM公司技术制造的国产超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊П型结构、露天布置的燃煤锅炉，锅炉型号：SG-2080/25.4-M969，机组投产以来一直运行稳定。660MW超临界机组锅炉作为当前国内火力发电厂较为典型的机型，汽温调节是锅炉运行的重要环节，分析、总结汽温调节过程中存在的一些问题，提出相应的解决措施，对于保证机组经济运行、实现安全供电具有十分重要的意义。

1 汽温调节的主要任务及对机组运行的影响

1.1 主要任务

汽温调节是火力发电厂中锅炉运行最为重要的工作之一，总体而言，汽温调节的主要任务有3个：第一，通过调节汽温，使主、再热器出口蒸汽温度不能超过允许的最高温度；第二，维持过热器、再热器管壁温度始终保持在规程允许的安全范围内；第三，通过汽温调节实现鍋炉运行的高效率。

1.2 汽温调节对机组运行影响

利用汽温调节维持蒸汽参数的稳定，是机组安全、高效运行的基本要求。过高、过低的汽温以及变化过快的汽温都会对机组运行带来不利的影响，分析如下：

第一，过高的汽温会导致机组设备寿命变短。汽温太高首先会让锅炉直接受热面和负责输送蒸汽的管道材料蠕变加快，一旦汽温严重超标，可能会使材料强度快速降低，甚至出现爆管等现象，严重影响机组运行寿命。

第二，过低的汽温会降低机组运行效率，使煤耗变大。汽温过低会使机组循环不畅，导致末级蒸汽中湿度变大，加大对汽机末级叶片的腐蚀。

第三，变化过大的汽温容易产生管材等部件的疲劳，危及机组安全运行。汽温变化过大还会引起转子和汽缸间的胀差改变，加剧机组振动。

2 燃烧调整措施

由以上分析可以看出，汽温调节对于超临界锅炉的安全、高效运行有着极为重要的意义，因此，对于实际中出现的各种汽温调节的问题，应该通过对运行数据的分析，提出相应的燃烧调整措施。对于该电厂锅炉运行数据的分析发现，该电厂燃烧调整中主要存在以下问题：当前的燃烧控制方式以及二次风配风方式上对减小末级过热器左侧管壁金属温度与蒸汽温度的差值是不利的；现有的风箱-炉膛差压控制方式主要利用偏置二次风AⅡ、BⅡ、CⅡ、DⅡ、EⅡ控制与调整风箱-炉膛差压，AⅡ、BⅡ、CⅡ、DⅡ、EⅡ的假象切圆较大，在升降负荷过程中，偏置风的调整快速改变了炉膛出口的速度场和温度场分布，是造成左侧过热蒸汽温度与同侧最高管壁金属温度差值突然变大的原因。

根据以上分析，采取如下措施进行燃烧调整：

（1）取消目前的风箱-炉膛差压控制方式，以解决升降负荷过程中，左侧过热蒸汽温度与同侧最高管壁金属温度差值突然变大的问题。此项措施采用后，在一定的区间内升降负荷时，所有二次风挡板的开度保持不变，末过入口的烟气速度场、温度场保持大致相似，因而左侧过热蒸汽温度与同侧最高管壁金属温度差值基本稳定不变，取消目前的风箱-炉膛差压控制方式，左侧过热蒸汽温度与同侧最高管壁金属温度波动明显变小，延长了管子材料的寿命。现场运行表明，当负荷大幅度变化时，需要采取措施保证壁温与汽温波动同步，这就不会出现反向变化的情况。同时，还可以做到壁温、汽温波动幅度较小，较为稳定。

（2）对高、低负荷下，管壁金属温度偏高區域不同的情况，将660MW～300MW分为3个负荷区间，摸索出了适合不同负荷区间的二次风配风方式，比如，对于sofa5和sofa4二次风门，分别在660～440MW、430～395MW、385MW以下3种运行状态下，适合不同负荷段的二次风配风方式将分别为0、0、0和70、0、100。在同一负荷区间内，二次风的配风方式保持不变。新的配风方式采用后的运行状况表明，在660MW～300MW的负荷区间内，末级过热器左侧各管屏壁温的均匀性得到显著改善，左侧过热蒸汽温度与同侧最高管壁金属温度差值较调整前明显降低。

3 燃烧调整效果

在600MW～550MW负荷区间，左侧过热蒸汽温度可控制在565℃稳定运行，最高金属温度不超过586℃；在550MW～440MW负荷区间，左侧过热蒸汽温度可控制在570℃稳定运行，最高金属温度不超过585℃；在380MW～330MW负荷区间，左侧过热蒸汽温度可控制在570℃稳定运行，最高金属温度不超过586℃；目前已将3种配风方式做入控制系统。

在采用新的配风方式后，末过左侧管壁金属温度偏差减少，末过左侧最高管壁金属温度值与过热蒸汽温度的差值显著降低。表明末级过热器左侧烟气侧温度场、速度场的均匀性得到改善，同时右侧烟气流场的均匀性未受到影响，末级再热器的金属温度均匀性也得到了改善。

参考文献

[1]杨震，庄恩如，曹子栋.600MW超临界直流锅炉的燃烧调整试验[J].动力工程学报，2007，27（4）：502-506.

[2]张超.660MW超临界直流锅炉汽温调整分析及解决方案[J].科技视界，2015，（29）：94.

[3]樊泉桂.超临界锅炉的汽温特性及控制[J].动力工程学报，2007，27（1）：34-37.

[4]刘坤家.660MW超临界直流锅炉汽温控制技术研究[J].中国高新技术企业，2016，（10）：28-29.

（作者单位：河北国华沧东发电有限责任公司）