350MW超临界直流CFB锅炉给水的运行调整研究

王鹏程，王 珂，殷鹏飞（山西河坡发电有限责任公司，山西省阳泉市045000）

350MW超临界直流CFB锅炉给水的运行调整研究

王鹏程，王 珂，殷鹏飞（山西河坡发电有限责任公司，山西省阳泉市045000）

众所周知，给水流量的调整一直是直流锅炉的重中之重。东锅新一代的350MW配套CFB锅炉采用了超临界运行参数，没有设置水冷壁强制循环泵（BCP），启动系统得到了优化。本文从运行调整的角度，结合试运投产经验，对DG1184/25.31-Ⅱ1型锅炉在启动、干湿态转换、停运、事故处理等各种工况下的给水控制操作方法进行了探讨。

循环流化床；直流锅炉；给水调整

循环流化床燃烧技术是目前比较先进的煤洁净发电技术之一。采用较高的超临界运行参数发电较亚临界及其以下的机组能提高发电效率，所以超临界和CFB锅炉结合起来成为了高效、低排放的发电锅炉。河坡发电是首批350MW超临界直流CFB锅炉的使用者，在没有同类型机组运行经验的情况下，通过逐步摸索，逐渐对350MW超临界直流CFB锅炉各个工况下的给水调整有了一些认识和心得。

1 锅炉简介

锅炉型号DG1184/25.31-Ⅱ1，与350MW超临界汽轮发电机组配套。

锅炉为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、半露天M型布置、平衡通风、一次中间再热、固态排渣、水冷滚筒式冷渣器、循环流化床燃烧方式，采用高温冷却式旋风分离器进行气固分离，锅炉整体为全钢架结构，整体支吊在锅炉钢架上[1]。锅炉最大连续蒸发量和额定工况如表1所示。

表1 锅炉最大连续蒸发量和额定工况表

锅炉的启动系统由汽水分离器、储水罐、大气扩容器、水位控制阀（361阀）、截止阀、疏水泵（一用一备）、管道及附件等组成。工作流程为水冷壁出口集箱→汽水分离器→储水箱→361阀→大气扩容器→疏水泵→至汽机凝汽器或机组排水槽。

2 锅炉上水及冷态清洗

锅炉进行相关检修后停运时间≥150h或锅炉长期运行后，再次启动前必须进行冷态清洗。冷态清洗的标准是：炉水含铁量

（1）冬季上水要注意水冷壁壁温，防止炉水上冻。

（2）要验证储水罐水位计的准确性，通过水位计正压测、负压侧排水以及查看排空平台均可。

3 不同工况下的给水调整

3.1 锅炉启动期间给水调整

3.1.1 第一阶段：点火阶段

在锅炉水质合格后，锅炉就可以点火了。根据厂家给出的指导意见，在点火升温期间锅炉一直保持355T/H流量运行，目的是保证有足够的工质吸热保护水冷壁。

但是，实际应用中遇到了一些问题：

（1）锅炉长期保持355T/H运行，化学制水跟不上，有除盐水断水的可能；

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（2）启动初期床温较低，给水量大造成产汽量较小，旋风分离器过热器以及后续过热器管内冷却介质少，容易超温；

（3）启动初期产汽量小，大量的水经过361阀排入机组排水槽，带走了热量，延长了启动时间。

改进措施：在启动过程中，给水流量不要一成不变，根据床温的升高逐渐提高给水流量，使大部分水能变成蒸汽，冷却过热器管子，同时能减少用水量，减少热量损失。

3.1.2 第二阶段：投煤阶段

当床温达到投煤要求时，往往主汽参数已经升高到一定阶段，汽机旁路已经打开，锅炉的疏水、排空系统均已关闭。在这个阶段投煤目的主要是尽快将参数升至汽机冲转要求。此时，给水流量仍然是根据床温来控制。由于是投煤初期，这个阶段容易出现锅炉燃烧忽强忽弱的情况。值班员要特别注意根据燃烧及时补水。

3.1.3 第三阶段：并网带负荷

此阶段锅炉投煤量增多，床温上升至无烟煤着火点以上，锅炉内部燃烧强度明显增强，如不及时调整，水冷壁温差会增大，威胁锅炉安全。这时应观察床温变化率，在床温达到快速上涨的拐点时，迅速同步增加电泵转速，提高给水压力和上水流量，保证储水罐水位稳定，避免水冷壁温出现偏差。

3.1.4 第四阶段：干湿态转换

转态负荷推荐是30%BMCR，在这个阶段电负荷为105MW，给水流量355T/H（尽量不要超过400T/H），主汽压力最好不超13MPa。在这参数控制下转态比较安全，给水流量太大或太小，都会导致锅炉水冷壁过热段的推后或前移，主汽温度难以控制，受热面管壁超温。转态完成以后，控制给水流量适当低于蒸汽流量。此时应多观察中间点温度，保持燃烧稳定，防止机组干湿态反复转换。

3.2 正常运行中的给水调整

由于没有汽包，锅炉转入直流运行以后，循环倍率变为1，给水一次蒸发为蒸汽，给水流量即蒸汽流量。此阶段给水的控制和以前几个阶段大不同，它不再控制储水罐水位，而是和煤量一起控制负荷和汽温。煤水比和汽水分离器出口过热度是该阶段两个重要的监视参数。由于循环流化床锅炉燃烧具有较大的热惯性，煤水比反应不及时，所以按照反应速度来看，过热度能快速灵敏的反应出给水流量和锅炉放热量是否匹配。在投入给水自动和焓值自动后，值班员只需监视过热度参数即可，如果过热度偏高或偏低，可以设置过热度偏置来调整给水流量。在条件允许的范围内，尽量降低过热度，这样可以减少过热器减温水的用量，主汽温度的调整也有一定裕量。

3.3 停炉时的给水调整

正常停炉时，干态和干湿态在转换时的给水调整同锅炉启动。锅炉停运后，由于床温尚高，为保护水冷壁管，锅炉应继续上水。同样，根据床温下降及时调整给水量，保证水冷壁壁温下降速度始终＜100℃/H。当床温＜400℃，水冷壁壁温＜200℃，可以停止锅炉上水。

3.4 事故状态的给水调整

在异常事故工况下，如风机跳闸，自动给水不能满足迅速调节的需求，应及时将给水控制切至手动控制，及时将CCS切除（如果CCS未自动切除），锅炉主控、汽轮机主控切手动，同时手动调节汽泵转速控制给水流量维持中间点过热度。

事故状态下仍然还是盯住过热度来调整给水流量，同时还有一个经验值：即1万电负荷对应锅炉负荷29T/H蒸汽，根据此比例计算即可得知对应负荷下应该调整的给水流量。

4 结束语

综上所述，给水流量的调整是直流锅炉的一个重点，同时也是一个难点，对于CFB直流锅炉更是如此。因此这就要求相关工作人员需要对锅炉在不同工况下的给水调整控制方法具有清晰的认识，并不断的摸索研究，以此来保证CFB直流锅炉安全稳定运行。

[1]邝 伟，邬万竹，谭志茜，等.600MW超临界CFB锅炉给水运行调整控制研究[J].四川电力技术，2015（05）：86～90.

TM621.2

A

2095-2066（2016）33-0055-02

2016-11-12

王鹏程（1979-），男，山西阳泉人，工程师，本科，从事循环流化床锅炉运行研究管理工作。

王 珂（1976-），男，工程师，本科，研究方向为循环流化床锅炉的运行技术。

殷鹏飞（1986-），男，工程师，本科，从事山西河坡发电公司运行管理工作。