大唐潮州電廠2x600 MW超臨界機(jī)組于2006年下半年投產(chǎn)，經(jīng)過三年的運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足南方電網(wǎng)大幅調(diào)峰的要求。但是在運(yùn)行的過程中也出現(xiàn)了一些問題難于掌握，如大幅調(diào)峰時(shí)鍋爐運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性，從循環(huán)運(yùn)行向直流方式轉(zhuǎn)變，煤種變化導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定，燃燒偏斜導(dǎo)致左右側(cè)主再熱汽溫偏差大、水冷壁、過熱器壁溫超溫以及結(jié)焦等。本文從超臨界直流鍋爐調(diào)節(jié)特性與汽包爐的區(qū)別入手，通過以下幾個(gè)方面的分析和探討，對(duì)600MW超臨界鍋爐的調(diào)節(jié)特性進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為以后大型超臨界機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行提供借鑒。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、汽溫的調(diào)整
1.1循環(huán)方式的主汽溫調(diào)節(jié)
循環(huán)方式的主汽溫主要從兩個(gè)方面調(diào)整：一是通過投運(yùn)不同高度的燃燒器來調(diào)整爐膛火焰中心，如果燃燒調(diào)整不好，燃燒中心上移時(shí)，不僅造成趟熱器、再熱器壁溫超溫，還造成減溫水需求量大：二是通過改變氧量調(diào)整過剩空氣系數(shù)，因?yàn)檫^剩空氣系數(shù)偏大或偏小，將造成對(duì)流換熱和輻射傳熱的比例變化o
1.2直流運(yùn)行方式下主汽溫調(diào)節(jié)
直流運(yùn)行方式下主汽溫主要靠調(diào)整給水量、燃料量、中間點(diǎn)溫度、減溫水、給水溫度、協(xié)調(diào)控制等，表l介紹了哈爾濱鍋爐廠設(shè)計(jì)的600MW超臨界機(jī)組調(diào)整情況。煤水比失調(diào)會(huì)引起主汽溫度偏離設(shè)計(jì)值，因此要根據(jù)煤質(zhì)情況確定合理的
煤水比。中間溫度點(diǎn)選為分離器出口溫度，中間點(diǎn)溫度比主汽溫度更靈敏地反映煤水比。中間點(diǎn)溫度反映了鍋爐蒸發(fā)和過熱吸熱的比例，改變中間點(diǎn)溫度也可以影響主汽溫度。因此，根據(jù)主汽溫度曲線高低確定合適的中間點(diǎn)溫度，在中問點(diǎn)溫度合適的情況下，如果主汽溫仍偏高，只有通過減溫水來調(diào)節(jié)，投減溫水時(shí)應(yīng)注意減溫水后蒸汽溫度不能低于該壓力下的飽和度，避免造成水沖擊；升負(fù)荷時(shí)，先加水再按比例加煤，升負(fù)荷前期應(yīng)適當(dāng)降低水煤比防止低溫過水，降負(fù)荷則相反。
中間點(diǎn)溫度設(shè)定值是根據(jù)壓力自動(dòng)給出的，也就是分離器出口溫度減去該點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度，即該點(diǎn)的過熱度，一般取20~30℃，這與每個(gè)鍋爐熱平衡設(shè)計(jì)有關(guān)。在正常運(yùn)行中，當(dāng)中間點(diǎn)溫度偏離設(shè)定值時(shí)，應(yīng)立即調(diào)整給水量使實(shí)際溫度恢復(fù)到設(shè)定值。在調(diào)試過程中根據(jù)主汽溫度曲線高低確定合適的中間點(diǎn)溫度，有時(shí)中間點(diǎn)溫度已符合設(shè)定值，但主汽溫度仍然偏離設(shè)計(jì)值，這時(shí)需要對(duì)中間點(diǎn)溫度設(shè)定值進(jìn)行修正，主汽溫度仍然偏離設(shè)計(jì)值說明鍋爐水冷壁等蒸發(fā)吸熱和過熱吸熱的比例不合適。
因此，控制中間溫度關(guān)鍵要調(diào)整好水煤比，影響煤水比的主要因素有三點(diǎn)：一是煤質(zhì)的變化，需要定期進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)；二是給水溫度變化，需要運(yùn)行人員注意給水溫度，特別是高低加投退，給水溫度變化，水冷壁熱負(fù)荷加重，避免超溫，在滿負(fù)荷遇到高加退出時(shí)，應(yīng)立即退出上層燃燒器，并適當(dāng)降低負(fù)荷，以避免主汽溫超溫：三是受熱面污染，例如，水冷壁表面結(jié)焦。過熟器積灰嚴(yán)重等，影響熱吸收，造成吸熱比例變化，導(dǎo)致調(diào)節(jié)失控。
2、給水控制
2.1汽包爐給水控制
汽包爐給水量的調(diào)節(jié)和汽溫調(diào)節(jié)相關(guān)不大，因?yàn)檫^熱器受熱面是固定的，以及汽包爐爐蓄熱量大汽溫調(diào)節(jié)方便，汽包中有較大的工質(zhì)容積及能量儲(chǔ)存，有明顯的液一汽兩相分界面。因此，汽包爐主要控制蒸汽壓力和水位的變化，紿水流量通過水位變化保持與蒸發(fā)量平衡。
2.2直流運(yùn)行方式下給水控制
直流運(yùn)行方式下鍋爐的加熱、蒸發(fā)和過熱各區(qū)段之間無固定界限，一種擾動(dòng)將對(duì)各種被調(diào)參數(shù)起作用，直流鍋爐的總蓄熱量約為同容量汽包爐的1/4~l/2。在直流運(yùn)行方式下，采用強(qiáng)迫流動(dòng)，給水流量變化將影響系統(tǒng)壓力、蒸汽溫度、蒸汽流量。如圖1所示，給水量增加擾動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)特性（燃料量不變），由于需要加熱的工質(zhì)增加，使加熱區(qū)段增長，過熱區(qū)段縮短，同時(shí)蒸汽流量增加，造成過熱汽溫下降；但蒸發(fā)量及汽溫的變化均延遲一段時(shí)間t再上升，又由于增加的給水量變成蒸汽要經(jīng)歷工質(zhì)流動(dòng)及傳熱過程，蒸汽量的上升是逐漸的。由于大型直流鍋爐的汽水流程長度很大，因此采用中間點(diǎn)溫度來調(diào)整給水流量與燃料的比值。
3、壓力調(diào)節(jié)
3.l汽包妒壓力調(diào)節(jié)方式
汽包爐壓力變化主要反映系統(tǒng)八爐煤量的熱量和輸出蒸汽的能量平衡，壓力調(diào)節(jié)主要靠人爐煤量的調(diào)節(jié)。
32直流運(yùn)行方式下鍋爐壓力調(diào)節(jié)
直流運(yùn)行方式下鍋爐壓力調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是保持鍋爐負(fù)荷與汽輪機(jī)所需的蒸汽量相等。直流運(yùn)行鍋爐的蒸汽量等于進(jìn)水量，單純鍋爐燃料量的變化，除了在動(dòng)態(tài)過程中蒸發(fā)量有所變化外，不能引起鍋爐負(fù)荷的改變，只有改變給水量才能改變鍋爐負(fù)荷。壓力調(diào)節(jié)時(shí)，用給水量穩(wěn)定汽壓。負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，增減給水量的同時(shí)，相應(yīng)調(diào)整燃料量和風(fēng)量。
4、循環(huán)方式向直流方式的轉(zhuǎn)變
超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)配置爐水循環(huán)泵，與鍋爐水冷壁最低質(zhì)量流量相匹配。采用爐水循環(huán)泵，可以將再循環(huán)流量與紿水混合后進(jìn)人省煤器，從而節(jié)省由于此部分流量進(jìn)入擴(kuò)容器后膨脹、蒸發(fā)而損失的工質(zhì)，且完成鍋爐啟動(dòng)從亞臨界到超臨界直流的轉(zhuǎn)變。啟動(dòng)初期，汽水分離器中保持一定的水位，汽水分離器的作用相當(dāng)于汽包，處于濕態(tài)，存在兩相區(qū)。隨著燃燒率的增加，產(chǎn)汽量逐漸增加，分離器內(nèi)水越來越少，3590左右負(fù)荷時(shí)，產(chǎn)汽量與進(jìn)入雀煤器的給水量相等，汽水分離器已無水位，由濕態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓱B(tài)，因水的飽和溫度隨壓力的提高相應(yīng)升高，汽化潛熟相應(yīng)減少。當(dāng)壓力高于1臨界點(diǎn)時(shí)，汽化潛熱等于0，水在臨界壓力2212MPa下被加熱至臨界溫度374.15℃時(shí)。即全部從液相轉(zhuǎn)為蒸汽，不存在兩相區(qū)，即水變成蒸汽是連續(xù)的，并以單相運(yùn)行。在超臨界壓力下。水到蒸汽的變化只經(jīng)歷加熱階段和過熱階段，而無飽和蒸汽區(qū)，圖2是轉(zhuǎn)直流運(yùn)行時(shí)，循環(huán)流量與紿水流量的關(guān)系。
5、入爐煤量
5.1汽包爐入爐煤量調(diào)節(jié)
汽包爐因鍋爐蓄熱量大，八爐煤量的波動(dòng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)受干擾小，相對(duì)穩(wěn)定。燃燒穩(wěn)定性調(diào)整主要是通過對(duì)煤質(zhì)分析報(bào)告進(jìn)行審查，核對(duì)是否與設(shè)計(jì)煤種相符，化驗(yàn)煤粉細(xì)度是否符合要求。煤粉顆粒大，造成燃燒中心上移，調(diào)整鋼球配比，增大球徑小的裝球量及調(diào)整分離器的角度。送風(fēng)量大也造成燃燒中心上移，后屏過熱器、再熱器對(duì)流傳熱增加。造成適熱器、再熱器壁溫超溫。因此控制總風(fēng)量，通過測量灰渣未完全燃燒損失和排煙損失。省煤器出口氧量最佳控制點(diǎn)，得出最佳風(fēng)量。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
5.2直流爐的入爐煤量調(diào)節(jié)
直流鍋爐的入爐煤量波動(dòng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)干擾大，因此制粉系統(tǒng)直接影響著鍋爐的穩(wěn)定遠(yuǎn)行，風(fēng)量調(diào)整不好會(huì)造成給粉管堵煤、給粉管超溫、爆燃等現(xiàn)象。風(fēng)煤比控制不好造成燃燒不穩(wěn)定等。600MW超臨界直流爐的制粉系統(tǒng)的控制策略包括以下幾個(gè)方面。
1)給煤控制：中速磨煤機(jī)的煤量是靠調(diào)節(jié)給煤機(jī)的輸煤速度，合理的—次風(fēng)量、風(fēng)壓維持磨煤機(jī)的輸入煤量和輸出煤量保持平衡。
2) -次風(fēng)壓力、風(fēng)量控制：一次風(fēng)量通過布置在每臺(tái)磨煤機(jī)的風(fēng)管上的調(diào)門控制，滿足調(diào)節(jié)出力所需要的流量。一次風(fēng)的壓力控制是通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開啟角度來實(shí)現(xiàn)的。一次風(fēng)壓力的設(shè)定值將由全部磨煤機(jī)的入口風(fēng)擋板開度決定，同時(shí)增加了煤流量的修正補(bǔ)償量及最小限制值，設(shè)定的一次風(fēng)壓力值同實(shí)際的一次風(fēng)壓力值通過Pl控制器比較后。最終調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，以滿足所需要的—次風(fēng)壓力。
3)風(fēng)、煤粉溫度控制：磨煤機(jī)出口端風(fēng)／煤粉溫度應(yīng)維持在工藝所規(guī)定的要求。磨煤機(jī)出口溫度設(shè)定在70℃左右。溫度的調(diào)節(jié)是通過調(diào)整一次風(fēng)的熱風(fēng)和冷風(fēng)的混合比例實(shí)現(xiàn)的。冷風(fēng)擋板調(diào)溫。熱風(fēng)擋板調(diào)風(fēng)量：當(dāng)熱風(fēng)擋板開至最大仍不能維持磨出口溫度時(shí)。應(yīng)增加旁路風(fēng)量。同時(shí)必須將磨煤機(jī)出力降低。
