當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)600 MW及以上級(jí)的超臨界機(jī)組已進(jìn)入了建設(shè)和投產(chǎn)的高峰期，近2年來僅江蘇省就陸續(xù)有約20臺(tái)超臨界機(jī)組投入運(yùn)行，在這些機(jī)組基建過程中鍋爐沖管是重要的機(jī)組調(diào)整試運(yùn)項(xiàng)目之一，直接關(guān)系到機(jī)組能否帶負(fù)荷啟動(dòng)及正常運(yùn)行。目前，大型600MW及以上超臨界機(jī)組鍋爐沖管多數(shù)采用穩(wěn)壓沖管方式，但也有采用穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合的沖管方式。江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司通過對(duì)多臺(tái)機(jī)組不同類型鍋爐沖管總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，本文著重介紹江蘇國(guó)電常州發(fā)電有限公司帶爐水循環(huán)泵的國(guó)產(chǎn)600 MW超臨界機(jī)組鍋爐沖管方式、流程及注意事項(xiàng)，以期獲得更好的超臨界機(jī)組沖管效果。
1、設(shè)備概況
國(guó)電常州發(fā)電有限公司一期工程2臺(tái)600 MW國(guó)產(chǎn)超臨界燃煤機(jī)組鍋爐選用哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司與三井巴布科克(MB)公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的超臨界本生(Benson)直流鍋爐。
鍋爐型號(hào)為HG-1913/25.4-YM4，中間一次再熱、變壓運(yùn)行、帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)，固態(tài)排渣，單爐膛平衡通風(fēng)、幾型露天布置、全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)，燃用神府東勝煤。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。
制粉系統(tǒng)采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式，配置了6臺(tái)HP1003型中速磨煤機(jī)。燃燒方式為前后墻對(duì)沖燃燒，燃燒器分3層對(duì)稱布置，每層有5套由莢巴公司生產(chǎn)的漩流燃燒器。為了節(jié)省燃油．在下部E層燃燒器上安裝了煙臺(tái)龍?jiān)垂旧a(chǎn)的等離子煤粉點(diǎn)火設(shè)備。
2、沖管方式、流程及參數(shù)選擇
2.1沖管方式及流程
沖管采用了穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合的方式，其主系統(tǒng)流程為：分離器→各級(jí)過熱器→過熱器集汽箱→主蒸汽管道→高壓主汽閥門室→臨時(shí)管→臨沖閥→臨時(shí)管→低溫再熱管路（集粒器）→各級(jí)再熱器→高溫再熱管路→中壓蒸汽閥門窒→臨時(shí)管→消聲器→排大氣。
2. 2沖管參數(shù)的選擇
沖管參數(shù)的選擇必須要保證在蒸汽沖管對(duì)所產(chǎn)生的動(dòng)量大于額定負(fù)荷時(shí)的動(dòng)量，根據(jù)鍋爐分離器至汽機(jī)的各管道和各受熱面的額定參數(shù)及臨時(shí)管道的材質(zhì)要求，在保證沖管系數(shù)的前提下所取的穩(wěn)壓沖管壓力要合適。穩(wěn)壓沖管期間分離器壓力為5.3—5.5MPa，在此過程中要嚴(yán)格控制主蒸汽溫度在430℃以內(nèi)，主蒸汽溫度可通過過熱器減溫器控制，再熱蒸汽溫度通過再熱器減溫器控制在500℃以內(nèi)。降壓沖管期間分離器啟始?jí)毫?. 5—6.0MPa，全關(guān)沖管臨時(shí)控制門（以下簡(jiǎn)稱臨沖門）時(shí)的終止壓力為30 MPa左右。
3、沖管期間的機(jī)組控制
3.1鍋爐側(cè)控制
(1)沖管期間鍋爐側(cè)必須控制好主、再熱蒸汽溫度。考慮到整個(gè)系統(tǒng)的狀況，要求沖管期間主蒸汽溫度在430℃以內(nèi)，再熱蒸汽溫度在500℃以內(nèi)。因此，要特別注意在正式?jīng)_管前鍋爐主蒸汽、再熱器的各級(jí)減溫水應(yīng)當(dāng)具備投用條件。當(dāng)投用主蒸汽一、二級(jí)減溫水時(shí)，主蒸汽溫度相對(duì)較好控制，此時(shí)需注意減溫后的溫降情況，適當(dāng)?shù)囟嘤靡患?jí)減溫水。再熱蒸汽溫度在沖管穩(wěn)壓狀態(tài)下溫度水平較高，再熱器減溫水基本處于開足狀態(tài)，且再熱器煙氣調(diào)溫?fù)醢逡矡o調(diào)節(jié)余地，此時(shí)需通過燃燒調(diào)整的方法，如降低風(fēng)量、制粉系統(tǒng)的調(diào)整、降低燃料投入的速率及二次風(fēng)配風(fēng)的調(diào)整等手段可控創(chuàng)再熱蒸汽溫度在500℃左右。
(2)對(duì)帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的鍋爐在點(diǎn)火升溫升壓及沖管的過程中，需注意和調(diào)整爐水循環(huán)泵的工作狀況。鍋爐點(diǎn)火至爐水膨脹點(diǎn)是個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的過程，根據(jù)爐水溫度及燃料投入的速率情況，當(dāng)分離器壓力到0.7～1.0 MPa時(shí)爐水進(jìn)入膨脹期，此時(shí)爐水泵出口的流量逐漸下降，要通過給水旁路調(diào)閥增加給水流量來維持鍋爐省煤器進(jìn)口流量的穩(wěn)定。只要省煤器進(jìn)口流量不低于正常范圍，貯水箱水位就不會(huì)有太大的波動(dòng)。當(dāng)分離器出口壓力達(dá)到該壓力下的飽和溫度時(shí)，可停止?fàn)t水泵的運(yùn)行，此時(shí)鍋爐轉(zhuǎn)入直流狀態(tài)。
(3)在穩(wěn)壓沖管過程中，隨著壓力的升高臨沖門逐步滑開，只要及時(shí)增加給水量貯水箱水位相對(duì)較好控制。當(dāng)一個(gè)沖管過程結(jié)束，燃料量和補(bǔ)給水量減小時(shí)臨沖門的關(guān)閉一定要緩慢進(jìn)行，否則貯水箱水位將有一個(gè)較大的波動(dòng)，為控制好水位只有關(guān)小爐水循環(huán)泵出口調(diào)門，利用給水旁路調(diào)閥增加給水量來維持省煤器進(jìn)口流量。
(4)由于鍋爐加裝了等離子煤粉點(diǎn)火裝置，在沖管期間實(shí)現(xiàn)了無油點(diǎn)火啟動(dòng)，從等離子煤粉點(diǎn)火裝置的投用情況看達(dá)到了預(yù)期的效果。在投用等離子煤粉點(diǎn)火裝置期間應(yīng)確保有足夠的煤粉濃度，特別是在等離子拉弧正常后投入相應(yīng)的磨煤機(jī)，紿煤量要盡快加至25t/h左右，如60 s內(nèi)煤粉沒有燃燒應(yīng)立即手動(dòng)鍋爐主燃料跳閘(MFT)，加大風(fēng)量進(jìn)行吹掃。重新點(diǎn)火后應(yīng)啟動(dòng)其他磨煤機(jī)，待負(fù)荷較高時(shí)再投入安裝有等離子煤粉點(diǎn)火裝置的磨煤機(jī)。安裝等離子煤粉點(diǎn)火裝置的磨煤機(jī)正常情況下給煤機(jī)的煤量要維持在25—35 t/h，同時(shí)利用磨煤機(jī)入口加裝的暖風(fēng)器盡量維持磨煤機(jī)出口較高的一次風(fēng)溫度，如有故障導(dǎo)致不能正常著火，應(yīng)立即切除該磨煤機(jī)。
3.2汽機(jī)側(cè)控制
(1)鍋爐沖管期間電動(dòng)給水泵承擔(dān)了最主要的系統(tǒng)負(fù)荷，基本達(dá)到其設(shè)計(jì)的最大出力。目前，國(guó)產(chǎn)超臨界600 MW機(jī)組一般都配備l臺(tái)30%容量的電動(dòng)給水泵，穩(wěn)壓沖管期間流量可達(dá)到800 t/h以上，完全是依靠電動(dòng)給水泵維持系統(tǒng)給水而保證沖管的正常進(jìn)行。沖管升溫、升壓的過程中，在保證省煤器入口流量的情況下，應(yīng)減小電動(dòng)給水泵的調(diào)整幅度，使其盡量在工作區(qū)附近運(yùn)行，保證流量和電流在正常范圍內(nèi)。沖管期間由于系統(tǒng)大多是初次投入，因此要密切監(jiān)視泵推力瓦、濾網(wǎng)差壓等參數(shù)的變化。
(2)系統(tǒng)中的水量的多少是能否正常穩(wěn)壓沖管的主要制約因索，由于沖管期間耗水量較大，因此要保證維持和調(diào)整好凝汽器和除氧器的水位，尤其是凝汽器應(yīng)維持高水位運(yùn)行，就地接臨時(shí)水位計(jì)，水位一般保持在5m以上，并有專人監(jiān)護(hù)。凝汽器水位一旦低于4m應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水，根據(jù)流量情況啟動(dòng)凝結(jié)水輸送泵和除鹽水泵向系統(tǒng)補(bǔ)水。建議在沖管前加裝除鹽水至凝汽器的臨時(shí)補(bǔ)水管路，以避免系統(tǒng)因缺水而無法沖管。給水流量變化的過程中，需注意對(duì)給水和凝結(jié)水再循環(huán)的調(diào)整。
(3)沖管期間對(duì)汽輪機(jī)缸溫及盤車運(yùn)行要注意監(jiān)視，防止蒸汽漏人汽缸。
4、穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合沖管方式
為提高沖管效果，在國(guó)電常州發(fā)電有限公司1號(hào)機(jī)組的沖管過程中采用了穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合的沖管方式，即在穩(wěn)壓沖管的過程中穿插安排了幾次降壓方式?jīng)_管。降壓沖管時(shí)控制汽水分離器壓力在5.5～6.0 MPa時(shí)開臨沖門，全關(guān)臨沖門時(shí)的終止壓力為3.0MPa左右。當(dāng)汽水分離器壓力達(dá)到降壓沖管要求的數(shù)值時(shí)，應(yīng)將注水箱水位置于低水位再開啟臨沖門。如水位超出分離器最高可見水位，則開貯水箱小溢流調(diào)閥放水：如分離器水位下降，開給水旁路調(diào)門，并提高給水泵轉(zhuǎn)速給鍋爐大量補(bǔ)水，同時(shí)關(guān)閉爐水泵出口調(diào)門打開爐水泵最小流量閥，讓爐水泵自身打循環(huán)，盡量保持水位正常。當(dāng)汽水分離器壓力降至3.8MPa左右開始關(guān)臨沖門，關(guān)臨沖門時(shí)應(yīng)逐步關(guān)小，同時(shí)調(diào)節(jié)給水流量及爐水泵再循環(huán)流量保持貯水箱水位穩(wěn)定，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。
從實(shí)際情況看，降壓沖管持續(xù)的時(shí)間約4 min．維持l～2臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，主、再熱蒸汽溫度較穩(wěn)壓方式好控制。由于沖管參數(shù)相對(duì)較高，在沖管的初始時(shí)間段內(nèi)效果較好，但持續(xù)時(shí)間較短。
5、結(jié)束語
對(duì)于帶內(nèi)置式再循環(huán)泵房動(dòng)系統(tǒng)的鍋爐，在沖管期間要注意給水流量、爐水泵運(yùn)行狀態(tài)和貯水箱水位之間的相互制約和影響，注意監(jiān)視并及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。
由于超臨界機(jī)組鍋爐與亞臨界汽包爐存在較大的差別，因此超臨界機(jī)組鍋爐的沖管多采用了穩(wěn)壓沖管的方式。穩(wěn)壓沖管的過程中應(yīng)根據(jù)參數(shù)的狀況及時(shí)增加燃料和給水，使之匹配好并控制好主、再熱蒸汽溫度。如在穩(wěn)壓沖管的過程中加入幾次降壓沖管，就整體沖管效果而言應(yīng)是一種比較好的方式。
由于穩(wěn)壓沖管期間的參數(shù)尤其是再熱蒸汽溫度較高、蒸汽排放量也很大，因此要特別注意沖管臨時(shí)系統(tǒng)管道的選用、布置和安裝。從汽機(jī)中壓主汽門出口至排大氣消聲器的管道應(yīng)采用合金鋼的材質(zhì)且管徑足夠，以保證能承受較高的再熱蒸汽溫度和系統(tǒng)的蒸汽排放，臨時(shí)系統(tǒng)的安裝焊接應(yīng)務(wù)必牢固可靠，蒸汽排放口周圍應(yīng)清場(chǎng)警戒封閉防止意外發(fā)生。
