超臨界火電知識

1、直流鍋爐的煤水控制與蒸汽參數(shù)調(diào)節(jié) 電力知識 2021-07-01 11:55:56 閱讀 121 評論 0 字號：大中小 訂閱600MW超臨界機組的投產(chǎn)標(biāo)志著我國火電機組的運行水平步入新境界，而直流鍋爐也是大容 量鍋爐的開展方向之一。眾所周知，蒸汽溫度過高可能導(dǎo)致受熱面超溫爆管，而蒸汽溫度過 低將使機組的經(jīng)濟(jì)性降低，嚴(yán)重時可能使汽輪機產(chǎn)生水沖擊。而這些現(xiàn)象在許多電廠均有發(fā) 生，因此過熱蒸汽溫度與再熱蒸汽溫度直接影響到機組的平安性與經(jīng)濟(jì)性。超臨界直流鍋爐 的運行調(diào)節(jié)特性有別于汽包爐，煤水控制與汽溫、汽壓調(diào)節(jié)的配合更為密切。下面針對襄樊 電廠#5、#6機組所采用的 SG1913/25.40-M95

2、7 型號的鍋爐，就機組啟動至低負(fù)荷運行階段， 煤水控制與蒸汽參數(shù)調(diào)節(jié)淺談一下自己的看法。 機組啟動階段： 根據(jù)鍋爐的型號不同， 不同 容量的鍋爐其轉(zhuǎn)干態(tài)直流運行的最低負(fù)荷有所不同，一般在25%- 35% BMCR之間，我廠為210MW左右負(fù)荷開始轉(zhuǎn)干態(tài)，在濕態(tài)情況下，其運行方式與強制循環(huán)汽包爐是根本相同的。 汽水別離器及集水箱就相當(dāng)于汽包，但是兩者容積相差甚遠(yuǎn)，集水箱的水位變化速度也就更 快。由鍋爐啟動疏水泵將集水箱的水打至凝汽器 , 與給水共同構(gòu)成最小循環(huán)流量。 其控制方式 較之其它超臨界直流鍋爐有較大不同，控制更困難。給水主要用于控制啟動別離器水位，鍋 爐啟動及負(fù)荷低于 35%BMC時，且

3、別離器水位在 6.27.2m之間時，由給水泵出口旁路調(diào)門和 給水泵的轉(zhuǎn)速共同來控制省煤器入口流量保證鍋爐的最小循環(huán)流量574t/h ，保證鍋爐平安運行。 鍋爐啟動階段汽溫的調(diào)節(jié)主要依賴于燃燒主要控制，由旁路系統(tǒng)協(xié)助控制， 通過投退油槍的數(shù)量及層次、 調(diào)節(jié)爐前油壓、 減溫水、 上下旁的開度等手段來調(diào)節(jié)主再熱蒸汽溫度。此階段啟動別離器水位控制已可投自動，但是大多數(shù)鍋爐的水位控制邏輯還不夠完善，只是單 純的控制一點水位，還沒有投三沖量控制，當(dāng)擾動較大時水位會產(chǎn)生較大的波動，甚至根本 無法平衡。此階段要注意盡量防止太大的擾動，擾動過大及早解除自動，手動控制，以免造 成頂棚過熱器進(jìn)入水。 鍋爐啟動初期需

4、要掌握好的幾個關(guān)鍵點： 1 工質(zhì)膨脹： 工質(zhì)膨脹產(chǎn) 生于啟動初期，水冷壁中的水開始受熱初次到達(dá)飽和溫度產(chǎn)生蒸汽階段，此時蒸汽會攜帶大 量的水進(jìn)入別離器，造成貯水罐水位快速升高，鍋爐有較大排放量，此過程較短一般在幾十 秒之內(nèi)，具體數(shù)值及產(chǎn)生時間與鍋爐點火前壓力、溫度、水溫度、投入油槍的數(shù)量等有關(guān)。 此時要及時排水，同時減少給水流量，在工質(zhì)膨脹階段附近，應(yīng)保持燃料量的穩(wěn)定，此時最 好不要增投油槍。 2 虛假水位： 虛假水位在整個第一階段都有可能產(chǎn)生，汽壓突然下降出 現(xiàn)的情況較多，運行中應(yīng)對虛假水位有思想準(zhǔn)備，及時增加給水滿足蒸發(fā)量的需要，加強燃 燒恢復(fù)汽壓。運行中造成汽壓突然下降的原因主要有：汽機

5、調(diào)門、高旁突然開大、平安閥動 作、機組并網(wǎng)， 切缸過中都有可能造成虛假水位， 這一點和汽包爐是根本相同的。 3 投退油 槍的時機及速度： 投退油槍時要及時協(xié)調(diào)溝通， 及時增減給水。 保持一定的燃水比就根本上 能維持汽溫的穩(wěn)定。 為保持水位穩(wěn)定， 應(yīng)防止在低水位時連續(xù)投入數(shù)枝油槍， 或者水位很高 調(diào)節(jié)困難時連續(xù)退出油槍。 4 爐內(nèi)穩(wěn)燃在實行無油點火或節(jié)油點火的時候， 一定要注意爐內(nèi) 的穩(wěn)燃問題，如果發(fā)現(xiàn)氣壓偏低而氣溫居高不下，建議增加油槍數(shù)量，防止尾部積粉過多而 造成尾部再燃燒，以及爆燃導(dǎo)致鍋爐滅火。當(dāng)增投油槍的同時，應(yīng)當(dāng)立即手動增加引風(fēng)機靜 葉開度指令，提前防止瞬間爆燃使鍋爐超壓。5 并網(wǎng)及初

6、負(fù)荷： 機組并網(wǎng)及負(fù)荷過程中負(fù)荷上升很快，此時應(yīng)加強燃燒，及時增加給水。必要時手動關(guān)小高旁，穩(wěn)住汽壓防止汽壓下 降過大。 6 給水主旁路切換： 此時應(yīng)保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定，切換過程中勻速穩(wěn)定，保持省煤 器入口足夠流量及貯水罐水位的穩(wěn)定， 必要時排放多余給水。 水位下降時及時提高電泵轉(zhuǎn)速， 開大調(diào)門。建議切換時就地手動開大給水主電動門，每開一點，就關(guān)小一點旁路門，可以在 相當(dāng)長的時間內(nèi)保持給水主旁路都有一定的開度， 這樣調(diào)節(jié)起來裕度較大， 平安性更高。 7 投 入制粉系統(tǒng)： 投入煤粉后負(fù)荷會升的很快， 集水箱水位波動很大， 很難控制。 此時最重要的 是要控制好給煤量和一次風(fēng)量，防止進(jìn)入爐膛的煤粉過多

7、。同時控制好升負(fù)荷速度，及時控制給水， 必要時退掉油槍 尤其是上層油槍 。起磨時提前翻開主再熱蒸汽減溫水手動門， 聯(lián) 系熱工解除減溫水負(fù)荷閉鎖， 必要時投入減溫水控制汽溫， 防止超溫及主機差脹增大。 8 切 換給水泵： 切換給水泵時， 保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定， 減少擾動。 勻速提高待并泵的轉(zhuǎn)速升高泵出 口壓力，在泵出口壓力接近于母管壓力時翻開出口電動門開始供水，同時減少另一臺泵的轉(zhuǎn) 速，降低出口流量，兩臺泵的增減速度要協(xié)調(diào)，保持穩(wěn)定的一個給水流量，加減轉(zhuǎn)速，不可 太快、太猛，防止其出口壓力激增造成另一臺泵出口逆止門關(guān)閉給水流量劇減。切換過程中 注意監(jiān)視泵的再循環(huán)閥最小流量閥自動動作正常，時刻注意給水

8、流量的變化，發(fā)現(xiàn)異常 及時手動調(diào)整。兩臺汽動給水泵并列運行時盡量保持兩臺小機轉(zhuǎn)速相同，偏差不要太大。特 別要注意的是并泵時最好解除給水泵的自動，防止給水平衡模塊起作用造成給水流量劇減。 鍋爐點火后要密切監(jiān)視過熱器、 再熱器的金屬壁溫和出口汽溫， 具體應(yīng)注意以下三點： 出口 汽溫忽高忽低，說明還有積水，應(yīng)加強疏水；出口汽溫穩(wěn)定上升，說明積水已經(jīng)消除。各受 熱面的金屬壁溫在點火后會出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，如水冷壁一般中間溫度高，兩側(cè)溫度低。這時 不應(yīng)再增加燃料，當(dāng)所有溫度均超過該汽壓下對應(yīng)的飽和溫度40C,以及各管間最大溫差在50C以內(nèi)時，才允許增加燃燒強度。從增加省煤器入口給水流量到貯水罐水位增加要經(jīng)過

9、比較長的時延，所以在手動控制給水時重在提前干預(yù)，根據(jù)水位變化速度，蒸汽流量主汽流 量及高旁流量變化，燃燒情況等提前調(diào)節(jié)，否那么很難調(diào)平衡。給水旁路調(diào)閥前后保持一定 壓差，但也不應(yīng)太高，以免造成調(diào)門開度過小工作在非線性區(qū)域，使調(diào)門工作環(huán)境惡劣減少 使用壽命。 此過程中要始終保持省煤器入口流量在大于鍋爐 MFT 流量以上的一個數(shù)值， 一般 來說高出 100t/h 就可以。隨著負(fù)荷逐漸上升，啟動疏水泵會隨啟動別離器水位，及集水箱 水位的下降自動停止，一定時間后又會隨水位的上升自動啟動，如果不自動啟動，必須馬上 采取手動啟動， 或開啟放水門降低啟動別離器液位。 現(xiàn)階段電泵轉(zhuǎn)速還是手動控制， 所以要 及

10、時調(diào)整電泵轉(zhuǎn)速，尤其在大幅度調(diào)整給水流量時，同時要防止電泵過負(fù)荷，加強對電泵的監(jiān)視，防止電機繞組溫度、油溫、瓦溫過高、振動過大。低負(fù)荷運行階段：在負(fù)荷大于25%- 35%BMCF以上時鍋爐即轉(zhuǎn)入直流運行方式。此后鍋爐運行在亞臨界壓力以下。鍋爐進(jìn)入直流 狀態(tài)，給水控制與汽溫調(diào)節(jié)和前一階段控制方式有較大的不同，給水不再控制別離器水位而 是和燃料一起控制汽溫即控制燃水比B/G。如果燃水比B/G保持一定，那么過熱蒸汽溫度根本能保持穩(wěn)定；反之，燃水比 B/G 的變化，那么是造成過熱汽溫波動的根本原因。因此，在直流 鍋爐中汽溫調(diào)節(jié)主要是通過給水量和燃料量的調(diào)整來進(jìn)行。但在實際運行中，考慮到上述其 它因素對

11、過熱汽溫的影響，要保證 B/G 比值的精確值是不現(xiàn)實的。特別是在燃煤鍋爐中，由 于不能很精確地測定送入爐膛的燃料量， 所以僅僅依靠 B/G 比值來調(diào)節(jié)過熱汽溫， 那么不能完 全保證汽溫的穩(wěn)定。一般來說，在汽溫調(diào)節(jié)中，將 B/G 比值做為過熱汽溫的一個粗調(diào)，然后 用過熱器噴水減溫做為汽溫的細(xì)調(diào)手段。 對于直流鍋爐來說， 在本生負(fù)荷以上時， 汽水別離 器出口汽溫是微過熱蒸汽，這個區(qū)域的汽溫變化，可以直接反映出燃料量和給水蒸發(fā)量的匹 配程度以及過熱汽溫的變化趨勢。所以在直流鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)中，通常選取汽水別離器出口 汽溫做為主汽溫調(diào)節(jié)回路的前饋信號，此點的溫度稱為中間點溫度。依據(jù)該點溫度的變化對 燃料

12、量和給水量進(jìn)行微調(diào)。大多數(shù)直流爐給水指令的控制邏輯是這樣的：給水量按照燃水比 跟蹤燃料量， 用中間點溫度對給水量進(jìn)行修正。 直流鍋爐一定要嚴(yán)格控制好水煤比和中間點 過熱度。一般來說在機組運行工況較穩(wěn)定時只要監(jiān)視好中間點過熱度就可以了，不同的壓力 下中間點溫度是不斷變化的，但中間點過熱度可維持恒定，一般在10 C左右假設(shè)飽和溫度最高不是374C,過臨界后仍然上升，中間點過熱度是水煤比是否適宜的反應(yīng)信號，中間點 過熱度變小，說明水煤比偏大，中間點過熱度變大，說明水煤比偏小。在運行操作時要注意 積累中間點過熱度變化對主汽溫影響大小的經(jīng)驗值，以便超前調(diào)節(jié)時有一個度的概念。但在 機組出現(xiàn)異常情況時，如給

13、煤機、磨煤機跳閘等應(yīng)及時減小給水，保持水煤比根本恒定，防 止水煤比嚴(yán)重失調(diào)造成主蒸汽溫度急劇下降?？傊?，水煤比和中間點過熱度是直流鍋爐監(jiān)視和調(diào)整的重要參數(shù)。 從轉(zhuǎn)入直流到鍋爐滿負(fù)荷， 水燃比因煤質(zhì)變化、 燃燒狀況不同、 爐膛及 受熱面臟污程度等不同有較大變化，一般從7.09.0不等。如果機組協(xié)調(diào)性能不好，可在鍋爐轉(zhuǎn)入直流狀態(tài)后手動控制，通過手動增減小機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)給水，控制中間點溫度。負(fù)荷 變動過程中，利用機組負(fù)荷與主蒸汽流量做為前饋粗調(diào)，主蒸汽流量是根據(jù)調(diào)節(jié)級壓力計算 出來的不是很準(zhǔn)確，推薦使用機組負(fù)荷做為前饋粗調(diào)整用。一般用機組負(fù)荷萬kW乘以30t，得出該負(fù)荷所對應(yīng)的大致給水流量，然后根據(jù)別離器出口溫度細(xì)調(diào)給水流量。調(diào)整別離器出 口溫度時， 包括調(diào)節(jié)給水時都要兼顧到過熱器減溫水的用量， 使之保持在一個適宜的范圍內(nèi)， 不可過多或過少，留有足夠的調(diào)節(jié)余地。同時還要監(jiān)視好再熱汽溫度、受熱面壁溫等，嚴(yán)防 超溫， 汽溫也不可過低。 鍋爐升降負(fù)荷過程中， 燃料變化很快鍋爐的負(fù)荷波動也較大。 當(dāng)使 用中速直吹式制粉系統(tǒng)時，從啟動給煤機加煤到磨制出