600MW超临界锅炉启动过程中主汽温偏高问题分析及对策

摘 要：针对华电XX公司国产600MW机组直流锅炉启动时蒸汽温度偏高的问题分析，认为主要原因在水冷壁产生的蒸汽量太小，提出控制总风量、启动给水流量、加强燃料控制、提高给水温度和提高一二次风风温、制定完善的配煤计划等措施。

关键词：超临界；直流锅炉；启动初期；温度高

1 简介

该锅炉为一次再热、挡板调节再热汽温、平衡通风、尾部双烟道、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

前后墙对冲燃烧、W型火焰燃烧。双进双出钢球磨煤机正压直吹式。B、E磨煤机燃烧器配置微油点火装置，A、F磨煤机燃烧器配置辅油油枪。2台动叶可调轴流式送风机，2台动叶可调轴流式引风机，2台动叶可调轴流式一次风机，2台三分仓回转式空气预热器。

2 启动过程中主汽温度偏高现象

在“168试运行”及投产半年内，多次启动过程中出现过热器汽温偏高，尤其是并网期间，在主蒸汽压力为7.8-9.5MPa左右时，屏式过热器及高温过热器金属温度都曾达到550℃，有时甚至达到575℃。此时曾试图增加减温水量来控制汽温，由于启动电泵设计最高工作压力只有11.9MPa，且减温水取水点与喷入点间压降太小，使减温水流量小，减温效果差，对汽轮机的冲转造成了一定影响。特别是机组冷态启动时，要求主汽温度维持450℃以下，但往往控制不了。由于主汽温度高，造成汽轮机热冲击，高、中压缸胀差大甚至超限，致使机组启动延误，增加了启动成本。

3 原因分析

3.1 风量偏大

点火后由于油枪雾化效果差，烟色较黑，炉膛光亮度差。运行人员为改善燃烧，增加启动油枪的根部风，过于开大C挡板。加上风量测点极容易堵塞和测量不准，运行人员只有根据送风机电流、风机出口压力、氧量来调整送风机负荷。运行人员为防止风量低低MFT，在风量调节中比较保守。以上多种原因使得总风量超过启动时35%BMCR风量的要求，使火焰中心上移，减少煤粉在炉膛的停留时间，水冷壁的辐射吸热量减少，蒸发量降低。风量大、火焰在炉膛的停留时间缩短，烟气流量和流速增加，流受热面的吸热量增加，主蒸汽温度上升。另外，过大的风量降低了炉膛整体温度场，延迟了燃烧，变相增加后部换热。

3.2 投入煤粉时间不合理

为节约燃油，提前投入煤粉。一般在二次风温高于150℃，就启动一次风机。当热一次、二次风温200℃以上，就启动制粉系统，这个时候水平烟道末端处烟温在450℃左右，炉膛整体温度还较低。且我厂燃用低挥发分无烟煤，着火燃烧困难。如投粉过早，煤粉的燃烬率低，燃烧进一步恶化、推迟，火焰中心上移，造成水冷壁的辐射吸热量减少，蒸发量降低。

3.3 给水流量大

在试运期，由于给水量低多次发生MFT。运行人员为防止给水流量低MFT；给水系统阀门调节性能不灵敏，调节滞后性较大；启动过程中如果出现温度偏高的现象后，强制提高给水流量等等原因造成了给水流量偏大。给水流量大，通过启动分离器储水罐溢水量就大，热损失增加。在相同的燃烧加热条件下，蒸发量减少，使得过热器出口主蒸汽温度上升。这样大给水流量造成产汽量不足，為了满足汽轮机冲转要求，又加大燃料量，就形成一个恶性循环，使得过热器出口主蒸汽温度偏高。

3.4 给水温度低

进入水冷壁的水温低，在相同燃料燃烧加热条件下，水冷壁的蒸发量降低。

3.5 油枪问题

油枪喷头堵塞或者积碳、旋流雾化片损坏等原因使油枪雾化效果不好，燃油燃烧不良。曾试验检测发现#1炉E1油枪流量达5.4T/h，更换旋流雾化片后流量降至1.2T/h，但是还是未达到设计的0.8 T/h的要求。单只油量过大，雾化效果差，雾化角不足，使燃油燃烬率低和推迟燃烧。

3.6 汽轮机高低压旁路系统的问题

汽轮机高低压旁路系统的高旁阀和低旁阀因多种原因无法投入自动，每次都由运行人员手动调节。这样由于运行人员的调节经验、个人水平等的差异造成主再热蒸汽压力波动大，从而影响分离器储水罐的水位变化，造成给水流量变化大，使得主蒸汽压力、温度不易控制。

4 控制汽温偏高的措施和改进意见

4.1 控制总风量

控制总风量在35%BMCR（840KNm3/h）。严格按厂家提供的二次风门开度曲线控制各风门挡板的开度；控制炉膛和风箱差压在0.38-0.4kPa范围内；炉膛负压控制在-100至-50Pa范围内。如汽温偏高，可适当降低总风量 （低限30%BMCR 600 KNm3/h），降低烟气流速；适量增加燃烬风风量，以降低炉膛火焰中心和出口烟气温度。

4.2 加强燃料控制

燃烧初期，保持燃油压力在3.0MPa。在投入油枪过程中，防止燃料输入过快过多引起过热器出口汽温度变化较大。第一台制粉系统投入时注意烟温、一次风温、二次风温等情况，建议以炉膛烟温探针退出时的烟温（540℃），一次风温、二次风温在250℃左右时再投入制粉系统。尽量投入B、E制粉系统，使用B、E磨煤机燃烧器的微油油枪，提高煤粉燃烬率。并使用B、E磨煤机入口热风暖风器提高入磨风温至300℃。

制粉系统投入后，保持适当的给煤量，适当开启磨煤机负荷风门。尽量保持磨煤机的料位稳定（一般维持在400～700Pa），然后保证给煤量连续均匀，保证和维持磨煤机出口煤粉气流风煤比平稳、均匀。并用旋转分离器控制煤粉细度，缩短煤粉燃烬时间。

4.3 给水流量控制

给水流量控制是关键，省煤器入口给水流量=启动循环泵360阀出口流量+给水补充量。由于最小给水流量涉及水冷壁的安全，在保证省煤器入口给水流量不低于25%BMCR（488t/h）和维持分离器储水罐的水位稳定正常的前提下，减少给水补充量，避免溢流。减少排放热损失，提高蒸发量。

4.4 保证足够的给水温度和一、二次风温

启动前提高给水温度（加热至130-150℃）和投入暖风器提高一二次风温度，以及启动制粉系统时投入磨煤机入口暖风器。提高炉膛的整体温度水平和燃烧温度，增加锅炉水冷壁的蒸发量。

4.5 过热器一级减温水控制方面

尽量不投减温水。若要投用，严格控制减温水量和减温后的汽温监视，必须保证减温后的汽温有30℃以上的过热度。

4.6 做好燃油系统点火前的准备工作

油枪雾化器、高能点火器、推进器等相关设备进行全部检查和提前更换，枪头检查疏通清理，吹扫蒸汽正常备用。

4.7 控制冲转压力

降低冲转压力，控制主汽压力6.8～7.3Mpa，有利于启动时锅炉水冷壁蒸发量的增加，机组冲转参数相对容易控制。在汽轮机冲转参数允许的情况下，可尽量开大高压旁路（40%以上），增加受热面的流通量。

4.8 制定完善的配煤计划

按照设计煤种的上限煤质供煤，确保入炉煤挥发分和发热量，以使煤粉及时着火、燃烧更完全，降低火焰中心。但此方法应用有限，只适用于大修原煤仓烧空后启动。

5 结束语

东锅的超临界参数变压直流燃煤锅炉在启动初期主汽温度偏高是此类型锅炉普遍存在的问题，而原因是多方面的，主要是：过早投入煤粉，在油煤混燃工况下燃烧和燃烬均相对延迟，使炉膛下部的吸热量减少，产生的蒸汽量小，因此要满足汽轮机冲转的要求，就要相应增加燃料量，从而引起对流受热面换热量增加，过热器出口蒸汽温度升高，如此产生恶性循环，造成过热再热蒸汽汽温难以控制。2012年在#1、2锅炉采取以上调整措施后，由于运行控制得当，避免了汽温偏高现象。

参考文献

[1]范从振.锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].中国电力出版社.

[3]XX600MW机组主机运行规程[S].2012.

作者简介：胡波（1975，10-），男，四川省宜宾市（籍贯），现职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：锅炉运行。