浅谈对W 火焰直流炉启动阶段的运行控制手段

简广川

贵阳中电环保发电有限公司 贵州 贵阳 550000

一、引言

超临界W 火焰锅炉自湖南金竹山电厂投产第一台以来,较其他锅炉而言其出现的问题很多,近年来在各个投产的电厂均出现易超温爆管,拉裂泄漏,机组非停的现象,目前对该炉型问题的认识,除了认为强制流动直流炉水冷壁没有自然循环汽包炉的水动力稳定,易造成水冷壁泄漏频发外。另一个是启动过程主、再汽温很难控制,按W 火焰设计的的直流炉炉型运行工况更复杂。所以相对于其他炉型来说,W 火焰直流炉更应注意对水冷壁蒸发吸热量的细致调整。特别是在湿态低负荷阶段的运行时,尽量提高水冷壁蒸发产汽量,所以运行操作必须高度重视汽温问题,采取行之有效的措施,着重控制主、再热汽温按启动曲线要求,以避免过、再热器欠冷却而超温爆管,增加检修工作量,增大非停损失电量。

二、蒸发状态的强弱程度

W 火焰直流炉必须依靠运行人员动态实时地调节技能,增强对预热、蒸发、过热比例对汽温控制的意识,随时对参数进行跟踪及调整,防止锅炉工况偏离并恶化,形成蒸发强度减弱,产汽量减少或不增长,而影响受热面管壁安全。随着热负荷和机组负荷的增长,水冷壁蒸发吸热占的比例是减少的,省煤器预热热及过热器过热热的比例是增大的。也就是说水冷壁偏下部变成了省煤器部分,水冷壁偏上部变成了过热器部分,所以对省煤器出口即水冷壁入口温度而言,和对顶棚经竖井包覆至低过入口温度而言,趋势是逐渐有交替变化的。以此趋势可以判断锅炉蒸发吸热变化水平是否偏离了增长状态,运行人员及时调整使其符合当前热负荷水平,不造成蒸发欠吸热,产汽量上不来而过热段却过吸热,过热器各延程受热面严重超温甚至爆管。应根据受热面温度的变化为依据来实时调整给水、燃料、及主汽压力,避免锅炉运行状态成失配恶化的结果。

三、汽水分离器处于有水状态运行给运行操作带来被动局面

冷态启动湿态运行起始阶段是欠蒸发向渡转态发展的过程,汽水分离器处于有水状态运行,当储水罐水位在锅炉热负荷增长、压力变化较快时波动较大,为了响应其变化且调节又有时滞性,很难把握调节准确度,给运行操作带来被动局面。常诱发炉水泵跳闸、给水流量低低而MFT 的情况。应该实时监视主汽压力、省煤器出口、水冷壁出口、顶棚过热器出口及低过出口温度的增长,判断蒸发强度的增长,分离器分离饱和水的减少,有超前意识地对储水罐水位360伐进行调节,保证正常水位,配合好调节高加来的给水,避免水位大幅度降低进而诱发给水流量剧减的情况发生。可以适当降低炉水泵流量,增大高加来流量,不断调小炉水泵流量份额,也可抵御炉水泵跳闸MFT 的风险机率。对运行操作来说是平稳的。

四、不能盲目地投入过多燃料

湿转干的过程应该是平稳过渡的过程,调节好各受热面区段的比例范围,是可以实现平稳转态的。当然,W 火焰直流炉存在水冷壁水动力不稳,各区域管屏流量分配不均匀,在转干态的低负荷低流量阶段,易出现温差增大,个别水冷壁管严重超温的现象。可以视热负荷增长,主汽温度稳定的良好状态下,增启一台磨煤机的方式,实现顺利渡过低负荷的目的,但切不可造成热负荷猛增,水冷壁出口过热度飞升的情况发生,同样会造成水冷壁瞬间超温爆管的隐患,或过热汽温严重超温的隐患发生,运行人员通常大量加给水来压汽温,使机组负荷大量增长,而又使锅炉蓄热被释放掉,被动地回调给水,使锅炉吸热重新恢复,负荷又掉下来。对电网来说是有功频率的扰动,对锅炉自身来说受热面经历了剧烈的升降温变化,是管屏应力交变、疲劳损坏的隐患。何时投入制粉系统的时机也显得很重要,只有热负荷已达到一定水平,水冷壁蒸发段已形成,并且正在往缩短减少的趋势发展,产汽量很充分,再考虑进行投运制粉系统,继续增加负荷。只有这样才能保证负荷、汽温、汽压按曲线要求速率增长。

五、主汽压力控制的重要性

主汽压力变化一方面会改变作为锅炉进口首端给水泵的管道阻力大小,进而影响泵出口流量自发的增大或减小。给水流量变化是影响直流炉受热面各区段(预热、蒸发、过热)长度的变化,汽温或中间点温度跟随其变化。同样给水泵出力改变也影响锅炉汽压变化,汽压变化对锅炉又有各段吸热份额随之改变的影响,所以稳定汽压变化对稳定锅炉参数是至关重要的。通常采用投入TF汽机跟随的方式,使锅炉末端汽机调伐实时响应各种扰动的变化,自动开大或关小,以维持汽压的稳定。形成蒸汽流量增大或减小,从而使蒸发产汽不足时,减小汽压下降,帮助运行人员减小给水,蒸发剧烈产汽量大时,减小汽压上升,帮助运行人员增加给水。哪在汽机冲转、并网、切缸前,无法投入TF方式,处于高低旁手动控制或汽机阀位控制时只有靠运行人员来无时滞性地精确调节,来保证主汽压力的稳定不掉落,操作又要兼顾锅炉蓄热水平的程度,调节必须可靠。只有这样才能保证锅炉蓄热稳定。

关于给水流量的调整,若给水流量猛增,会造成锅内储水量的增加,而推出部分蒸汽,造成附加蒸发量的增加,而降低锅炉蓄热水平,接着产汽量下降,过热器超温。反之,给水量减少,锅炉储水量减少,管壁蓄热增加,蒸发量增加,过热器冷却充分。给水控制主要是兼顾产汽量的增加,当水冷壁出口温度增长,省煤器出口温度与水冷壁温度趋于差别,储水罐水位降低,收关360阀,适当增大高加给水,以汽压升高暂缓,水冷壁出口温度升高暂缓,省煤器出口温度下降,储水罐水位稳定在当前水平,或略微升高,应暂停加水,待省煤器出口升高接近水冷壁出口温度,蒸发产汽量增长再重复进行操作。