超临界600MW机组锅炉起动初期过热器超温的原因及控制

　　东方锅炉厂配套超临界600 MW机组的变压运行直流锅炉为单炉膛,一次中间再热、Π型布置,尾部双烟道采用挡板调节再热蒸汽温度。制粉系统为冷一次风机的正压直吹系统,配备2台公用的离心式一次风机,6台中速磨煤机。采用旋流式燃烧器对冲燃烧方式,每只燃烧器中心布置有起动油枪(蒸汽雾化),单只出力2 200 kg/h。在锅炉起动初期,屏式过热器(屏过)都有不同程度的超温,严重时汽轮机冲转参数无法控制(主蒸汽温度偏高),冲转后主机振动超标,被迫打闸停运。对此,结合多家电厂的运行实践,对屏过超温以及主蒸汽温度高的原因进行了分析,并提出了相应的控制措施。

　　(1)起动过程中容易发生燃烧不完全现象,导致燃烧放热量减少,水冷壁的辐射传热量减少,炉膛出口烟温非正常升高,蒸发量降低,蒸汽流量减少。此时,蒸汽压力低,定压比热容小,致使屏过和对流受热面中工质的吸热量增加,出现主蒸汽温度上升过快的现象,从而使过热蒸汽温度难以控制。

　　(2)起动过程中的油量控制不合理,油量高,雾化蒸汽压力低,燃烧不好,主蒸汽温度上升快。为了节能,起动时采用等离子点火或少油点火,起动磨煤机后煤量偏大。对此,在燃烧初期,适当降低起动油压,提高雾化蒸汽压力,保持雾化汽压力高于油压0.2 MPa,雾化汽温度不得低于200℃;通过控制油压来控制流量,使炉水温升率为2℃/min。如果采用等离子或少油点火,磨煤机起动后,按照保证稳燃的最低煤量控制,不盲目增大给煤量,严格控制炉膛出口烟温不超过580℃。

　　(3)设计起动给水流量偏大(25% BMCR)。在相同的燃烧条件下,大部分热量由进入分离器储水罐的水带入了凝汽器,使过热器中汽量少,汽温升高。对此,应降低锅炉起动给水流量,由25% BMCR(475 t/h)降到21% BMCR(400 t/h),该流量既可保证水冷壁安全运行、不超温,又可减少分离器储水罐的排放量,减少热量损失。

　　(4)设计的冲转压力偏高(8.9 MPa),压力高会造成蒸汽流量偏低,过热器的冷却工质不足,导致过热器超温。对此,通过燃烧和旁路配合,适当降低冲转压力至5~6 MPa,提高受热面的蒸汽流量。

　　(5)由于进入省煤器的给水温度低,使得进入水冷壁的水温低,蒸发量降低,使进入过热器的(冷却)蒸汽量减少,过热器出汽温度上升。对此,应尽量提高辅联箱汽源压力,全开辅助蒸汽至除氧器的调节阀,将除氧器水温加热至80℃以上;合理调节尾部烟气挡板,适当开大低温过热器侧(省煤器侧)烟气挡板,关小再热器侧烟气挡板,增加省煤器侧的烟气量,并且适当提高省煤器出口给水温度;在主机冲转后,及早投入高压加热器,一方面提高给水温度,另一方面可增加主蒸汽流量,有利于过热蒸汽温度的控制。