1000MW超超临界锅炉中间点温度和汽温控制

　　据目前统计，国内正在建设或规划建设30台1000MW级超超临界机组，这些机组配置的锅炉。设计参数为27.6MPa/605℃ /603℃，蒸汽流量为3000t/h左右，给水压力在30MPa左右。给水温度296~302℃ 。本文主要针对2 类正在建设的1000MW级超超临界锅炉，对关键性技术数据进行了初步的比较和研究，并注意到与新一代600MW级超临界锅炉的相同点和主要区别，以探索1000MW超超临界锅炉的主要特性。

　　一、中间点温度控制

　　1.1 中间点温度控制值

　　图 l 给出了 2 种不同型式的l000MW 超超临界锅炉的数值，可以看出，其中X电厂锅炉采用内螺纹管螺旋管圈及光管垂直管屏; Y电厂锅炉采用内螺纹管一次垂直上升管屏及光管垂直管屏。中间点温度控制值在425 ℃~430℃，与600MW超临界锅炉基本相近。文献 【 l ]提出超临界锅炉水冷壁工作压力接近30MPa时，控制下辐射区水冷壁出口工质温度为400 ℃ ，水冷壁出口温度控制在420℃-430 ℃ 是合理的。文献[2]给出的实际运行数据进一步证实了这一结论。这一结论对于现有超超临界锅炉也依然适用。　　

　　1.2 水冷壁出口段置于低温烟道的特点

　　从图1的数据看出，Y电厂锅炉将顶棚管及尾部竖井包墙都作为水冷壁的一部分，中间点温度控制值在锅炉最大连续出力(BMCR)时比 X 电厂锅炉提高5℃。这种系统的特点是：① 超临界锅炉在临界压力以上区域工作时，水冷壁出口工质仍处于大比热区，将水冷壁出口工质置于烟道的低热负荷区，可以避免类膜态沸腾; ② 在亚临界压力范围区域以及低负荷情况下，可缓解蒸发吸热量不足的问题; ③ 高干度区即使出现蒸干现象，也因为管壁热负荷低，可降低管壁温度; ④ 分离器中工质微过热度提高，可避免低负荷时分离器带水运行，也提高了中间点温度作为煤水比调节和汽温调节的参考程度; ⑤ 实际炉膛上部垂直管屏水冷壁出口工质温度仅为421 ℃ ，即位于高热负荷区的水冷壁工质温度较低。据此认为，这种技术更有利于超超临界锅炉的变压运行，也降低了煤质变化导致的辐射一对流传热比例变化而引发的中间点温度不稳定问题。

　　1.3 分离器压力的控制

　　图2为两种型式分离器内工质压力随流量的变化，可以看出，在BMCR时，两种不同型式的锅炉分离器压力都控制在28MPa左右。比超临界锅炉提高1~2MPa。在大部分负荷范围内，X电厂锅炉分离器压力比 Y 电厂锅炉分离器压力控制值低2MPa左右，这主要是因为 Y 电厂锅炉水冷壁采用内螺纹管垂直管屏和低质量流速[Y电厂锅炉最大1848kg/(m2s);最小464kg/kg/(m2s) ]设计以及包墙管、顶棚管的 2 条旁路设计，使水冷壁总阻力降低近1MPa[3]。