超临界600MW机组冲转时主蒸汽温度偏高的防治措施

　　1 机组概况

　　华电长沙发电有限责任公司(以下简称“长沙电厂”)一期扩建的2×600 MW机组锅炉为DG1900/25.4-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生型锅炉,配东方汽轮机厂生产的N60024.2/566/566型超临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机。锅炉主要设计参数见表1。

　　锅炉采用HT-NR3旋流燃烧器,前后墙布置,每面墙3层,每层4只。每只燃烧器配备出力为250 kg/h的机械雾化点火油枪,前、后墙中层各燃烧器中心配有出力为4 700 kg/h的启动油枪;在三层燃烧器上方,前、后墙各布置了一层燃尽风口。过热汽温主要通过调节燃料和给水配比并配合一、二级减温水调整,减温水来自省煤器出口的给水。一级减温器设在低温过热器和屏式过热器之间,二级减温器设在屏式过热器和高温过热器之间,事故减温器设于低温再热器和高温再热器之间。再热汽温主要通过置于尾部烟道的调温烟气挡板调节。该机组采用不带炉水循环泵、含起动分离器的起动系统,该系统由内置式起动分离器、储水罐、储水罐水位控制阀(361阀)等组成。经水冷壁加热以后的工质进入起动分离器,分离出的水通过起动分离器下方的连接管进入储水罐,蒸汽则由起动分离器上方的连接管引入顶棚入口集箱。361控制阀调节储水罐水位,储水罐中的水经过361阀,在锅炉清洗及点火初始阶段被排到定排扩容器或循环到冷凝器中。机组采用中压缸起动方式,高、低压旁路分别控制主汽和再热汽压力,通过中压缸进汽,冲动汽轮机至额定转速3 000 r/min,并网后进行切缸操作。此时,汽轮机高压调节阀逐渐开启,高压旁路逐步关闭,高排逆止阀被汽流冲开,机组运行方式由中压缸起动切换成为高中压缸联合起动。

　　2　存在问题

　　在机组调试期间,普遍存在汽轮机冲转时锅炉侧主蒸汽温度高、压力低的现象,与汽轮机要求的参数不匹配。东方汽轮机厂最初要求汽轮机冲转主蒸汽参数为8.73 MPa、370~400℃,后被迫将汽轮机冲转参数修改为5.5 MPa、430℃,直接影响到机组冲转、空负荷和带初始负荷的安全经济运行。造成上述问题的原因,除了锅炉本身的特性外主要是燃料和给水不匹配。对此采取了以下措施:降低锅炉起动给水流量,由475 t/h降到405 t/h;加大锅炉热负荷,燃油量20 t/h以上,改善燃烧;给水温度提高至60℃以上;提高蒸汽流量;降低锅炉总风量或开大汽轮机侧高低压旁路开度,增加主蒸汽流量,投入减温水,同时修改锅炉起动曲线[1,2]。这些措施归结起来会增加燃油量,投入大量减温水,但锅炉侧无法将主蒸汽参数控制在8.73 MPa、370~400℃,且锅炉燃油增大。

　　日立锅炉有限公司(BHK)要求锅炉在冲转时燃油量为12~13 t/h。根据BHK的经验,在机组并网前锅炉无需投入减温水即可控制主蒸汽温度在370~400℃[3],但从沁北电厂、湘潭电厂等同类型锅炉的运行情况来看,12~13 t/h燃油不能满足汽轮机冲转要求,至少需要20 t/h的燃油,否则汽轮机转速难以维持[1,5]。