王雷

摘 要：隨著300 MW級超臨界機(jī)組經(jīng)濟(jì)性高于亞臨界機(jī)組的現(xiàn)狀，350 NW超臨界機(jī)組在國內(nèi)逐漸建成，伴隨相關(guān)的運(yùn)行措施參數(shù)也有相應(yīng)的變化，該文以某廠350 MW超臨界直流爐燒倉的滑參數(shù)停機(jī)為例，分析了超臨界直流爐滑參數(shù)停機(jī)下影響主汽溫度波動(dòng)的主要原因，提出滑參數(shù)停機(jī)過程中汽溫控制的要點(diǎn)及如何保證滑停過程中燒倉與汽溫同步下滑的控制方法，以及零燃油、零超排機(jī)組停運(yùn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：超臨界直流爐 燒倉滑參數(shù)停機(jī) 汽溫 零燃油 零超排

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）02（c）-0030-02

隨著工業(yè)及城市的進(jìn)程化，350 MW超臨界帶供熱系統(tǒng)及工業(yè)用汽機(jī)組是最近幾年國內(nèi)比較流行的新建機(jī)組形式，但不同于300 MW亞臨界機(jī)組，它沒有汽包環(huán)節(jié)，給水的加熱、蒸發(fā)及蒸汽的過熱是一次性連續(xù)完成的，在機(jī)組燒空煤倉的滑參數(shù)停機(jī)過程當(dāng)中，既要考慮燒空煤倉，又要滿足滑停下汽溫汽壓規(guī)定的要求，往往導(dǎo)致操作調(diào)節(jié)時(shí)失調(diào)，造成汽溫汽壓大幅波動(dòng)，影響機(jī)組安全。

2014年7月以來，各地區(qū)對環(huán)保指標(biāo)管理非常嚴(yán)格，任何情況下都不允許電廠超標(biāo)排放。在各電廠的機(jī)組停運(yùn)中，若對原煤倉或煤粉倉燒空停運(yùn)，一般都會(huì)投入油槍助燃，助燃用油一般在2～10 t；在機(jī)組負(fù)荷降到50%以下時(shí)，因反應(yīng)區(qū)溫度降低，脫硝系統(tǒng)都會(huì)退出運(yùn)行，致使NOx排放超標(biāo)。

滑參數(shù)停機(jī)是調(diào)速汽閥保持全開，汽輪機(jī)負(fù)荷隨鍋爐蒸汽參數(shù)的降低而下降，機(jī)爐的金屬溫度相應(yīng)下降，直至停機(jī)。也就是逐漸降低主、再熱蒸汽的參數(shù)進(jìn)行減負(fù)荷直至達(dá)到所要求的參數(shù)后停機(jī)、停爐?；瑓?shù)停機(jī)的主要目的是為了使機(jī)組參數(shù)，如鍋爐側(cè)壓力、溫度，汽機(jī)側(cè)汽缸及轉(zhuǎn)子溫度降至較低水平，從而縮短檢修工期。

由于各煤倉煤位不均，在負(fù)荷比較低的情況下，燒空倉難度很大，從而增加了汽溫控制的難度，給機(jī)組的安全帶來很大的危害，同時(shí)爐膛溫度的降低，致使NOx排放超標(biāo)。因此研究350 MW超臨界直流爐滑參數(shù)停機(jī)并且是兼顧燒倉時(shí)的汽溫調(diào)節(jié)及排放零超標(biāo)對機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保具有重要意義。

1 超臨界直流爐汽溫控制的主要特點(diǎn)

超臨界直流爐沒有汽包環(huán)節(jié)，給水的加熱、蒸發(fā)及蒸汽的過熱是一次性連續(xù)完成的，各段受熱面之間沒有明顯的分界面，隨著運(yùn)行工況的不同，鍋爐將運(yùn)行在亞臨界或超臨界壓力下，蒸發(fā)點(diǎn)會(huì)自發(fā)地在一個(gè)或多個(gè)加熱區(qū)段內(nèi)移動(dòng)。給水從省煤器到過熱器產(chǎn)生蒸汽是連續(xù)不斷進(jìn)行的，這樣給水、燃燒和汽溫調(diào)節(jié)不是相對獨(dú)立的，而是密切相關(guān)、相互影響的。因此，為了保持鍋爐汽水行程中各點(diǎn)的溫度及水汽各區(qū)段的位置為一規(guī)定的范圍，要求水煤比、風(fēng)煤比、減溫水及過熱度在合適的范圍內(nèi)。

1.1 水煤比

在直流爐中是很關(guān)鍵的詞匯，即是給水流量與燃料量的配比。水煤比是直流爐調(diào)節(jié)汽溫的最基本手段，噴水減溫進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。直流鍋爐運(yùn)行中為維持汽溫，鍋爐燃料量與給水流量必須保持一定比例。煤水比合適則鍋爐的過熱段長度、蒸發(fā)段長度和過熱段長度才能維持正常比例，汽溫的過熱度才能在合適范圍，金屬管壁溫度和蒸汽溫度才能在合適范圍內(nèi)。

1.2 過熱度

人們往往在分離器出口某一金屬段處設(shè)定一個(gè)監(jiān)視溫度，叫中間點(diǎn)溫度。運(yùn)行中煤水比增大時(shí)中間點(diǎn)溫度上升，即過熱度增大，往往主再熱汽溫升高。

1.3 減溫水

在直流爐系統(tǒng)中，汽溫在達(dá)到額定值時(shí)，主汽溫使用減溫水越多，再熱汽溫越高。汽輪機(jī)做功用的蒸汽量一定，過熱器減溫水越多，經(jīng)過過、再熱器受熱面的蒸汽量越少，在燃料量一定下，過、再熱器汽溫相對應(yīng)的升高。

2 滑參數(shù)停機(jī)下燒倉與汽溫控制

2.1 燒倉影響

在現(xiàn)場進(jìn)行滑停及燒空倉是一個(gè)矛盾體。當(dāng)滑到缸溫達(dá)到要求值時(shí)，但煤倉的煤還沒有燒空，此時(shí)應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行燒空倉，必然會(huì)引起汽溫及缸溫的變化。所以在停機(jī)前一定要把握煤倉的多少，然后進(jìn)行計(jì)劃性的進(jìn)行控制各臺(tái)磨煤機(jī)的煤量，并及時(shí)調(diào)整運(yùn)行磨的煤量，讓各個(gè)原煤倉的煤量差異保持最小。

在燒倉的過程當(dāng)中，燃料量是逐漸減少的，爐膛的燃燒及蒸發(fā)量也是逐漸減少，勢必會(huì)引起增大汽溫控制的難度。對于某電廠進(jìn)行燒空倉為例，先燒底層原煤倉，保證下次啟動(dòng)進(jìn)行煤種參配打好基礎(chǔ)。有計(jì)劃地停運(yùn)時(shí)，機(jī)組停運(yùn)前一天安排備用原煤倉燒空。立即通知輸煤值班室，進(jìn)行對各個(gè)原煤倉煤量進(jìn)行盤查，做出上倉計(jì)劃，對于A原煤倉不安排上倉，對于B、C、D、E原煤倉保持低煤位，并且煤量要有準(zhǔn)確的數(shù)值。盡量減少空倉的數(shù)量，此時(shí)燒空倉的時(shí)間也可以估算出來，這樣以來，煤倉在燒空的狀態(tài)下，滑停也能夠在短時(shí)間結(jié)束。具體為：停運(yùn)前8 h控制運(yùn)行原煤倉煤位在1 m左右，并保持倉位基本一致。在燒倉過程中，加強(qiáng)監(jiān)視各原煤倉煤位，適當(dāng)調(diào)整給煤機(jī)煤量，控制各運(yùn)行原煤倉煤位基本一致。當(dāng)各倉煤量在50 t左右時(shí)，適當(dāng)調(diào)大上層燃燒器給煤量，依次燒空原煤倉。期間保持負(fù)荷在50%以上。當(dāng)剩余一臺(tái)制粉系統(tǒng)時(shí)，將給煤量調(diào)到最大，負(fù)荷可帶到30%以上，由于爐膛溫度仍然很高，且煤粉集中，濃度高，不需投油助燃，直至燒空倉，鍋爐滅火，機(jī)組停運(yùn)。

2.2 水煤比及過熱度的影響

以某電廠燒空倉為例：在350 MW下滑至175 MW時(shí)采用CCS協(xié)調(diào)控制，175 MW以下機(jī)、爐兩側(cè)均采用手動(dòng)控制，整個(gè)操作可以分為兩種方法。

一種方法是整個(gè)操作一直保持直流爐干態(tài)運(yùn)行。另一種方法是進(jìn)行直流爐的干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)、給水切旁路等操作。

第一種方法：保持水煤比基本不變，分離器出口過熱度保持在一定范圍，必然是干態(tài)下運(yùn)行。操作細(xì)節(jié)：隨著煤量的減少，給水也需要逐漸減少，但由于直流爐最小流量的要求，此時(shí)要求退出給水流量低保護(hù)，這樣以來，給水可以通過控制小機(jī)或電泵的轉(zhuǎn)速及再循環(huán)進(jìn)行控制，直到停機(jī)。這樣對于控制汽溫有利，它始終保持有一定的過熱度，對于汽溫及缸溫的緩慢下降調(diào)節(jié)是有利的。

第二種方法：通過直流爐的干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)，此時(shí)對于汽溫增加了難度，操作量越大，汽溫的影響因素越多勢必會(huì)造成汽溫的反復(fù)波動(dòng)。

2.3 減溫水的影響

在低負(fù)荷階段汽溫波動(dòng)較大，而且波動(dòng)頻率高，出現(xiàn)了汽溫的反復(fù)，在以往的主汽溫度和減溫水量停機(jī)變化趨勢中，發(fā)現(xiàn)每一次減溫水量大幅、反復(fù)變化均會(huì)引主汽溫度的波動(dòng)，由此可以看出減溫水量才是造成此次汽溫波動(dòng)的最主要原因。一旦處理不當(dāng)極易造成蒸汽帶水含量過高，對機(jī)組的安全造成相當(dāng)大的影響。因此在減溫水的控制要慎重并且要平緩，以某電廠為例，隨著煤量的減少，先燒空底層原煤倉，來保持一個(gè)高的火焰中心，保持汽溫緩慢下降，從而平穩(wěn)的控制減溫水也就容易了（見圖1）。

3 零燃油、零超排

計(jì)劃停機(jī)前，合理控制各原煤倉燒空時(shí)間，控制負(fù)荷低于50%時(shí)間段在30 min以內(nèi)，在爐膛溫度降下來前，開大頂層二次風(fēng)門，降低SCR區(qū)入口氮氧化物，提高煤粉濃度，達(dá)到不投油穩(wěn)燃的目的?？s短脫硝反應(yīng)區(qū)溫度低于允許值的時(shí)間，不退出脫硝系統(tǒng)，NOx排放不超標(biāo)，同時(shí)也可以燒空原煤倉。適當(dāng)調(diào)大上層燃燒器給煤量，從底層向上層燒空原煤倉，期間保持負(fù)荷在50%以上。當(dāng)剩余一臺(tái)制粉系統(tǒng)時(shí)，將給煤量調(diào)到最大，負(fù)荷可帶到30%以上，由于爐膛溫度仍然很高，且煤粉集中，濃度高，不需投油助燃。從而可實(shí)現(xiàn)零煤位、零燃油、零超排。

4 結(jié)語

帶燒倉的滑參數(shù)停機(jī)必須提前精確計(jì)算和合理安排，煤倉的煤位指示必須準(zhǔn)確，并及時(shí)觀察、計(jì)算各煤倉的存煤量及調(diào)整運(yùn)行磨的給煤量，盡量保持帶低負(fù)荷階段的各磨煤倉煤位一致，以便煤倉燒空時(shí)滑停也即將結(jié)束，從而盡量縮短低負(fù)荷停留時(shí)間，避免汽溫的反復(fù)給操作帶來困難。

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