超临界直流锅炉运行中过热度调整及控制分析
350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整措施分析
350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整措施分析发布时间：2022-05-23T06:53:32.976Z 来源：《当代电力文化》2021年36期作者：孙多文[导读] 为了增强350MW超临界机组直流锅炉燃烧的效率，最大限度地降低热偏差以及NOX排放量，避免出现堵灰、金属材料温度过高等现象。
孙多文大唐陕西发电有限公司延安热电厂陕西省延安市 716000摘要：为了增强350MW超临界机组直流锅炉燃烧的效率，最大限度地降低热偏差以及NOX排放量，避免出现堵灰、金属材料温度过高等现象。
基于此，本文对锅炉燃烧过程中存在的问题以及产生问题的原因进行了分析，并提出了相应的优化调整措施，希望可以切实提高锅炉燃烧效率以及安全性。
关键词：350MW；超临界机组；直流锅炉燃烧器；优化调整引言增强火力发电厂锅炉燃烧的效率，不但能够显著增强电厂发电率，而且还可以减少NOX 的排放量，实现节能减排的效果。
然而锅炉实际运行时，存在很多问题会影响锅炉运行的稳定性与安全性，进而影响锅炉的工作效率，通过对锅炉燃烧进行优化以及调整，能够切实优化燃烧效果。
本文对350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整措施进行了探究。
1 350MW超临界机组直流锅炉燃烧运行中存在的问题1.1 风、粉配合不均匀对于锅炉运行过程中，如果出现了锅炉炉膛内部的总风量和煤粉的配比不均匀，这种情况下会使锅炉炉膛内中存在过多的空气，而使过量空气系数增大，则会使得炉膛温度减小，影响锅炉着火以及燃烧的效果，而且会在一定程度上导致锅炉内的排烟出现较大的热损失[1]。
并且如果锅炉内的过剩空气系数在较低的状况下，则可能会导致燃烧不完全，进而影响燃烧的热效率。
不仅如此，风粉配合不均匀还会使得锅炉水冷壁存在非常大的温差，导致有的地方管壁温度过大，甚至出现四管泄露、爆管事故。
1.2 一、二次风配比不合理一、二次风配比的科学合理性体现在燃烧完全、着火稳定，炉膛负压不会出现大幅度的摆动。
超超临界直流炉的汽温调节
超超临界直流炉的汽温调节（针对干态运行时）一、超超临界直流锅炉影响汽温变化的主要因素1、煤水比在直流锅炉中，过热汽温的调节主要是通过给水量G与燃料量B的调整来实现的。
要保持稳定汽温的关键是要保持固定的燃水比，若给水量G不变而增大燃料量B，受热面热负荷q成比例增加，热水段长度和蒸发段长度必然缩短，而过热段长度延长，过热汽温会升高，若B不变而增大G，由于q并未改变，所以热水段和蒸发段必然延伸，而过热段长度会缩短，过热汽温就会降低。
2、给水温度因高加解列等造成的给水温度降低，在同样给水量和煤水比的情况下，直流炉的加热段将延长，过热段缩短，过热汽温会随之降低，再热汽温也会因为高压缸排汽温度的降低而随之降低。
3、锅炉受热面结焦玷污煤水比不变的情况下炉膛结焦会使过热汽温降低。
因为炉膛结焦是锅炉传热量减少，排烟温度升高，锅炉效率降低，工质的总吸热量减少，而工质的加热热和蒸发热之和一定，所以过热吸热（包括过热器和再热器）减少。
主蒸汽温会降低，但再热器吸热因炉膛出口烟温升高而增加而影响相对较小。
4、锅炉过量空气系数增大过量空气系数时，炉膛出口烟温基本不变。
但炉内平均温度下降，炉膛水冷壁吸热减少，使过热器进口汽温降低，虽对对流式过热器的吸热量有一定增加，但前者影响更大，在煤水比不变的情况下，过热器出口温度将降低，反之依然。
5、炉膛火焰中心高度炉膛火焰高度的不同对辐射、对流换热特性不同的各受热面起到相反的作用，提高火焰中心，水冷壁辐射吸热减少，而使得蒸发段延长，但过热器再热器等对流特性的换热面吸热增加，但对于过热器而言，蒸发段延长影响更大，所以上提火焰中心主蒸汽温度整体呈降低趋势，而再热汽温则会升高。
6、引起汽温波动的因素分内扰及外扰两种情况，内部扰动因素包括：启停、切换制粉系统，投退油枪，炉膛或烟道吹灰，煤质变化，高加投退等，外扰包括负荷的波动等。
二、直流锅炉汽温调节的特点及原则特点：无固定的汽水分界面，且锅炉循环倍率为1，热惯性小，水冷壁的吸热变化会使热水段、蒸发段和过热段的比例发生变化。
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析伴随国内经济水平的快速提升，电力生产已然是重中之重的一个环节。
早期生产因为技术条件不足，普遍选用参数较低、能耗较大且污染严重的燃煤系统。
经过不断发展，当前国内逐步利用效率更高且污染较轻的系统取代传统燃煤机组。
随着电力领域的持续前行，超临界直流锅炉也出现在实际生产之中，不同种类的锅炉设备所适用的场合有所差异，同时内部给水控制架构也不尽相同，所以在实际应用过程中始终存在不足之处。
本文就针对目前超临界直流锅炉的发展进行研究，对内部控制系统存在的问题提出对应的优化方案。
[关键词]超临界;直流锅炉;给水控制系统;汽温调节Nie Xin-yang[Abstract]With the rapid improvement of domestic economic level，electric power production has become one of the most important links. Due to the lack of technical conditions in early production，coal-fired systems with low parameters，large energy consumption and serious pollution were generally selected. After continuous development，the current domestic use of higher efficiency and less pollution system to replace the traditional coal-fired units. With the continuous development of the electric power field，supercritical once through boiler also appears in the actual production. Different types of boiler equipment are suitable for different occasions，and the internal water supply controlstructure is also different，so there are always deficiencies in the actual application process. In this paper，the development of supercritical once through boiler is studied，and the corresponding optimization scheme is proposed for the problems existing in the internal control system.[Keywords]supercritical; once through boiler; feed water control system; steam temperature regulation超臨界直流锅炉相较于原有的燃煤系统来说，不管是容量、效率还是环保等方面都有着质的飞跃。
超临界直流锅炉运行调整
机组RB发生后的给水自动
机组RB发生后，给水自动转为流量控制， “过热度修正”退出；需要调整分离器出 口温度时，采用设置“流量偏置”的方法。 机组调整正常后，将“RB解除”，使“RB 动作“复位， RB复位20分钟后，给水自动 的“过热度修正”自动投入。
直流锅炉启动过程中的工质膨胀
直流锅炉在启动过程中存在工质膨胀现象。 所谓工质膨胀是指锅炉点火后，随着燃料投 入量的增加，水冷壁内工质温度逐渐升高， 当燃料投入量达到某一值时，水冷壁某处工 质达到该处压力所对应的饱和温度，工质开 始蒸发，形成蒸发点，开始产生蒸汽，此时 其后部的工质仍为水，产汽点的局部压力升 高，将后面的水挤压出去，锅炉排出工质流 量远大于给水流量的现象。
直流锅炉与汽包锅炉的差异
10. 直流锅炉控制及调节复杂。由于直流锅 炉受热面的金属重量较轻，工质储存量较 小。故金属及工质的蓄热能力一般只为汽 包锅炉的1/4～1/2。因此在外界负荷 变化 时，自适应能力差，汽压波动幅度较大， 压力波动速度往往超过汽包锅炉一倍以上。 另外由于工况变动引起热水段、蒸发段和 过热段之间的调节互相影响，因 此，直流 炉的自动调节系统较复杂，控制技术也较 高。
由于直流炉对水质要求较严格，根据有关 规定，为了保证锅炉受热面内表面清洁， 对停运时间过长的机组应进行锅炉清洗， 锅炉清洗前应进行炉前管路系统的清洗。 锅炉清洗主要是清洗沉积在受热面上的杂 质、盐分和腐蚀生成的氧化铁等。 锅炉清洗包括冷态清洗和热态清洗，冷态 清洗又分为开式清洗（清洗水排往启动疏 水扩容器不循环）和循环清洗（清洗水排 往排汽装置循环）两个阶段。
直流锅炉与汽包锅炉的差异
12.直流锅炉当外界负荷变化引起汽门开度 发生变化时，锅炉汽压变动很快，波动的 幅度也远比汽包炉大;给水量变化时，汽温、 汽压、蒸汽量的变化趋势都和汽包锅炉相 反，而且 影响程度也要大得多。即给水量 增大，汽压、汽量明显增大，汽温则显著 降低;当燃料量变化时，直流锅炉主要变化 的是汽温，故直流锅炉运行特点之一就是 必须保 持燃水比一定，否则汽温将无法保 持正常。
浅谈600MW超临界直流炉启动过程中的运行调节
４ ５ ０ ｔ ／ ｈ左右 ） ， 在 炉膛有限的热 负荷下尽可 能增 大产 汽量， 增加通 流
量 ，避免屏过 管壁超 温 ，防止 高温氧化皮脱 落。 同时在热 态清洗 阶 段 还可减 少给水在 分 离器的工质排放 ，减 少 了启 动疏水热损失 ．加
快启动速度 。
（ ６ ）燃料量 的增加应平缓 ，尤其是增投制粉系统或油枪时 ，应 根据情况适 当降低其它运行制粉系 统的出力，并及时监视螺旋管圈 水冷壁金属温度的上升情况 ，严防炉 内热量上升过快造成超温 。 （ ７ ） 锅 炉低 负荷期 间由于存在水动 力不稳 定的可能性 ，应经常 查看各受热面壁温画面 ，不仅要确认各 点壁温值 在正常范围 内，还 要掌握各点壁温值的变化趋势 、变化速度及 引起 变化 的原因，及时 调整 。加 强对水冷壁金属温度 的监视 ，如出现水动力破坏 的现象时， 应立 即增加给 水量。 （ ８ ）严格控制受热面蒸汽温度和金属温度 ，在任 何情况 下严禁 锅炉超温运行 ，对主／ 再汽金属温度按下列要求进行控制：高温 过热 器受热面金属温度不得超过６ ０ ０ ＂ Ｃ； 屏式过 热器受 热面金属温度 不超 过５ ７ ６ ℃；高温 再热器 受热面金属温度不超过６ ０ ０ ℃；汽温要求服从 金属温度要求 。 （ ９ ）加强受热面的热偏差监视和调整，防止受热面局部长期超 温运行 。分 隔屏 出口汽温偏 差控 制在１ ０ ℃ 以内，过热器 出口蒸汽温
科 技 论 坛
浅谈 ６ ０ ０ Ｍ Ｗ超临界直流炉启动过程 中的运行调节
王保皴
（ 淮 南淮沪煤电有限公司 田集发 电厂 。安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ １）
【 摘
要】 田集电厂一期工程 ２ Ｘ ６ ３ ０ ＭＷ 机组 ， 通过现 场运行
简析超临界直流锅炉的运行调整
超临界直流锅炉在运行中系统的调节需要及时根据运行的情况进行调整，并且由于超临界直流锅炉的技术较为复杂，组成超临界直流锅炉的各个部件环节在锅炉运行中如果不及时进行调整很容易发生故障，所以，在超临界直流锅炉中对于整个锅炉的运行测试和调整也是一项很大的技术工程。在进行超临界直流锅炉运行调整的过程中，对于锅炉启动运行环节就需要进行很多步骤的调整，并且在锅炉启动过程中应该多加细心，因为在锅炉启动运行中会涉及到多项的部件同时运转，比如在锅炉的运行调整中给水操作平台进行进水量的调整，在锅炉的燃烧过程中进行有效的水汽分离，除此之外还有许多的注意事项是需要在超临界直流锅炉启动运行中需要注意的。在超临界直流锅炉的首次运行中，首先言对锅炉内的水平衡进行有效的调整，因为在整个超临界直流锅炉运行总核心系统的部件是燃烧的控制，在燃烧的过程中应该充分的控制煤粉和水分之间相互反应的反应速率，使得生成目标产物的速度能够加快。在炉膛燃烧的过程中生成目标产物的速度需要对温度进行有效的控制。在炉膛温度控制的过程中，如果温度过高或者是达不到生成目标产物的温度都会影响目标产物的产生，甚至有可能会生成与目标产物相反的物质。在这个过程中为了充分的防止目标产物生成过程带来的危害，就需要在锅炉的水汽分离系统中对设置的水汽分离器进行控制和调节，将超临界直流锅炉运行过程中的水分和水蒸气进行及时的分离，充分的避免超临界直流锅炉的炉内温度受到大量水蒸气的影响。在炉内的控制调整中，除了要对温度进行有效的控制之外还要对湿度进行调节，炉内环境湿度控制对于燃烧过层中生产目标产物的影响也非常大，在燃烧过程中过分干燥或者是太过潮湿的环境都会影响到燃烧反应过程的转化。在超临界直流锅炉的湿度调整中应该具备干湿动态调节的装换过程，在炉内环境干湿转换过程中，要对水分的给水量进行严格的控制。并且在整个的过程中应该对相应的用水量和炉内的水位记录，通过水位变化来更好的进行干湿转换的过程判断。同时，在超临界直流锅炉中对炉内环境调节的给水量进行记录，同时关注炉内水位的变化，对于超临界直流锅炉运行的安全和运行效率的提高也是很强的保护和提高措施。在超临界直流锅炉运行中，如果对于每个运转需要调节的环节中有一项调节处理不到位，就会导致发生严重的事故，对于超临界直流锅炉运行中发生巨大的人力财力资源的严重浪费。在超临界直流锅炉运行调整中主要需要调整的就是对炉内的给水量进行调整，通过给水量或者是煤粉输送的速率来有效控制炉内的温度。
660MW超临界直流锅炉汽温调整分析及解决方案
Science &Technology Vision科技视界宝二发电公司660MW 超临界直流锅炉型式为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,定-滑-定方式运行、单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、全钢悬吊结构Π型锅炉、露天布置燃煤锅炉。
过热器配置二级喷水减温装置,左右能分别调节。
在任何工况下(包括高加全切和B-MCR 工况),过热器喷水的总流量约为8%过热蒸汽流量,再热器采用烟气挡板调温,喷水减温为辅,再热器喷水减温器喷水总流量的能力约为4-4.5%再热蒸汽流量(B-MCR 工况下),设计喷水量为零。
过热汽温控制在直流负荷以前,主要通过燃烧侧调整,可辅助采用喷水减温控制;在直流负荷以后,以控制煤水比为主,通过调整煤水比改变加热段、蒸发段、过热段在锅炉水冷壁中的位置(如图1),改变锅炉分离器出口蒸汽过热度,从而调整主汽温度,为调整两侧偏差和汽温细调,采用喷水减温为辅。
图1再热汽温控制由尾部烟道挡板调温和再热器微量喷水减温调温构成,以尾部烟道挡板调温为主,微量喷水减温为辅。
即当再热汽温超限时,先进行尾部烟道挡板调温,若未达到调节目的,再配合使用再热器微量喷水调温。
1在实际运行中,主再热汽温调节主要存在以下问题1)锅炉低负荷运行时间较长,炉内燃烧相对集中,炉膛火焰充满度不好,使汽温变化比较敏感,给锅炉汽温调节带来一定困难。
2)锅炉煤质变化大且相对较差,三台磨煤机运行时,磨煤机基本处于满出力运行,磨煤机出力对燃烧的的调节裕度较小。
3)锅炉输渣系统存在缺陷较多,处理过程中,炉膛及过再热器吹灰不正常,使锅炉受热面积灰结渣严重,影响了锅炉汽温的正常调整。
处理过程中炉底漏风较大,降低了炉膛火焰温度,干扰了锅炉的稳定燃烧。
4)锅炉二次风配置属上海锅炉厂的独创,在二次风挡板的调节方面无运行经验,特别是在给水侧大幅变化时,如何在燃烧侧配合调整汽温,需要继续总结经验,不断提高操作技能。
5)锅炉主、再热减温器调节特性较差,各级减温水流量未进行校核,普遍存在显示不准的情况,在燃烧调节时参考价值不大。
超临界350MW直流锅炉受热面超温问题分析
超临界350MW直流锅炉受热面超温问题分析摘要：超临界350MW直流锅炉是一种高效、大功率的发电厂重要主机设备，其工作条件相对苛刻，面临着诸多技术难题。
其中，受热面超温问题是一项重要且紧迫需要解决的挑战。
受热面超温不仅会损害锅炉材料的性能，导致设备寿命缩短，还会引发火灾、爆炸等重大安全事故。
同时，超温还会降低锅炉的效率，造成发电厂非计划停运等事故，导致能源浪费，增加发电成本。
本文将针对超临界350MW直流锅炉受热面超温问题展开详细分析，以供参考。
关键词：超临界；350MW；直流；锅炉受热面；超温；前言：超临界350MW直流锅炉受热面超温问题并非易于解决。
在锅炉运行过程中，燃烧产生的高温烟气会通过受热面，将热能传递给水蒸汽。
然而，由于燃料和空气的品质波动、燃烧不充分、受热面渗漏等原因，烟气温度超出了设计范围，导致受热面超温。
通过加强监测调控、材料研发和工艺改进、预测评估等措施，可以降低受热面超温的风险，保障锅炉设备的正常运行，提高发电效率，实现经济效益和安全性的双赢。
1.相关概述超临界350MW直流锅炉是目前国内火电厂的主要设备之一，拥有高效、低排放等特点。
然而，一些电厂在运行过程中会出现受热面超温现象，给电厂运行的安全带来了一定的影响和困扰。
超临界350MW直流锅炉的受热面超温现象是指锅炉受热面内部温度超过设计允许值的情况。
2.超临界350MW直流锅炉受热面超温问题2.1一次风压偏高一次风压偏高是导致受热面超温的一个主要原因。
一次风压过高会导致风量过大，超过了设计的空气供应量，进而使燃烧室内的温度升高，受热面温度超过设计范围。
解决这个问题的方法是检查风机运行状态、调节风阀以及确保一次风压力在正常范围内[1]。
2.2再热器蒸汽流量偏小再热器蒸汽流量偏小也是一个常见的问题。
再热器是将锅炉排出的高温蒸汽再次加热，提高锅炉的热效率。
如果再热器蒸汽流量偏小，会导致再热温度下降，使受热面温度超温。
解决这个问题的方法是检查再热器喷嘴、修复或更换故障阀门，以及检修或校准流量计。
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超临界直流锅炉运行中过热度调整及控
制分析
【摘要】：在机组正常运行中，由于参数的波动和给水流量、过热减温
水量的不稳定性，常常会造成水冷壁出口过热度不稳定性波动。
在之前出现过
机组升降负荷和高负荷期间过热度和主汽参数波动较大的现象，甚至出现主汽温
和壁温经常超限异常，最后通过电科院对机组控制器的优化，主参数相对稳定。
但是过热度还是出现波动较大的问题，即对应负荷下给水调整相对缓慢或过快造
成水冷壁出口过热度不稳定，特别是在满负荷时，由于给水接近上限冰冻较大，
过热度稳定不下来，造成过热器减温水偏高。
现运行人员将水冷壁给水补偿控制
和煤质修正两个控制器切手动进行人为干预调整，过热度等主参数相对稳定很多，参数稳定了但操作人员确增加了监盘负担。
现对机组正常运行中过热度调整及控
制做以下分析
【关键词】：过热度煤质修正给水补偿主汽压偏差
1引言
1.1过热度指的是分离器出口蒸汽温度与分离器出口蒸汽压力下的饱和温度
的差值。
过热度的高和低反映水冷壁水-汽相变点的前或后。
锅炉转直流后，在
负荷不变的情况下，过热度的高低反映出水冷壁吸热的多少。
2.过热度调整及控制与参数的关系分析
2.1过热度控制与减温水量的关系
2.1.1过热减温水是调节屏过出口蒸汽温度和主蒸汽温度的最直接手段，本
厂锅炉设计满负荷过热减温水总量是140.4t/h（THA工况），一、二级减温水各70.2t/h，相同负荷下减温水量的大小反映出低过、屏过、高过的吸热量的大小。
2.1.2在机组负荷不变的情况下（即给水量不变），过热度高低和过热减温水量的大小直接反应出锅炉热负荷的分配，所以，过热度的控制和减温水的调整对改善水冷壁和过热器受热情况、防止金属超温、对主蒸汽温度调整有重要意义
2.2过热度控制与总燃料量的关系
2.2.1过热度是水煤比是否合适的反馈，过热度变小，说明水煤比偏大，过热度变大，说明水煤比偏小。
在运行操作时要注意积累过热度变化对减温水开度影响大小的经验值。
2.2.2水煤比、过热度是直流锅炉监视和调整的重要参数。
水煤比因煤质变化、燃烧状况不同、炉膛及受热面脏污程度等不同略有变化，一般从5.8～7.0不等。
2.3过热度的控制
2.3.1机组正常运行期间一般通过锅炉给水温度补偿控制来实现直接对过热度的调整。
调整时应参照水燃比变化进行调整，避免大幅调整造成过热波动，出现超温等异常发生。
2.3.2煤质修正控制器HIC-3#CORR切手动调整燃料量实现对过热度的调整，应注意以下事项：
a.控制燃料热值修正控制器HIC-3#CORR修正煤量不超过3吨。
b.燃料热值修正控制器HIC-3#CORR放手动时间不可超过30分钟，以免煤质变化较大时造成异常。
c.注意主汽压偏差的变化及对锅炉输入的影响，CC模式下，主汽压负偏差存在时，会通过锅炉主控增加煤量。
2.3.3其他调整手段对过热度控制的影响
a.调整上、中、下层磨煤机出力控制火焰中心高度。
如可减少上层磨出力，增加中、下层磨出力降低火焰中心，从而提高过热度。
b.调整燃尽风开度控制火焰中心高度。
如可开大燃尽风压制火焰上窜，降低火焰中心高度。
c.调整磨煤机分离器转速。
单台磨煤机出力较低时，可通过提高分离器转速（尤其是上层磨煤机），提高煤粉细度，缩短煤粉着火时间，降低火焰高度。
d.调整吹灰方式。
如可通过适当减少水冷壁吹灰，减少水冷壁吸热量（由每天两次减为每天一次），从而降低过热度。
可通过适当减少高过、屏过吹灰（由每天两次减为每天一次），减少过热器吸热，降低减温水开度。
但应注意排烟温度的变化。
3.结论
机组正常运行期间，过热度是反映锅炉燃烧及主要汽水参数变化的重要监视参数，所以对于过热度的调整在机组正常运行中的非常重要，运行人员在监盘应重点加强关注，调整过程中应根据各个参数的变化进行正确恰当的调整，否则对汽水系统参数产生较大影响甚至会造成壁温、汽温超温等现象发生，所以日常运行期间运行人员应加强积累调整经验并总结，实现对过热度的优化调整。