350?MW超臨界直流爐滑參數停機下燒倉各參數控制

王雷

摘 要：隨著300 MW級超臨界機組經濟性高于亞臨界機組的現狀，350 NW超臨界機組在國內逐漸建成，伴隨相關的運行措施參數也有相應的變化，該文以某廠350 MW超臨界直流爐燒倉的滑參數停機為例，分析了超臨界直流爐滑參數停機下影響主汽溫度波動的主要原因，提出滑參數停機過程中汽溫控制的要點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、零超排機組停運技術。

關鍵詞：超臨界直流爐 燒倉滑參數停機 汽溫 零燃油 零超排

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（c）-0030-02

隨著工業及城市的進程化，350 MW超臨界帶供熱系統及工業用汽機組是最近幾年國內比較流行的新建機組形式，但不同于300 MW亞臨界機組，它沒有汽包環節，給水的加熱、蒸發及蒸汽的過熱是一次性連續完成的，在機組燒空煤倉的滑參數停機過程當中，既要考慮燒空煤倉，又要滿足滑停下汽溫汽壓規定的要求，往往導致操作調節時失調，造成汽溫汽壓大幅波動，影響機組安全。

2014年7月以來，各地區對環保指標管理非常嚴格，任何情況下都不允許電廠超標排放。在各電廠的機組停運中，若對原煤倉或煤粉倉燒空停運，一般都會投入油槍助燃，助燃用油一般在2～10 t；在機組負荷降到50%以下時，因反應區溫度降低，脫硝系統都會退出運行，致使NOx排放超標。

滑參數停機是調速汽閥保持全開，汽輪機負荷隨鍋爐蒸汽參數的降低而下降，機爐的金屬溫度相應下降，直至停機。也就是逐漸降低主、再熱蒸汽的參數進行減負荷直至達到所要求的參數后停機、停爐?；瑓低C的主要目的是為了使機組參數，如鍋爐側壓力、溫度，汽機側汽缸及轉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，給機組的安全帶來很大的危害，同時爐膛溫度的降低，致使NOx排放超標。因此研究350 MW超臨界直流爐滑參數停機并且是兼顧燒倉時的汽溫調節及排放零超標對機組安全、經濟、環保具有重要意義。

1 超臨界直流爐汽溫控制的主要特點

超臨界直流爐沒有汽包環節，給水的加熱、蒸發及蒸汽的過熱是一次性連續完成的，各段受熱面之間沒有明顯的分界面，隨著運行工況的不同，鍋爐將運行在亞臨界或超臨界壓力下，蒸發點會自發地在一個或多個加熱區段內移動。給水從省煤器到過熱器產生蒸汽是連續不斷進行的，這樣給水、燃燒和汽溫調節不是相對獨立的，而是密切相關、相互影響的。因此，為了保持鍋爐汽水行程中各點的溫度及水汽各區段的位置為一規定的范圍，要求水煤比、風煤比、減溫水及過熱度在合適的范圍內。

1.1 水煤比

在直流爐中是很關鍵的詞匯，即是給水流量與燃料量的配比。水煤比是直流爐調節汽溫的最基本手段，噴水減溫進行精確調節。直流鍋爐運行中為維持汽溫，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。

1.2 過熱度

人們往往在分離器出口某一金屬段處設定一個監視溫度，叫中間點溫度。運行中煤水比增大時中間點溫度上升，即過熱度增大，往往主再熱汽溫升高。

1.3 減溫水

在直流爐系統中，汽溫在達到額定值時，主汽溫使用減溫水越多，再熱汽溫越高。汽輪機做功用的蒸汽量一定，過熱器減溫水越多，經過過、再熱器受熱面的蒸汽量越少，在燃料量一定下，過、再熱器汽溫相對應的升高。

2 滑參數停機下燒倉與汽溫控制

2.1 燒倉影響

在現場進行滑停及燒空倉是一個矛盾體。當滑到缸溫達到要求值時，但煤倉的煤還沒有燒空，此時應該繼續進行燒空倉，必然會引起汽溫及缸溫的變化。所以在停機前一定要把握煤倉的多少，然后進行計劃性的進行控制各臺磨煤機的煤量，并及時調整運行磨的煤量，讓各個原煤倉的煤量差異保持最小。

在燒倉的過程當中，燃料量是逐漸減少的，爐膛的燃燒及蒸發量也是逐漸減少，勢必會引起增大汽溫控制的難度。對于某電廠進行燒空倉為例，先燒底層原煤倉，保證下次啟動進行煤種參配打好基礎。有計劃地停運時，機組停運前一天安排備用原煤倉燒空。立即通知輸煤值班室，進行對各個原煤倉煤量進行盤查，做出上倉計劃，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，并且煤量要有準確的數值。盡量減少空倉的數量，此時燒空倉的時間也可以估算出來，這樣以來，煤倉在燒空的狀態下，滑停也能夠在短時間結束。具體為：停運前8 h控制運行原煤倉煤位在1 m左右，并保持倉位基本一致。在燒倉過程中，加強監視各原煤倉煤位，適當調整給煤機煤量，控制各運行原煤倉煤位基本一致。當各倉煤量在50 t左右時，適當調大上層燃燒器給煤量，依次燒空原煤倉。期間保持負荷在50%以上。當剩余一臺制粉系統時，將給煤量調到最大，負荷可帶到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，機組停運。

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時采用CCS協調控制，175 MW以下機、爐兩側均采用手動控制，整個操作可以分為兩種方法。

一種方法是整個操作一直保持直流爐干態運行。另一種方法是進行直流爐的干態轉濕態、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，必然是干態下運行。操作細節：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，此時要求退出給水流量低保護，這樣以來，給水可以通過控制小機或電泵的轉速及再循環進行控制，直到停機。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節是有利的。

第二種方法：通過直流爐的干態轉濕態，此時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造成汽溫的反復波動。

2.3 減溫水的影響

在低負荷階段汽溫波動較大，而且波動頻率高，出現了汽溫的反復，在以往的主汽溫度和減溫水量停機變化趨勢中，發現每一次減溫水量大幅、反復變化均會引主汽溫度的波動，由此可以看出減溫水量才是造成此次汽溫波動的最主要原因。一旦處理不當極易造成蒸汽帶水含量過高，對機組的安全造成相當大的影響。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，來保持一個高的火焰中心，保持汽溫緩慢下降，從而平穩的控制減溫水也就容易了（見圖1）。

3 零燃油、零超排

計劃停機前，合理控制各原煤倉燒空時間，控制負荷低于50%時間段在30 min以內，在爐膛溫度降下來前，開大頂層二次風門，降低SCR區入口氮氧化物，提高煤粉濃度，達到不投油穩燃的目的?？s短脫硝反應區溫度低于允許值的時間，不退出脫硝系統，NOx排放不超標，同時也可以燒空原煤倉。適當調大上層燃燒器給煤量，從底層向上層燒空原煤倉，期間保持負荷在50%以上。當剩余一臺制粉系統時，將給煤量調到最大，負荷可帶到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。從而可實現零煤位、零燃油、零超排。

4 結語

帶燒倉的滑參數停機必須提前精確計算和合理安排，煤倉的煤位指示必須準確，并及時觀察、計算各煤倉的存煤量及調整運行磨的給煤量，盡量保持帶低負荷階段的各磨煤倉煤位一致，以便煤倉燒空時滑停也即將結束，從而盡量縮短低負荷停留時間，避免汽溫的反復給操作帶來困難。

參考文獻

[1] 胡志成，趙建斌，李琳琳.大唐林州熱電有限公司集控運行規程[Z].2012.

[2] 方廷璋，劉立偉，吳延龍.600 MW超臨界機組汽溫控制策略研究[J].電站系統工程，2009，25（4）：53-56.

[3] 高建林，單英雷.600 MW超臨界機組過熱汽溫控制系統分析[J].華東電力，2008：36（1）：119-121.