600MW锅炉加装憋压阀后对汽温调整的影响

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　　【摘 要】本文主要研究某电厂600MW机组给水泵出口压力不能在所有工况下满足锅炉减温水压力的问题。如果锅炉承受各种负荷，减温喷水量将发生明显变化。在低负载下，蒸汽压力低，因此，随着汽压的降低，水蒸汽汽化增大。但是，由于一个锅炉的蒸发受热面与过热受热面温度之比是恒定的，所以减温水量极度增加，這导致减温水系统的阻力，随着锅炉负荷的变小，总体趋势略有增加。如果给水泵的出口压力不满足锅炉的减温水压力，则在省煤器入口和主给水门之间安装一个减压阀，增加减温水压力，降低过热汽温。
　　【关键词】减温水压力;降低
　　中图分类号： TM621 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）36-0331-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.159
　　1 概况
　　1.1 简介
　　某电厂安装两台600MW汽轮发电机组，锅炉为上海锅炉股份有限公司设计制造的SG2093/17.5-M919型亚临界汽包锅炉，固态排渣。燃烧器由II型半紧身封闭全封闭膜组成，在炉子的每个角落都配备了一组燃烧器，有17个喷嘴，其中6个煤粉的喷嘴可30度上下摆动。为了在炉内提供良好的空气动力，上下两层辅助腔室OFA设置为反切18°，以克服锅炉中的温差，OFA气室可在水平方向上摆动。其他三个油的喷嘴是稳定的，它不会摆动。有三部分再热器，墙式、前屏和末级再热器。燃烧器的摆角可调整再热汽温，事故情况下超温和辅助调节时用减温水。
　　1.2 课题提出
　　自机组投产以来，过热汽温和再热汽温在负荷低于400MW时总出现不易调整从而超温的现象。锅炉专业进行调研，找出不足，提出措施：在主给水门后加装憋压阀，通过产生压差来提高减温水压力。其中最重要的评价因素是厂家提供的锅炉喷嘴所需的压力降，喷嘴所需压力降包括实际压降和最大压降，在某些情况下，预期的最大压降大于实际的压降。减温水管上带有一个控制阀，阀门入口和出口之间的压力差也会影响调节的性能，增大压力差可提高系统质量，但会增加系统阻力。
　　1.3 简介
　　憋压阀是一种特殊用途的压力阀。如果锅炉在低负荷（额定流量为30%到50%）下运行，会建立一定压差，这将满足减温水所需的压力。在锅炉满负荷时，阀门全开，此时阀门压降≤0.01MPa;降至65%额定负荷时，运行人员关小阀门，通过节流，建立一定的压差，使得减温水得到需要的压头。
　　2 安装前
　　2.1 电厂运行状况
　　自机组投产以来，经常出现主汽温度超温从而再热汽温超温的现象，严重影响机组安全运行。针对过热器一级减温水裕量不足的现象，为有效防止后屏过热器超温，保证高再出口汽温达到额定值，同时提高机组安全经济运行水平，特制定以下措施：
　　1）结合受热面吹灰对高再汽温的影响和磨煤机轮换运行，合理调整燃烧器运行方式。
　　2）在后屏过热器壁温不超报警值558℃的前提下，尽量保证主给水阀全开，如因燃烧器运行方式、磨煤机启动等引起减温水量不足时，可短时保持主给水阀适当开度，提高给水节流压差来增加减温水量。如各级受热面壁温达到超温累计值短时不能消除或超出超温累计值20℃以上时必须采取紧急降负荷措施。
　　3）当给水压差达到0.5MPa以上时，应加强就地给水管道、阀门振动的检查。
　　4）在点动操作主给水阀时，如给水流量、差压无明显变化应检查给水阀是否卡涩。
　　5）通过公司MIS网实时监测运行参数，分屏过热器出口金属温度经常超限，持续时间大，幅度大，两边与中间管路金属温度温差在100到150°C之间变化。
　　2.2 超温原因分析
　　再热器温度超高限的原因很复杂，与系统的结构，选材和运行调整等有关。
　　金属温度超高限与磨煤机运行方式有关。测试中，单个燃烧器在不同的工作条件下运行，再热器金属温度发生了显著变化。两侧管热交换速度快，中心管热交换速度慢。这是因为再热器管道设计没有考虑到热负荷和流量的问题，在整个炉膛方向上没有经过中间交叉，低温和高温段热偏差形成叠加，使得管道之间的热偏差更大。
　　3 安装后
　　3.1 调试
　　安装憋压阀后，在不同负荷下进行调试。随着阀门逐渐关小，前后差压逐渐增大。表1为负荷500MW时憋压阀的关小和开大过程比较。
　　3.2 运行情况
　　安装憋压阀后，各台锅炉受热面壁温超限现象统计如下：
　　1）3#炉5月份壁温超温4299次，多为通讯问题造成测点温度突变，实际超温47次。
　　2）4#炉后屏过热器超温10次，其它受热面无超温现象。
　　3）实际超温现象往往发生在低负荷制粉系统启停或升负荷阶段。
　　表1 负荷500MW时憋压阀的关小和开大过程比较
　　各台锅炉受热面壁温超限现象分析：
　　1）安评专家提出：实际平均壁温应与蒸汽温度相等或接近，但#3炉高再平均壁温比蒸汽温度高18℃，再热器出口蒸汽温度大约在536℃时，壁温均在560～570℃之间，所以在加负荷时极易使壁温超限，这是再热器超温的主要原因。建议进行测点校验或停炉后检查测点。
　　2）实际超温另外一个原因是：根据当前的电网要求，负荷升速率很高，燃料和风量更大，更快，更频繁变化，且调节过程有所延长。改变炉内的燃烧强度后，蒸汽量不会改变。当负荷达到目标时，蒸汽流量增加，这会减少燃料和风量，同时减温水量在自动上升后不会减少，蒸汽温度下降，减温水自动调节无法满足高速负荷升降的要求，工人无法及时调整，因此管壁温度升高。
　　3）#3、#4炉在汽包压力和主给水流量基本一致的情况下（13.0MPa、1000t/h），#4炉给水母管的压力比#3炉高0.18MPa，在低负荷时#3炉一级减温水调门经常开至90%以上，相同开度和工况下，单路一级减温水量偏小10t/h，说明#3机组憋压阀差压不足。 　　针对以上现象，尽快检查这些温度测量点。特别是，如果所需的壁温和蒸汽温度值不符合要求，则重新检查和处理，降低误报限值的现象。
　　3.3 相关措施
　　针对机组汽温特点及新装憋压阀在各负荷、给水流量下的节流特点，为防止给水流量、压力异常波动对汽包水位的影响，更好地发挥减温水调整作用，制定以下措施：
　　1）给水憋压阀的操作调整不作为调节给水流量和汽包水位的手段。
　　2）响应于供水压力的变化，在各种负载工况下调节憋压阀的压力，以满足减温水需求，一级减水保持在40-50%，以确保工作条件改变时及时增加和减少减温水量。
　　3）憋压阀的工作范围不是很大。特别在小于10%开度时，调整不能超过1%。每次操作前后均应严格监控差压，以避免水压和流量出现异常波动。
　　4）在增加或减少负荷，启动和停止制粉系统以及其他工作条件变化之前，事先检查减温水裕量是否满足要求以及每个金属温度是否较高。
　　5）减温水自动调节较差，操作人员应在增加或减少负荷以及其他工作条件变化之前检查减温水量。后屏的温度控制在520～530℃，不能过高，不能过低。
　　6）针对下排磨煤机运行时再热汽温偏低的现象，调整磨煤机运行方式如下：在磨煤机无检修时，三台磨煤机以3、4、5运行为主，四台磨煤机以3、4、5、6运行为主;1、2磨煤机作为第五台磨煤机，每天轮换运行一次，不得连续启动。
　　7）加強燃烧调整，降低两侧的蒸汽温度偏差，确保两侧的偏差不超过10℃。
　　8）保证机组各种参数正常运行，认真操作，加强燃烧调整，调整好内、外二次风，使火焰不偏移，中心适当。
　　9）实际运行中，上面磨煤机运行时很容易出现温度超高限。其他磨煤机再启动时，有必要增加已经运行磨煤机的煤量，并确保风煤比例。启动后，减少磨煤机的煤并平衡炉中的煤。另外，蒸汽温度可以先降低到约525℃，之后再慢慢调整正常值。
　　10）在磨煤机正常切换运行时，则必须加强二次风的调节，并防止火焰出现偏斜现象。如果蒸汽温度急剧升高，上面磨煤机的二次空气的流量可增加，并且一次风速将适当降低。向下移动火焰中心，调整烟气挡板和减温水，以使蒸汽温度不超限。
　　4 总结
　　大型锅炉中过热器、再热器超温的原因各不相同，有必要针对根本原因进行处理，并采取适当的措施进行预防。
　　1）在保持适当的火焰中心以防止火焰偏斜的同时，做好调节燃烧的工作。温度严重超高限时，进行针对性强的调整燃烧试验，调节锅炉燃料火焰中心的分布和高度，找到合适的运行模式，并减少温度超限问题。
　　2）在运行过程中负荷升降率要控制好，防止变化率过大而导致温度超限，加强锅炉吹灰工作，保持金属受热表面的内部和外部干净，预防由于空预器或本体漏风导致的温度超限。
　　3）确保炉膛出口烟气温度和蒸汽温度不超温，并及时投入减温装置。
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