摘 要：隨著科技的發(fā)展，人們對超臨界機組提出了更高的要求，從而使得超臨界機組的容量不斷變大，660MW超臨界機組是目前我國電力系統(tǒng)中最常見的一種。其在實際運行過程中經(jīng)常會面臨著機組過熱現(xiàn)象，因此，文章就對怎樣更好的控制其過熱汽溫問題進行了深入研究。

關鍵詞：660MW；超臨界機組；直流爐

隨著科技的發(fā)展，常規(guī)的超臨界機組已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，促使著人們不斷對其進行創(chuàng)新和改革，超臨界機組應運而生，無論是起參數(shù)還是容量都得到了很大提升，主蒸汽壓力和溫度分別達到了20MPa以上、550℃以上，相比較于常規(guī)的超臨界機組來說，其熱效率得到了顯著提升，大大滿足了人們實際生產(chǎn)的需求。然而超臨界機組也存在著一些問題，尤其是其在實際運行過程中具有很高的參數(shù)，而且又是直流爐的鍋爐，所以其調峰范圍非常大，這就要求超臨界機組汽溫必須具有更強的控制力。下面我們就對控制660MW超臨界機組過熱汽溫進行詳細的探討和分析。

1 超臨界機組的主要控制特點

相比較于常規(guī)超臨界機組來說，超臨界機組有著更為明顯的特征。下面我們就超臨界機組的主要控制特點進行詳細的分析：

（1）常規(guī)超臨界機組中設有汽包環(huán)節(jié)，從而能夠間斷性的給水進行加熱，但是超臨界直接爐沒有設置該環(huán)節(jié)，其一次性不間斷的完成加熱、蒸發(fā)以及水受熱變成水蒸氣的過程，在以上三個階段中沒有特別明顯的分界線來區(qū)分。另外處于亞臨界或超臨界狀態(tài)下運行的鍋爐，在遇到不同運行工況時，蒸發(fā)點也會適當?shù)陌l(fā)生移動，移動范圍是在一個或幾個加熱區(qū)內(nèi)進行，所以超臨界機組的一個主要特征是給水、燃燒以及汽溫這三個系統(tǒng)之間具有緊密的聯(lián)系，而且減溫水、風燃比和燃水比具有較高的調節(jié)品質，同時還能夠以整體的形式進行相應的控制。（2）直流爐機組的水泵、汽機、汽水這三者之間是緊密聯(lián)系的，因此，超臨界機組的一個重要特征就是耦合特性非常強，這也是其得到廣泛應用的重要前提。（3）超臨界機組中，不同區(qū)段中的比容、比熱都具有很強的波動性，同時工質也沒用非常規(guī)律的流動和傳熱。工質壓力隨著負荷的不斷改變也會發(fā)生相應的變化，其變化范圍是在亞臨界跟超臨界之間，進而工質特性也會出現(xiàn)較大的變化，以上各種變化直接決定了超臨界機組具有較強的非線性特征。（4）由于超臨界機組中沒有設置汽包，從而就直接導致直流鍋爐沒有較大的蓄熱量，而且蓄熱能力也很低，大概為汽包爐的30%。從而使得超臨界機組具有較高靈敏度的負荷調節(jié)力，確保設備的快速啟動和停止。

2 660MW超臨界機組過熱汽溫控制策略

2.1 中間點控制

2.1.1 煤水比。臨界壓力工況點在由亞臨界、超臨界、超臨界變化過程中，會有較大的比熱容區(qū)存在，從而使得直流爐的工質定壓的比熱容不斷變大，焓值在變化過程中工質溫度基本上不會發(fā)生變化，因此就導致其具有非常顯著的動態(tài)差異。這就需要相關工作人員，做好煤水比和減溫噴水的協(xié)調工作，從而來實現(xiàn)對過熱氣溫的有效控制，也就是對這兩者汽溫調整的各自優(yōu)勢有效的利用起來，從而讓氣溫的整體調整和響應能力達到最佳。由此看出，控制好660MW超臨界機組過熱汽溫的一個重要措施就是做好煤水比的調整工作，但該措施也有延遲比較大的不足，這需要相應工作者給予足夠的重視。目前，煤水比主要有以下兩種控制措施：一是，穩(wěn)燃調水，該措施主要是控制好過熱汽溫的快速變熱，但是會導致負荷出現(xiàn)一定的波動現(xiàn)象；二是，穩(wěn)水調燃，該措施主要是控制過熱汽溫過慢，具有精確控制負荷的優(yōu)勢。

當工況處于較為穩(wěn)定狀態(tài)時，隨著直流爐給水量由初始的G0上升到G1時，也會使燃料量發(fā)生相應的變化，即從開始狀態(tài)的B0變化到現(xiàn)在的B1，下面我們通過公式（1）來表示過熱器出口部位的焓值變化。

△h"gy=△h"gr.1-△h"gr.0=（△h"gr-hgs）（1-m0/m1）（1）

在公式（1）中，工況變化前后的過熱器出口部分的焓分別△h"gr.0、△h"gr.1用來表示，單位為kJ/kg；煤水比在工況變化前后分別為m0、m1，其中m0=B0/G0，m1=B1/G1。

通過上式我們可以將汽溫受到煤水比變化的影響準確的計算出來，直流爐的燃料量和給水量沒有達到均衡時，出口部位的汽溫也將出現(xiàn)較大的變動，因此，工作人員必須做好煤水比的控制工作，從而有效的確保汽溫維持在額定溫度內(nèi)。

2.1.2 焓值的控制措施。就目前我國的實際情況來說，焓值控制措施雖然已經(jīng)得到了重要應用，但是還沒有在超臨界機組中得到廣泛應用，焓值控制的重要特點是其具有快速的失配反應力，同時不僅能夠快速、系統(tǒng)的進行校正，而且還有非常明確的焓物理概念，過熱蒸汽做功能力的大小就是通過焓值來體現(xiàn)的，焓值控制措施的主要功能體現(xiàn)在以下兩個方面：一方面能夠有效的控制負荷，另一方面還能確保過熱汽溫實現(xiàn)有效的調整。工作人員設定好過熱器的入口焓就是做好焓值控制的重要前提和基礎。

2.2 噴水減溫控制

超臨界機組在正常運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的瞬間過熱汽溫現(xiàn)象，可以通過噴水減溫的方式來有效控制。在末級的過熱器出口汽溫中主要分為以下兩個控制區(qū)間：一是濕態(tài)運行區(qū)；二是直流運行區(qū)。直流運行區(qū)主要是指在機組啟動過程中發(fā)生的濕態(tài)運行，這期間內(nèi)過熱器通過的蒸汽量要小于爐膛通過的水流量，從而使得貯水箱內(nèi)收集剩余的水，只有在確保多有的爐膛工質都流入到過熱器后，鍋爐才能達到直流運行區(qū)，因此，在此情況下，要求工作人員一方面要對末級過熱器做好相應的出口汽溫控制工作，另一方面也要做好過熱器管組在入口處進入飽和狀態(tài)的預防工作。

人們經(jīng)常會選擇三級噴水的方式來對超臨界燃煤鍋爐進行有效控制，從而能夠有效預防汽水分離器、過熱器以及水冷壁上出現(xiàn)大范圍的溫度變化。這三級噴水的作用分別為，第一級噴水減溫通常情況下看作是一種粗調節(jié)的作用，但是能夠對過熱器在進口部位的溫度參數(shù)起到有效控制的作用，確保屏式過熱器管壁上的溫度在可控范圍內(nèi)；第二級噴水主要起到一種過渡作用；第三極噴水是主要的汽溫減溫器，這主要是由于該減溫器的靈敏度非常高，非常適合對主汽溫度進行有效的控制。由此可以看出，工作人員做好噴水減溫控制工作，能夠有效控制超臨界機組的瞬間過熱汽溫，使其能夠安全、穩(wěn)定的進行運行，從而對確保電力系統(tǒng)的正常運行起著非常重要的作用。

此外，還可以通過煙氣擋板來對再熱汽溫進行有效調節(jié)，當技術人員使用煙氣擋板調節(jié)再熱汽溫時一定要注意，為了避免增加煙道的阻力，一定不要將擋板關得過小，這主要是由于當擋板關得過小時，會使煙道內(nèi)的積灰逐漸增多，進而導致煙道堵塞。調整原則是在保證再熱器不投減溫水的情況下盡量開大煙氣擋板。

3 結束語

綜上所述，660MW超臨界機組已經(jīng)在各大電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，并且發(fā)揮著非常重要的作用。但是其也存在著過熱汽溫的問題，進而影響到超臨界機組的正常運轉。因此，要求相關技術人員必須重視起來，及時采取有效的解決措施，做好過熱汽溫控制，從而為電力系統(tǒng)的正常運行奠定良好的基礎。

參考文獻

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作者簡介：李欣欣（1987，11-），女，吉林省德惠市人，助理工程師，本科，研究方向：超超臨界機組的汽溫調整、超超臨界機組空冷防凍的技術措施。