杜 杰

（中電電力檢修工程有限公司，上海 200086）

0 引言

越南某電廠#1機(jī)組采用東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司生產(chǎn)的620MW鍋爐，機(jī)組調(diào)試期間經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)熱器、再熱器壁溫超限的問(wèn)題。通過(guò)調(diào)試期間的調(diào)整和優(yōu)化，使上述問(wèn)題得到了緩解或消除。

1 鍋爐的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

越南某電廠#1機(jī)組采用東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司生產(chǎn)的620MW鍋爐，型號(hào)為DG1987/25.3-Ⅱ12型，超臨界參數(shù)、變壓直流爐、W型火焰燃燒方式、固態(tài)排渣、單爐膛、一次中間再熱、露天布置、全鋼架構(gòu)架、尾部雙煙道、燃用越南本地?zé)o煙煤、垂直管圈水冷壁。鍋爐以最大連續(xù)出力工況（BMCR）為設(shè)計(jì)參數(shù)，配 6臺(tái)雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)磨煤機(jī)帶4只雙旋風(fēng)煤粉燃燒器，24只煤粉燃燒器順列布置在下爐膛的前后墻爐拱上；前、后墻水冷壁上部布置有26個(gè)燃燼風(fēng)調(diào)風(fēng)器。

1.1 鍋爐技術(shù)規(guī)范（見表1）

1.2 鍋爐衛(wèi)燃帶布置

該廠煤質(zhì)灰份較高，揮發(fā)份較低，屬于極難著火和極難燃盡的越南無(wú)煙煤，為保證滿足本項(xiàng)目鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷不大于40%RO（設(shè)計(jì)煤種）的要求，在爐內(nèi)拱部區(qū)域敷設(shè)有924m2衛(wèi)燃帶。衛(wèi)燃帶布置位置如圖1所示。

1.3 鍋爐使用的越南煤入爐煤質(zhì)檢測(cè)報(bào)告（見表2）

2 壁溫超限原因分析

在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，因鍋爐水冷壁吸熱量相對(duì)較少，蒸發(fā)量較低，爐膛出口溫度高，極易造成屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、高溫再熱器超溫。以下根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，整理分析機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中鍋爐受熱面超溫的原因。

圖1 原設(shè)計(jì)衛(wèi)燃帶圖（陰影區(qū)域?yàn)殄仩t衛(wèi)燃帶的布置圖及尺）Fig.1 Original design of the fire belt diagram (shadow area for the boiler and combustion belt layout map and ruler)

表1 鍋爐技術(shù)規(guī)范Table 1 Technical specification for boilers

2.1 汽水方面

1）由于直流爐對(duì)給水品質(zhì)要求較高，且鍋爐正常運(yùn)行后不能進(jìn)行定期排污，所以點(diǎn)火初始階段要對(duì)鍋爐進(jìn)行沖洗，經(jīng)分離器分離出的熱水并未全部進(jìn)入水冷壁再次參與循環(huán)，而是有一部分排到疏水?dāng)U容器或循環(huán)到冷凝器中，帶走了部分熱量損失，以致蒸發(fā)量偏小。

2）為了保證水冷壁的水循環(huán)安全，必須建立一定的啟動(dòng)流量。

3）為了滿足汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)對(duì)蒸汽流量、壓力、溫度的要求，燃料量必須滿足要求，廠家說(shuō)明書中冷態(tài)開機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù)壓力要求高，溫度低。在機(jī)組幾次并網(wǎng)后發(fā)現(xiàn)前墻上部水冷壁最高溫度均在300℃左右，此工況機(jī)組為定壓模式，壓力設(shè)定值為8.73Mpa，對(duì)應(yīng)的汽水飽和溫度為300℃，說(shuō)明在此工況下水冷壁蒸發(fā)量相對(duì)較少。

4）啟動(dòng)時(shí)由于進(jìn)入省煤器的給水溫度低，使得進(jìn)入水冷壁的水溫低，欠焓大，降低了水冷壁的產(chǎn)汽量，進(jìn)入過(guò)熱器的蒸汽量減少，使得過(guò)熱器出口主蒸汽溫度上升。

5）過(guò)熱器一、二級(jí)減溫水取自省煤器出口，噴水與蒸汽的壓差比傳統(tǒng)系統(tǒng)的壓差小。當(dāng)主蒸汽流量小時(shí)，其壓差更小，噴水減溫?zé)o效果，使得主蒸汽溫度難以控制。

2.2 鍋爐燃燒及受熱面吸熱方面

1）汽機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)鍋爐全燒油運(yùn)行，水冷壁的輻射吸熱低，對(duì)流受熱面尤其是屏式過(guò)熱器吸熱量過(guò)大，從而使得主蒸汽溫度高。

2）機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，燃用煤是越南本地的無(wú)煙煤，此煤種揮發(fā)份非常低。第一臺(tái)制粉系統(tǒng)投用時(shí)，爐膛溫度較低，大部分煤粉初期很難著火，隨著燃燒的加強(qiáng)及燃料的增加，部分煤粉開始燃燒，但煤粉燃燒及燃盡的相對(duì)滯后，造成爐膛出口溫度高。

3）下爐膛基本上被衛(wèi)燃帶覆蓋，水冷壁吸熱量較低。由于屏式過(guò)熱器是半輻射、半對(duì)流的換熱特性，隨著磨煤機(jī)的投入，火焰中心高度、爐膛溫度對(duì)屏式過(guò)熱器吸熱量影響較大，易造成超溫[3]。

3 超臨界W火焰爐在啟動(dòng)過(guò)程中抑制超溫的主要措施

1）控制給水流量。開大爐水循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)閥360保證最低給水流量，361閥盡量關(guān)閉，熱水盡量不外排，提高水冷壁的產(chǎn)汽量。

2）盡最大可能提高給水溫度，減少預(yù)熱段，增加蒸發(fā)段。開大除氧器輔汽加熱調(diào)門；高、低壓加熱器隨機(jī)滑壓?jiǎn)?dòng)，#2高加提前投入運(yùn)行。

3）加強(qiáng)鍋爐燃燒調(diào)整，增強(qiáng)水冷壁吸熱量。

表2 鍋爐使用的越南煤入爐煤質(zhì)檢測(cè)報(bào)告Table 2 Report on coal quality inspection of vietnamese coal furnace used in boiler

◆ 調(diào)整好二次風(fēng)擋板開度及爐膛負(fù)壓，在燃料順利著火并充分燃燒的基礎(chǔ)上，總的原則是使整個(gè)爐膛下部風(fēng)少，爐膛上部風(fēng)多，增大火焰的下沖[1]。

◆ 提前暖磨，保證磨煤機(jī)出口風(fēng)粉溫度。磨煤機(jī)盡量提前暖磨，保證磨煤機(jī)的筒體暖透。

◆ 適當(dāng)提高動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速，提高煤粉顆粒細(xì)度，煤粉著火提前，爐膛出口煙溫降低[2]。

◆ 加強(qiáng)鍋爐配風(fēng)調(diào)整，針對(duì)燃燒特別不好的位置，增投對(duì)應(yīng)位置的油槍。定時(shí)切換油槍，使整個(gè)爐膛受熱均勻。

◆ 降低鍋爐總風(fēng)量（保持35%BMCR左右即可），以提高爐膛燃燒區(qū)域溫度。

4）機(jī)組并網(wǎng)前開大高壓旁路，增加蒸汽的流通量。機(jī)組并網(wǎng)后，鍋爐熱負(fù)荷和機(jī)組電負(fù)荷要同步增加。由于燃燒反應(yīng)的遲滯性，等主蒸汽壓力上漲才去增加電負(fù)荷，易造成超溫。

5）減溫水控制。由于減溫器前后差壓小，減溫水噴不進(jìn)去，在啟動(dòng)過(guò)程中可保持減溫水全開，監(jiān)視噴水減溫后溫度（至少高于飽和溫度10℃以上，可參看分離器溫度）。

6）煙氣擋板調(diào)整。初期燃燒不充分，低過(guò)、低再易超溫，注意煙氣擋板的調(diào)節(jié)。過(guò)熱與再熱煙氣擋板反向動(dòng)作，其開度和為120%。再熱汽溫度主要通過(guò)再熱煙氣擋板調(diào)節(jié),由于煙氣擋板調(diào)節(jié)汽溫滯后時(shí)間較長(zhǎng)（20min～30min），故需在投磨前提前將再熱煙氣擋板關(guān)小，投磨時(shí)根據(jù)燃燒與汽溫的變化適當(dāng)開啟再熱汽噴水減溫。

7）停爐前進(jìn)行全爐膛吹灰，保證受熱面的清潔度，為機(jī)組再次啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。

4 結(jié)語(yǔ)

超臨界“W”型火焰鍋爐燃用極難著火和極難燃盡的無(wú)煙煤，出于加強(qiáng)煤粉著火和燃盡的考慮，并且盡可能降低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷水平，在爐內(nèi)水冷壁拱部燃燒器區(qū)域敷設(shè)有一定面積的衛(wèi)燃帶，以保證無(wú)煙煤的穩(wěn)定燃燒和高效燃盡。本項(xiàng)目煤質(zhì)灰份較高，揮發(fā)份較低，屬于極難著火和極難燃盡的越南無(wú)煙煤，為保證滿足本項(xiàng)目鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷不大于40%RO（設(shè)計(jì)煤種）的要求，在爐內(nèi)拱部區(qū)域敷設(shè)有924m2衛(wèi)燃帶，大面積的衛(wèi)燃帶會(huì)造成機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中鍋爐水冷壁吸熱量相對(duì)較少，爐膛出口溫度高，機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、高溫再熱器壁溫超限。本文主要結(jié)合鍋爐運(yùn)行特性通過(guò)加強(qiáng)鍋爐燃燒和增加給水蒸發(fā)量等方法解決了壁溫超限這一問(wèn)題。