超临界直流炉滑停案例

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超临界直流炉滑停案例

摘 要：以彬长电厂 600MW 超临界直流炉三次兼顾烧仓的滑停机为例，对比分析了超临界直流炉滑参数停机下主参数的变化因素，提出滑停过程中汽温控制的要点及如何更好地控制滑停过程中烧仓与主参数同步下滑的方法。

关键词：超临界；直流炉；滑参数停机；烧仓；汽温

滑参数停机是为了机组检修，尽量的将机组各个设备的金属温度降低，以便尽快的进行检修，缩短检修时间而采取的一种停机方式。所谓滑参数停机就是保持汽机调门全开或在某一固定开度，通过锅炉降温降压来该变负荷，最终将负荷降低10%以下，打闸停机。一般在降温降压过程中先降温再降压，也就是说先保证一定的压力，把温度慢慢降低，再把压力降低。采用中储式磨煤机的机组采取停机兼顾烧仓的方式，可以有效避免煤仓自燃，也可以使燃煤充分利用，避免了停炉后甩煤的污染与麻烦，能够节省外购用电，经济又环保。然而，由于初始各个煤仓的煤位不一致，滑停过程中既要控制主参数的变化，又要控制煤位，难免顾此失彼，特别是滑停后期，参数与煤位的控制更加困难，控制不当有可能造成汽温突降或锅炉MFT，为此研究滑停兼顾烧仓的控制方式对机组的安全稳定经济运行具有十分重要的意义。

1滑停参数控制与烧仓实例

1.1 研究对象简介

大唐彬长发电有限责任公司一期工程装设 2伊630MW 燃煤汽轮发电机组。锅炉为上海锅炉厂生产的超临界参数变压直流炉，为单炉膛、一次中间再热、平衡通风、配等离子点火装置、半露天布置（锅炉运转层以下封闭，运转层以上露天布置）、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构仪型锅炉。最大连续蒸发量为 2084T/h（B-MCR 工况），额定蒸发量为 1930T/h(BRL 工况)，额定主、再蒸汽温度 571益/569益，额定主蒸汽压力 25.4MPa。设计主燃料为彬长矿区烟煤，低位发热量 22.77MJ/kg。点火用燃油为 0 号轻柴油，发热量 41.87MJ/kg。锅炉采用引进的低Nox 同轴燃烧系统（LNCFS），煤粉燃烧器为四角布置、顺时针切圆燃烧、摆动式燃烧器。汽轮机为东方汽轮机厂产品，型号为 TC4F-26(24.2MPa/566益/566益)，型式为超临界、单轴、一次中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式。设计额定功率为 630MW，最大连续出力 T-MCR 工况 651.529MW，VWO 工况 662.244MW。汽轮机总级数为 38 级，高压转子为 8 级，其中第一级为调节级，中压转子为 6 级，低压转子为 2伊2伊6 级。汽轮机高中压缸为合缸结构，两个低压缸均为双流反向布置并采用落地轴承座。高、中压缸均采用通孔螺栓连接方式，无法兰螺栓加热装置。

1.2 三次滑停实例

一般在 600MW 下滑至 300MW 时采用 CCS 协调控制，300MW以下采用 BASE 方式控制，整个操作过程包括了直流炉的转态、给水泵汽源切换、加热器的随机滑停、给水切旁路等。由于减负荷至300MW 过程相对平稳，操作量较小，故以下重点研究 300MW 左右以下参数变化情况。

1.2.1 2014年01月26日滑停

以下为该次滑参数停机变化曲线：

本次停机为非深度滑停，由图 1 可见，在滑停过程中，机组负荷、主/再热汽压力、主/再热汽温度虽在个别时段有所反复，但整体上均平缓下滑，用时 3 时 17 分，机组负荷由 374MW 滑至 55MW，主汽温度由 08.8益降至 441.8益，再热汽温由 514.1益将至 411.3益。02:47 负荷 217MW，主汽压力8.5MPa，再热器压力 1.7MPa。给水流量794t/h，给煤量 107t/h，锅炉转湿态运行。在转态以前水煤比基本保持不变，转态之后给水流量基本稳定，随着煤量的减少，水煤比也随之增大，故此时水煤比就失去了监视的意义，取而代之的事启动分离器水位及给水流量。由图 2 可见，在大负荷阶段已陆续将上层各磨的煤仓烧空，01：50 到 300MW 时D仓烧空，基本仅保留下三层磨运行，在 02：00 左右对 A、B仓进行调整加煤，调整各磨出力。04:27 负荷55MW，汽轮机打闸，发电机解列。04:38 B 磨烧空，04:40 A 磨烧空。04:45 逐渐撤出所有油枪，锅炉MFT。整个烧仓过程相对理想。

1.2.2 2014 年04 月18日滑停

以下为该次滑参数停机变化曲线：

本次为正常参数停机，故未刻意降温降压，主要跟随机组煤量及给水量的减小而降低。由图 3 可见，03:50 调整给水流量后，中间点过热度很快降低至零，分离器见水锅炉转态。转态后给水流量稳定在780t/h左右，上下浮动约 40t/h，HWL 阀只开启了左侧，保持5%，最大开度不超过10%，分离器水位基本稳定。

由图 4 可见，本次煤位控制并不顺利，补煤次数较多，原因为煤位偏斜于煤仓壁粘煤导致煤位不准，为计算煤量带来了一定的困难。特别是 B、C、D 磨，煤位变化较大，需用增加空气炮使用频率。05:02 负荷 83MW，汽机打闸，发电机解列。06:20 A 磨烧空仓，逐渐撤出所有油枪，锅炉 MFT。

1.2.3 2014 年 05 月 28 日滑停

以下为该次滑参数停机变化曲线：

本次采取深度滑温停机，从 300MW 时的主再热汽温 496.8益/497.3益到打闸时主再热汽温 382益/399益，基本完成了操作。由图 5可见低负荷下的参数变化，控制相对稳定，主再热汽压力及温度平稳下降，扰动较小。

由图 6 显而易见，煤仓煤位指示不准，为调整及计算煤量增加了难度，需要做好充分的事故预想，断煤后及时增加剩余磨煤量，以防止煤量变化过大，造成汽温波动。

2实例对比分析

对比三次滑停过程可见，分析总结其中的问题如下：

2.1 由图 1 可见，01 月 26 日 02:00 再热汽温有明显波动，究其原因为，1D 磨烧空，低负荷下锅炉蓄热已经不多，煤量突降对汽温影响极大，此时中间点与分隔屏过热器入口温度偏差减小至0，意味着蒸汽有可能带水。

2.2 由图3可见，转态时间较晚，究其原因为 04 月18 日，300MW 以下时，水煤比控制不是很到位，导致转态前中间点过热度高达 62益，迟迟不能转态，迅速调整省前流量后，中间点过热度很快降低至零，分离器见水锅炉转态，转态操作时因煤量和省前流量均会有影响，尽量操作单一参数变化，减少对系统扰动，防止反复转态。

2.3 由图 4、图 6 可见，煤仓煤位经常由于上偏导致煤位不准或突变，低负荷时需要增加空气炮敲打频率，为计算煤量增加了一定的困难，煤位控制不好，对汽温调整及机组安全稳定运行有一定的威胁。以下是彬长电厂煤仓煤量计算方法（见图 7）：应实时掌握各煤仓实际煤位，及时通知燃料值班员，控制到预想煤位，争取将煤仓由上至下逐一烧空，同时根据实际情况调整各台磨煤机出力，尽量避免多台磨煤机同时烧空停运。要求输煤专业人员做好随时上煤的准备

3对比分析

对比三次滑停，由图 1、图 3、图 5 可见，最后一次控制过程参数相对平稳，得出以下维持参数稳定的控制方法及策略。

3.1 汽温控制


滑参数停机时，主再热汽温主要通过减温水调整，150MW 时可开启机组高低旁路微调，风煤调整为辅。减温水用量不可过大，关注减温站后温度，要保证至少50益的过热度，以免蒸汽带水。特别是低负荷下，减温水压力降低，雾化效果变差，用量更加应该控制，不可猛开猛关。这时就要通过二次风及煤量的调整来控制汽温的变化。烧仓过程中随时做好断煤的事故预想，煤位接近 0m 时，适当调整各磨煤量，以减小扰动。当有煤仓烧空时，可适当增加 3-5t 煤以防汽温突降，特别是低负荷下的断煤，影响较大，汽温下降稳定后应减至原来煤量。在 150MW 以下进行滑温时，二次配风采用“束腰”方式，即开大 1A、1B 磨组的二次风，最大开至 35%，一次风给了-10 的偏置，AA 风手动关至 15%，中间磨组的辅助风和直吹风保持最小开度，开大 ccofa 和 sofa ，控制二次风和炉膛差压在 0.4kpa。锅炉总风量一直保持在 40%左右，不宜太大，同时关闭1号炉液压关断门，间隔地开启关闭，使火焰中心下移，控制再热汽温下移。

3.2 锅炉转态

锅炉干湿态转换是直流锅炉的一个重点也是难点操作，锅炉启动分离器水位高 MFT 与省前流量低 MFT 均易发生在此阶段，操作时要避免反复转换，争取一次性通过，否则锅炉的氧化皮脱落将加剧，锅炉损伤加剧，更不利于汽温汽压的调整。一般转态的负荷期为30-40%BMCR，为使由干态向湿态转换顺利，行之有效的办法即在240MW 左右解列高加，降低给水温度，有利于分离器水位生成，降低汽泡产生率。转态后稳定给水流量，一般在 780t/h 左右，尽量控制HWL 阀开度在 10%，减少工质外排，有利于压力稳定。

3.3 操作繁多

为避免操作忙中出乱，建议 300MW-240MW 时集中进行以下操作：（员）除氧器上水倒至调门控制；（圆）1B 小机汽源切换至辅汽；（猿）全开凝泵再循环调门、汽泵再循环调门，防止调整不及调门突开造成流量快速下降；（源）高低旁暖管；（缘）辅汽至除氧器供汽暖管；（远）等离子暖风器暖管；（苑）辅汽至空预器吹灰管道暖管；（愿）送风解手动，控制总风量至 40%-45%；（怨）强制以下逻辑：a、MFT 跳 1A、1B汽泵；b、1A 小机出口电动门关允许等等；（员园）联系调度申请稳控装置切信号。4 结束语4.1 带烧仓的滑停机必须提前精确计算和合理安排各煤仓煤位，及时联系输煤专业，调整各磨煤量以控制煤仓由高往低逐一烧空，控制过程中应避免多台磨连续断煤，断煤后应注意锅炉蓄热的变化情况，及时调整煤量，以免汽温大幅波动。4.2 低负荷下汽温控制应采用综合手段，避免减温水用量过大，以防蒸汽带水。关注减温站后蒸汽温度，控制过热度不应低于 50益。4.3 转湿态后重点控制启动分离器水位及省前流量，尽量维持给水流量稳定，分离器水位通过给水泵转速、给水调门、及 HWL 阀综合控制，HWL 阀开度不应过大，控制 10%以内，减少工质浪费的同时，能够减少压力波动。

内容来源：锅炉专业