发电厂锅炉微油点火中超温现象研究及控制措施.docVIP

发电厂锅炉微油点火中超温现象研究及控制措施摘 要：随着社会经济的快速发展，发电厂的数量日益增加，其运作的质量关系着国民经济和人们生命财产安全。锅炉微油点火技术作为发电厂中重要的一项技术，在目前的运作过程中时常会出现超温和升温率过高的现象。因此，本文结合工程实例，针对超温及升温率过高的现象产生的原因进行分析，提出合理有效的控制措施，为技术人员提供参考与借鉴。 关键词：发电厂锅炉；微油点火；超温现象分析；控制措施 中图分类号：TM62 文献标识码：A 某火力发电厂对锅炉微油点火启动改造后，在发电机组启动后锅炉主蒸汽温度上升速度快，出现超温的情况。因此，必须采取有效控制措施来处理发电机组启动过程中主蒸汽温度上升速度快或超温的现象。 1超温原因分析 该电厂锅炉为东方锅炉制造的660MW等级超临界参数变压直流、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，燃用黄陵煤。制粉系统采用正压冷一次风直吹式制粉系统，配5台（A、B、C、D、E编号）双进双出钢球磨煤机，一台磨煤机带一层6只燃烧器。燃烧器为HT-NR3低NOX旋流煤粉燃烧器。采用前后墙对冲燃烧方式，全炉共30只燃烧器，分五层布置在前后墙上，前墙18只（B、C、D层），后墙12只（A、E层）。锅炉微油点火改造后， B层的6个以及A2、A5燃烧器改为微油燃烧器，燃烧器内设有微油枪。 另外，柴油的低位发热量是烟煤的1.7倍多，能量更集中。因此锅炉微油点火后，炉膛火焰中心温度有所下降而出口温度却有所上升，后屏过热器与末级过热器出口蒸汽温度升高。 2一般对策及其弊端 （1）从以上的分析可以看到，在机组改造后启动中，主蒸汽温度上升成了必然，其上升值约有100℃。为了控制主蒸汽升温率，在并网初期主蒸汽量还未达到保护限定值前手动投入减温水。由于主蒸汽流量较低，减温水对主蒸汽的温度影响较大，且很容易在某些管子内形成水塞，使管子过热变形或爆管。 （2）在出现了主蒸汽温度快速上升或超温后，通常靠拉升负荷，也就是通过开大汽机调门的方法来控制汽温。但是负荷经过快速拉升后又会跌回，汽温上升，只能再拉升负荷，如此往复，最终使得主蒸汽发生长时间超温。 3避免超温的原理 过热蒸汽区的定温线在高压区域弯曲较大，在低压区域趋向于水平直线。在机组通流量较小工况下，过热蒸汽流经包括调节级在内的级组处于亚临界状态，忽略背压变化，应用弗留格尔公式，级组前蒸汽压力、温度与级组蒸汽流量的关系，可以近似地用表达式予以确定： （1） 式中： G0为参考工况下级组内的蒸汽流量； p0为参考工况下级组前的蒸汽压力； T0为参考工况下级组前的蒸汽温度； G0为变动工况下级组内的蒸汽流量； p0为变动工况下级组前的蒸汽压力； T0为变动工况下级组前的蒸汽温度。 根据汽轮机设计值，汽轮机通流量C0与主蒸汽压力T0可以近似看成正比关系： 综合过热蒸汽焓熵图上定温曲线和蒸汽流量与压力的关系，可以看到在过热蒸汽压力升高到定温曲线斜率等于过热蒸汽的流量曲线斜率之前，随着主蒸汽的压力升高，虽然单位质量过热蒸汽的焓值下降，但是通过汽轮机汽流的总焓值是增加的。因此如果锅炉在同一燃料量下（假定锅炉燃烧工况不变），随着主蒸汽压力升高，过热器区域烟气温度下降，蒸汽温度也呈下降趋势。 如果此时开大汽轮机调门开度，主蒸汽流量将增加。但是对于固定燃料量，人为增加蒸汽流量后，锅炉内温度下降，产汽量萎缩，汽压下降，蒸汽流量下降。持续开调门，汽压持续下降，蒸汽温度持续升高。此时如果增加燃料量，由于低负荷时炉内火焰温度水平低，煤粉燃烧时间长，同时炉膛容积热负荷设计值较大，所以对汽压的影响不显著，过量的燃料量反而进一步使蒸汽温度升高。 因此，机组带初负荷后要控制主蒸汽温度，关键是提高炉内温度，改善燃烧，提高主蒸汽压力，等汽压上升后，再相应地开大汽轮机调门。 4两种控制措施比较及其弊端 第一种控制措施：并网后增投A层大油枪。0号柴油较黄陵煤的能量大，柴油的液滴较煤粉颗粒燃烧快，因此投入A层大油枪以柴油替代一部分煤粉，燃烧加快，火焰温度提高；另外油枪高温火焰对煤粉进行加热，加快煤粉的着火和燃烧。增投A层大油枪后等量燃料量下主汽压力有明显的上升，但是这使微油点火启动的节油目标大打折扣。 第二种控制措施：提高给水压力。随着锅炉负荷的增加，炉内燃烧加强，蒸汽流量增加，蒸汽温度更易控制。提高给水压力，增加减温水量，将有利于汽温的调节。但是，对于超临界机组，给水泵功率占主机发电功率3％～4％左右，低负荷时降低锅炉给水压力来降低给水泵耗功将给机组的热经济性带来明显益处，因此，提高给水压力，与机组降耗节能的初衷是背道而驰的。 5综合控制措施及效果 （1）锅炉启动过