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超超临界锅炉干湿态转换分析

陈小强;罗志浩;尹峰

【摘要】干湿态转换是超超临界机组启动、停机过程中重要的技术环节.在总结国

电北仑电厂、华能玉环电厂超超临界机组干湿态转换特点的基础上,详细介绍了超

超临界机组运行状态转换过程中的主要技术难点,并给出了相应的分析和解决方法.

【期刊名称】《浙江电力》

【年(卷),期】2010(029)002

【总页数】3页(P30-32)

【关键词】干湿态;超超临界;启动系统;过热度;再循环

【作者】陈小强;罗志浩;尹峰

【作者单位】浙江省电力试验研究院,杭州,310014;浙江省电力试验研究院,杭

州,310014;浙江省电力试验研究院,杭州,310014

【正文语种】中文

【中图分类】TK227

超超临界锅炉在启动阶段25%～27%BMCR工况时，炉内蒸汽的蒸发量逐渐大于

锅炉水冷壁最小给水流量，锅炉由湿态转入干态即直流运行。在此阶段的运行过程

中，如何保证转干过程顺利进行和汽水分离器入口过热度的平稳，以及将包括启动

系统在内的相关自动投入，一直是超超临界锅炉启动过程中的技术难点。在国电北

仑电厂6号机组调试期间，采取了一系列措施，较好地解决了上述问题。本文根

据华能玉环电厂、国电北仑电厂超超临界机组干湿态转换过程中暴露的问题，详细

介绍超超临界机组干湿态转换中的运行方式调整和控制策略修改。

1湿态转干态的技术难点

1.1省煤器入口流量波动

图1是国电北仑电厂三期超超临界机组的启动系统示意图，华能玉环电厂机组的

启动系统也基本相似。启动系统由启动分离器、再循环泵、储水箱、水位控制调节

阀等组成。

图1超超临界机组启动系统示意图1，2-汽水分离器；3-分离器储水箱；4-水冷

壁出口集箱；5-省煤器；6-炉循泵再循环阀；7-炉循泵入口匝阀；8-疏水隔离阀；

9-11-WDC阀（储水箱水位控制阀）；12-炉循泵；13-再循环流量调节阀；14-

给水主阀；15、17-给水旁路隔离阀；16-给水旁路调节阀

直流锅炉启动系统的主要目的是在锅炉启动、低负荷运行（蒸汽流量低于炉膛所需

的最小流量时）及停炉过程中，通过启动系统建立并维持水冷壁内的最小流量，避

免锅炉水冷壁金属管超温，同时满足机组启、停及低负荷运行时对蒸汽流量的要求，

并实现工质的热量回收。

从图1中可以看出，机组未进入干态运行时，省煤器入口给水流量由通过给水泵

的给水和自炉循泵出口的再循环流量组成。机组从湿态转向干态后，启动系统停止

运行，省煤器入口的给水全部来自给水泵。当机组处于湿态转干态的过程中时，随

着锅炉蒸发量的加大，汽水分离器的液位逐渐降低，再循环流量逐渐减小，最终完

全消失。在此过程中，给水泵的上水量逐渐增大，维持省煤器入口流量不低于锅炉

的最小给水量，同时要注意锅炉受热面的金属壁温，尤其是水冷壁的金属壁温。

如果给水泵和炉循环泵再循环流量调节速率不匹配，在转干态过程中容易出现省煤

器入口给水流量波动过大，严重时甚至会因省煤器入口流量低低造成锅炉MFT。

因为在湿态工况时，再循环流量要占锅炉总给水流量的65%左右，在转干态过程

中，燃料、给水往往处于手动状态，一旦燃料量增加速度过快，分离器液位快速下

降，造成再循环流量剧减或者炉循泵跳闸，瞬间使再循环流量全部丧失。而给水泵

无法在较短时间内弥补流量的减少，从而造成锅炉因省煤器入口流量低而MFT。

1.2过热度波动

直流锅炉进入干态运行的标志之一是汽水分离器入口有一定的过热度。在实际机组

转干态运行过程中，往往因为汽压、给水量、燃料量的波动，造成汽水分离器入口

过热度来回波动，时正时负。在这样的状态下，汽水分离器储水箱的液位也波动频

繁，致使炉循泵再次启动。直流锅炉转干态运行的过程往往要反复多次，较长时间

内锅炉处于干湿态切换的边界。

1.3金属管壁超温

华能玉环电厂3号机组在湿态转干态过程中，一度出现水冷壁管多处超温，运行

人员被迫增加给水量。给水量增加后，管壁超温有所缓解，但过热度下降、汽水分

离器储水箱液位立即上升，机组又重新回到湿态运行。而后运行人员增加燃料量，

继续转干，金属管壁又超温。在这样的不断调整过程中，负荷逐渐升高，最后在

650MW附近才转成干态。

湿态转干态期间容易出现水冷壁管超温，与锅炉点火方式、水冷壁节流圈尺寸等有

关。以华能玉环电厂3号机组为例，按照原设计，锅炉点火要从上层开始。但由

于电厂在最下层安装了等离子，点火是从最下层燃烧器开始的，致使炉膛火焰下移，

燃烧区的吸热量较多。