提高350MW超临界机组再热汽温的方法与措施

提高350MW超临界机组再热汽温的方法与措施

乔建军

(大唐林州热电有限责任公司河南林州456500)

摘要：国家对电力企业宏观调控的进一步加深，电力市场随着直供电等电改措施进一步市场化，行业竞争已由单项指标向综合指标转变。为保证电力企业的可持续发展，进一步提高机组运行经济性就愈发显得重要。林州热电公司2号机组A检结束重新启动后，一直存在再热汽温偏低的问题，尤其在低负荷情况下，远低于设计值，严重影响锅炉运行的经济性，并且使汽机低压缸尾部蒸汽湿度增大，对末级叶片的安全运行构成了威胁。笔者以大唐林州热电有限责任公司2号机组存在的再热汽温偏低问题为例，对造成问题的原因进行了阐述总结，通过近一段时间对机组运行情况的观察及实际操作调整，做出如下分析，实际效果较为明显。

关键词：再热汽温；节能；运行调整

1、系统介绍

林州热电公司2号机组的锅炉是由上海锅炉厂制造的超临界临界压力一次中间再热直流炉，于2011年11月18日投入运行。锅炉呈“П”型布置，热风送粉直流式百叶窗水平浓淡燃烧器，四角切圆燃烧方式，尾部双烟道布置，摆动燃烧器调节再热汽温，喷水减温控制过热汽温。

1.1直流锅炉汽温静态特性

在直流炉中，我们先来看看直流炉汽温的静态特性：对有再热器的直流锅炉，建立热平衡式：G(hgr—hgs)=BQar,netηgl;式中G—给水流量，等于蒸汽流量，kg/s;hgr—主蒸汽焓，kj/kg;hgs—给水焓，kj/kg;B—锅炉燃料量，kg/s;Qar,net—燃料收到基低位发热量，kj/kg；ηgl—锅炉热效率，%

对以上分析如下：假设新工况的燃料发热量、锅炉热效率、给水焓都和原工况相同，而负荷不同。在上述假定条件下，主蒸汽温度保持不变。假如新工况锅炉热效率下降,则h´gr<hgr，主蒸汽温度下降；新工况给水焓下降,则h´gr<hgr，主汽温度下降。

1.2直流锅炉汽温的动态特性

1.2.1燃烧率扰动时的动态特性

在其他调节不变、燃料量阶跃增加时，过热段加长，必然引起过热汽温升高。但在过渡过程的初始阶段，经燃料量传输和燃烧迟延后，炉内燃烧中心的热负荷急剧增加，蒸发量与燃烧发热量近乎按比例变化，由于过热器管壁金属储热所起的延缓作用，当燃料燃烧的发热量与蒸汽带走的热量平衡时，过热汽温最终趋于稳定。

1.2.2给水流量扰动下的动态特性

给水流量阶跃增加时，由于受热面热负荷未变化，故一开始锅炉的加热段和蒸发段都要伸长，从而推出部分蒸汽，使蒸汽流量增加，最终等于给水流量。随着蒸汽流量的逐渐增大和过热段的减小，过热汽温逐渐降低。但在汽温降低时金属放出蓄热，对汽温变化速度有一定的减缓作用。故过热汽温经延时后下降，这显然是燃水比降低的反映。

1.2.3负荷扰动时的动态特性

当汽轮机调节汽门阶跃开大时减少了汽轮机侧的流动阻力，主蒸汽压力稳定在较扰动前低的水平上。若燃料量和给水流量未变，过热蒸汽的焓值未变，过热汽温随压力下降会略有下降。而且汽水分界点后移，过热段减少，过热吸热量减少，亦造成汽温下降。

2.再热汽温低原因分析

2.1运行调整方面

（1）风量与配风：为保证燃烧调整，尽量压低火焰中心位置，从而使再热汽温降低。（2）本体吹灰影响：因负荷较低致使本体吹灰无法正常进行，从而影响了再热汽温。低负荷运行时，主汽压力较高，一定程度上降低了高压缸排汽温度，从而使再热汽温降低。

2.2设备影响方面

（1）如有上层制粉系统故障必须停运检修或是制粉系统未按设计工况运行（2）提高再热汽温受到水冷壁悬吊管易超温等客观原因的限制。

3.解决措施

3.1运行调整方面

3.1.1提高锅炉总风量。风量与配风由于高温再热器与低温再热器都是对流受热面布置在炉内的，所以风量与配风越大，烟气量就越多，烟气流速越大，烟气温度就越高，则再热器的吸热量就越大，再热汽温就越高。

3.1.2制粉系统影响。2号机组的磨煤机运行对再热汽温的影响较为明显。尤其是2C磨煤机运行后会使火焰中心上移，从而使再热汽温提升7-10℃，所以在正常运行中，尽量保证上层磨运行。

3.1.3主汽压力。在工况不变的情况下，高压缸排汽温度越高，则再热器进口温度必将越高，但是如果主汽压力越高，蒸汽在汽轮机中作功的能力就越大，则绝热焓降亦越大，高压缸排汽温度则相应降低，从而使再热汽温降低。

3.1.4再热器事故喷水的调整。再热器事故喷水一般不宜使用，若被迫开启使用后，一定到对其电动门、调整门进行加关，防止内漏。

3.1.5降低磨煤机出口温度。在保证燃烧安全的前提下，磨煤机出口温度保持相对较低的水平，延长煤粉燃烧时间，提高炉膛上部温度，增加再热器的吸热量。

3.1.6加强本体吹灰。加强本体吹灰，防止尾部烟道，再热器等积灰严重，影响对流换热。低负荷时，按照发电部有关吹灰制度，定期对省煤器吹灰，保证换热正常。

3.1.7提高高压缸排汽温度。前面已经提到提高高压缸排汽温度就会对提高再热汽温起到积极的作用，故提高汽轮机高压缸效率，提高主汽温度，控制一、二级抽汽量的大小等均能对高压缸排汽温度产生影响，从而提高再热汽温。

3.1.8二次风配比。关小SOFA二次风有利于提高再热汽温；CDⅡ二次风开大以后，有利于提高再热汽温；开大AA层风，适当关小运行磨煤机周界风会提高再热气温。

3.1.9提高汽水分离器出口过热度。相同负荷下，提高汽水分离器出口过热度明显可以提高再热气温，这是因为相同负荷下提高过热度，提高了蒸汽在再热器的对流吸热，从而提高了再热汽温。

3.1.10维持主汽温稳定。无论是正常运行，还是机组升负荷、降负荷过程中只要保证主汽温度的稳定，再热汽温都会缓慢上升。特别是在降负荷过程中，提前提高主蒸汽温度的设定值，保证主蒸汽温度稳定，从而保证在降负荷过程中再热汽温不会下降过多。

3.1.11适当降低一次风压可以提高再热汽温。正常运行中，适当降低一次风压可以提高再热蒸汽温度，这是因为降低一次风压可以延长煤粉在锅炉的燃烧时间，保证锅炉燃烧充分，提高了再热汽温。

3.2设备等因素调整方面

3.2.1冬季原煤仓下煤易结块，出现断煤

目前燃用煤种较设计煤种变化很大，掺烧不均，且粘度较大，特别是到了冬季零度以下天气时，经常出现下煤不畅，断煤情况，极大影响了燃烧的安全稳定，也影响到了再热汽温。

3.2.2建议公司对两台锅炉加装再热烟气挡板

烟气调温挡板一般布置在尾部对流烟道的省煤器之后的竖井中，通过对烟气调温档板的调节，可改变流经再热器的烟气量，从而达到调节再热汽温的目的。建议组织相关技术人员论述对两台锅炉加装再热烟气挡板对提高再热汽温的可行性研究工作。

3.2.3定期查漏

定期对再热器减温水等炉侧就地电动门，疏水门进行查漏，确保管道没有内漏。

4、结术语

1）在汽温调节中，首先应通过调整，力求做到火焰不偏斜、避免出现局部结焦的现象，然后对主汽温度进行细调。

2）由于升降负荷时，燃料前馈给的较大，而主、再热汽温与过热度的变化又极为密切，为使汽温变化平缓，需干预过热度。

参考文献：

[1]徐立韡.300MW级锅炉再热汽温低及再热器增容改造的研究[N].华北电力大学，2011（12）：556.

[2]上海锅炉厂有限公司,超超临界直流锅炉本体说明书.

[3]上海锅炉厂有限公司,SG-1139/25.4-M4401型锅炉运行说明书.