600MW超临界锅炉低负荷防水冷壁超温控制策略

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600MW超临界锅炉水冷壁泄漏原因及防范措施

600MW超临界锅炉水冷壁泄漏原因及防范措施

600MW超临界锅炉水冷壁泄漏原因及防范措施摘要田集发电厂两台600mw机组锅炉水冷壁自2007年7月投产以来共发生4次水冷壁泄漏和爆管事故,且泄漏部位均在不同的位置,本文对本厂泄漏爆管原因进行了分析,并根据实践经验中提出了相应的防范措施。

关键词爆管;原因;分析;防范措施中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)83-0129-021锅炉设备概况当实施一起工程之时,田集发电厂引进了两台600mw机组锅炉,该锅炉是上海锅炉厂所制造,是一种依靠螺旋管圈变压运行的直流锅炉,燃烧所采用方式为四角切圆模式,固态排渣、平衡通风、采用全钢构架的п型锅炉。

锅炉炉膛水冷壁由螺旋管圈和垂直管圈水冷壁所构成的膜式水冷壁所组成,锅炉中炉膛下部所用管圈应用了螺旋围绕的模式,从折焰角一直到水冷壁入口下标高度为49684mm。

326根直径为38.1mm 管子共同组成了水冷壁,其形状为螺旋段,其中所用混合集箱主要是用来过渡螺旋段和垂直段,常用方法就是将一根螺线管平分成了四根垂直管道。

第一次水冷壁泄漏的主要部位、原因分析:泄漏部位:水冷壁梳形板与水冷壁管的角焊缝处泄漏原因分析:炉膛梳形板与水冷壁管的角焊缝上存在咬边、夹渣等缺陷,降低了管子的强度。

锅炉运行中,水冷壁管排受热产生热膨胀,使其相连接的角焊缝上产生应力,在咬边处产生了裂纹,裂纹长度大约约11mm,方向为管子平行。

同时中下部水冷壁梳形板和刚性梁支座焊接,支座角钢挂在刚性梁翼板上,通过滑动来消除水冷壁与刚性梁之间的膨胀偏差。

刚性梁支座角钢与刚性梁之间安装中应预留2mm左右间隙,来保证刚性梁与水冷壁之间的相对膨胀,在检查拆开保温时发现支座角钢有局部弯曲变形,原先预留的2mm 间隙完全抵死,不能自如滑动。

上游存在漏点致下游水冷壁质量流速降低超温爆管当位于超临界的压力之下,就具有比热容高峰值区,而将比热容点最大稳定称之为临界温度,将该点视为相变点。

600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策

600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策

600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策超临界锅炉作为当前最先进的燃煤发电技术,具有能耗低、环保、技术含量高等特点。

由于超临界锅炉工质压力高,超临界锅炉大多数采用直流锅炉,直流锅炉水冷壁流动阻力比较大,运行过程的水压压头比较高,容易引起工质流动不稳定、热偏差等问题,从而导致锅炉受热不均匀,部分面积超过临界温度,影响到超临界直流锅炉运行的安全性。

本文主要600WM超临界直流锅炉水冷壁超温出现的原因,并根据这些原因提出了相应的解决策略,希望确保600MW 超临界直流锅炉运行的稳定性。

引言:超临界锅炉指锅炉内工质的压力在临界点以上的锅炉与传统的锅炉间相比,超临界锅炉的煤耗量低,单电煤耗量约为310g标准煤,超临界机组的发电效率达到了41%,我国传统的火电厂发电效率一般低于35%,單电煤耗量超过380g 标准煤以上,每度电至少可以节约50g标准煤。

与传统的锅炉相比,超临界锅炉更加环保、节能,是未来火电厂建设的方向。

但是超临界直流锅炉的装机容量比较大,锅炉的蒸发受热面积不均匀,容易造成管壁温度超标,从而影响到锅炉的正常运行,造成水冷壁内工质性能发生变化,引起流量的异常变化,威胁到锅炉运行的安全性。

因此需要对超临界直流锅炉水冷壁超温现象进行分析,找出水冷壁超温的原因,并采取有效的措施,促进我国超临界锅炉的发展。

1.600WM超临界直流锅炉水冷壁超温原因分析某发电厂有两台600WM超临界机组,锅炉为国内某锅炉生产厂家生产,超临界机组为日本三菱公司提供的技术,超临界机组采用直流锅炉,燃烧器布置在四面墙上,火焰喷射方向与水冷壁垂直,二次风喷嘴安装在主燃烧器上,锅炉在热运行状态下,一次风、二次风可上下摆动。

超临界机组运行期间,出现了水冷壁管吸热偏差或者超低温现象,部分时段出现水冷壁壁温超过机组阈值,影响到超临界机组的安全运行。

根据运行数据信息以及超临界直流锅炉水冷壁超低温出现的异常现象,总结出以下原因:1.1部分水冷壁管热负荷偏高根据锅炉炉膛的燃烧方式,如果炉膛内的煤炭燃烧时产生的火焰出现偏差,则可能导致高温烟气直接冲刷水冷壁,导致局部水冷壁温度比较高。

关于600MW超临界机组锅炉运行中水冷壁超温原因分析及对策

关于600MW超临界机组锅炉运行中水冷壁超温原因分析及对策

关于600MW超临界机组锅炉运行中水冷壁超温原因分析及对策作者:冯磊来源:《中国科技博览》2017年第27期[摘要]介绍某电厂锅炉低负荷垂直水冷壁易出现超温问题进行分析,并针对特定的工况下出现的水冷壁超温问题,结合运行调整过程中的有利控制措施,进行控制方法的阐述。

[关键词]锅炉、水冷壁、超温、过热度中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0112-02引言:600MW超临界直流锅炉容量大,蒸发受热面面积大,布置复杂,热负荷高。

热负荷的不均匀性极易引起管壁超温,为了保证一定的质量流速,水冷壁内径选的较小,因此垂直管水冷壁对壁温异常较为敏感,一旦发生壁温异常可能导致水冷壁内工质的物理特性发生剧烈变化,进而产生流量偏差和吸热特性变化,严重时直接导致水冷壁管超温,严重危及锅炉安全运行。

影响垂直管水冷壁超温的因素较多,本文针对鸿山热电厂的实际运行状况,全面分析这些导致水冷壁超温的原因并提出了有效解决措施,对同类机组的运行具有很强的指导意义。

1.设备概况锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克能源公司技术生产的超临界参数变压运行直流锅炉,单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

型号为:HG-1962/25.4-YM3。

锅炉燃烧方式为前后墙对冲燃烧,前后墙各布置3层三井巴布科克公司生产的低NOX轴向旋流燃烧器(LNASB),每层各有5只,共30只。

在最上层煤粉燃烧器上方,前后及两侧墙各布置1层燃烬风口,其中前后墙各布置5只,两侧墙各布置3只,共16只燃烬风口。

用来补充燃烧后期需要的空气,同时实现分级燃烧,降低炉内平均温度,减少NOx的生成。

2.现象描述600MW超临界直流锅炉容量大、蒸发量,高负荷工况下很少出现水冷壁超温问题,水冷壁超温现象主要集中在低负荷阶段,对此本文主要结合低负荷工况下出现的热力不均或水力不均导致的水冷壁超温问题进行分析。

600MW超临界机组控制策略

600MW超临界机组控制策略

600MW超临界机组控制策略0 引言作为实现机组安全经济运行目标的有效手段,自动控制系统在机组安全运行中所起的作用日益重要,其功能也日益复杂,担负着机组主、辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能,已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备启停功能、程控和联锁保护的综合体系,成为大型火电机组必不可少的组成部分[1,2]。

1 超临界机组的控制策略1.1 协调控制系统单元机组指由发电机、汽轮机和锅炉构成,是一个相互关联的复杂的多输入输出的控制对象,必须将锅炉和汽轮发电机视为一个整体来考虑。

协调控制系统的任务有3项:保证机组输出功率迅速满足电网的要求;迅速协调锅炉、汽轮机之间的能量供求平衡,使输入机组的热量尽快与机组的输出功率相适应;在各种运行工况下,均能保证机组安全运行。

协调控制系统设计关键在于处理机组的负荷适应性与运行稳定性这一矛盾。

既要控制汽机充分利用锅炉蓄能,满足机组负荷要求;又要动态超调锅炉的能量输入、补偿锅炉蓄能,要求既快又稳。

现代大型锅炉、汽轮机单元机组是一个多变量控制对象,机、炉两侧的控制动作相互影响,且机、炉的动态特性差异较大。

超临界机组中的锅炉都是直流锅炉,作功工质占汽、水循环总工质的比例大,锅炉惯性相对于汽包炉大大降低,超临界机组工作介质刚性提高,动态过程加快。

超临界直流炉大型机组的这些特点决定了其协调控制从本质上区别于传统汽包炉,它需要更快速的控制作用,更短的控制周期,以及锅炉给水、汽温、燃烧、通风等之间更强的协同配合。

1.2 给水全程控制系统超临界直流炉的主蒸汽压力变化是汽轮机负荷或锅炉出力的变化所引起的,为了保持住锅炉出力和汽轮机所需的蒸汽量的平衡,就应该稳住给水流量。

由于超临界机组给水变成过热蒸汽是一次性完成的,所以给水量就等于蒸发量,因此,给水量是锅炉主控调节的根本,不同给水量就对应不同的负荷。

1.3 中间点温度控制和过热汽温控制汽温控制的质量直接关系到机组的安全经济运行,而过热汽温的控制又是锅炉各项控制中较为困难的任务之一,这主要是由于:造成过热汽温变化的原因有很多,如负荷、减温水等;在各种扰动下,汽温对象具有非线性、时变等特性,使控制难度加大;汽温对象具有大迟延、大惯性的特点,尤其随着机组容量和参数的提高,蒸汽过热受热面比例加大,使迟延和惯性更大,进一步加大了控制的难度。

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞发布时间:2023-06-30T08:23:17.750Z 来源:《中国电业与能源》2023年8期作者:陈飞[导读] 本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象,针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题,提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。

在机组运行过程中,通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法,有效控制了水冷壁的壁温,解决了结焦、磨损等问题。

贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义 563000摘要:本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象,针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题,提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。

在机组运行过程中,通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法,有效控制了水冷壁的壁温,解决了结焦、磨损等问题。

关键词:超临界W型火焰直流锅炉;水冷壁壁温;结焦;磨损目前国内超临界火焰直流锅炉的水冷壁布局采用低质量流量垂直管设计,水冷壁分为上水冷壁和下水冷壁,两者之间的过渡配有水冷壁中间混合收集器,也就是说,在壁炉下方具有垂直上升的内螺纹管的水冷壁入口歧管中,在L冷却壁的中间混合物歧管中,该垂直优化的阴管具有低质量流量设计,允许W型超临界火焰直流锅炉具有良好的正常流体动力反应特性,其给水流量随着热负荷的增加而增加,这允许管壁的良好冷却,反之亦然。

理论上,该系统可以依靠其自身的自补偿特性来平衡出口温差,减少相同水冷壁流的端壁温差,但在实际操作中发现,低质量流量设计的正常反应特性在任何时候都没有表现出良好的后续性能。

当负载的工作条件发生根本性变化时,正常反应特性具有一定的滞后,使得部分高热负载从管壁温度迅速增加,管壁与相邻或低温区域的温差增加,导致水冷壁过热。

1超临界机组锅炉及燃烧设备简介1.1超临界机组锅炉超临界机组锅炉采用北京巴布科克威尔克斯有限公司生产的燃煤锅炉,该锅炉出口(脱硝机组前)NOx排放浓度≤700 mg/Nm3的高级同步脱硫和脱硝机组。

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨发布时间:2022-08-19T08:35:58.800Z 来源:《当代电力文化》2022年8期作者:曾雨滔[导读] :600MW超临界机组锅炉水冷壁在运行过程中,水冷壁容易出现超温的现象,严重时会导致水冷壁泄漏,曾雨滔深能合和电力(河源)有限公司 517000摘要:600MW超临界机组锅炉水冷壁在运行过程中,水冷壁容易出现超温的现象,严重时会导致水冷壁泄漏,对整个锅炉的正常运行带来不利影响。

参考600MW超临界机组锅炉水冷壁的运行要求,以及水冷壁在运行过程中超温现象产生的原因,在治理过程中应按照锅炉水冷壁运行的要求,分析水冷壁超温的影响因素以及诱发的原因制定合理的应对策略,确保水冷壁超温现象得到有效治理,保证锅炉水冷壁能够实现温度可控,达到正常运行的标准,消除水冷壁超温泄漏的风险。

关键词:超临界机组;锅炉水冷壁;超温;原因分析;对策引言对于锅炉水冷壁超温现象而言,一旦出现超温情况容易导致水冷壁泄漏,其中超温主要分为螺旋水冷壁超温和垂直水冷壁超温,这两种水冷壁超温之后都容易出现泄露,导致锅炉无法正常工作,增加了锅炉运行的风险,使锅炉在运行过程中难以达到运行要求,不利于锅炉正常运行,使锅炉在运行过程中失控。

因此,制定合理的锅炉运行方案,掌握锅炉水冷地泄漏的原因并予以有效治理,对当前锅炉的正常运行以及600MW超临界机组的有效管控具有重要影响。

在实际控制过程中需要根据锅炉水冷壁的具体情况和水冷壁超温的具体原因做好治理。

一、锅炉水冷壁超温泄露现象(一)螺旋水冷壁超温锅炉水冷壁中螺旋水冷壁作为重要的水冷壁形式,在运行过程中容易出现超温的现象,并且超温控制难度大,一旦出现异常超温会引发螺旋水冷壁破裂造成泄露事故,对整个水冷壁的正常运行带来不利影响。

螺旋水冷壁超温主要是指水冷壁管子间出现热偏差,水冷壁受热不均匀,水冷壁在热偏差的影响下某些部位出现热变形,导致水冷壁在运行过程中因变形发生泄露,对整个水冷壁的正常运行带来不利影响,同时也影响水冷低的工作状态。

600MW超临界直流锅炉低负荷运行壁温调整试验 高飞

600MW超临界直流锅炉低负荷运行壁温调整试验 高飞

600MW超临界直流锅炉低负荷运行壁温调整试验高飞摘要:试验研究了600MW等级超临界锅炉在特定磨组合下低负荷运行下油二次风门挡板和OFA风门挡板[1]对锅炉各受热面偏差的影响。

机组低负荷运行BCDE磨时,垂直水冷壁左墙和前墙会偏高。

运行上3层燃尽风,建议不偏置;运行下3层燃尽风,建议将1#、2#角开大,3#、4#角关小,这样壁温分布更均匀。

当低负荷出现垂直水冷壁超温或者偏差较大时,建议调整油二次风或者辅助风,即1#、2#角开大,3#、4#角关小。

关键词:600MW超临界锅炉;壁温调整;低负荷Water wall temperature Adjustment of a 600 MW Supercritical Once—through Boiler in the low loadGao Fei(Harbin Boiler Company Limited,Harbin 150046,China)Abstract:The influence of oil secondary air valve baffle and OFA air valve baffleon the temperature deviation of every tubes at each heating surface of the boiler which is a 600 MW-grade supercritical boiler under specific mill combination is studied in the low load . When the boiler runs the BCDE mill combination at low load, the tube temperature of theleft and front vertical water wall will be on the high side. Opening the OFA air valve baffle at the upper three layers,it is better that the left and right OFA baffle openings are same. Opening the OFA air valve baffle at the lower three layers, itis better that increase the OFA air valve baffle on the 1# and 2# angle and reduce the OFA air valve baffle on the 3# and 4# angle.When the tube temperature of the vertical water wall is overheated or its deviation is large at low load, it is recommended to adjust the valve baffle of the oil secondary air or auxiliary air.Key words:600MW Supercritical boiler;Water wall temperature Adjustment;low load一、锅炉简介塔山发电厂超临界锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发研制的660MW 烟煤超临界锅炉。

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温 差控制研究

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温 差控制研究

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究摘要:本文结合600MW超临界W型火焰直流锅炉运行中,引起水冷壁壁温差的原因,对如何控制水冷壁壁温差展开研究。

同时对工质焓增、工质出口温度、水冷壁及锅炉运行调整等措施在水冷壁壁温差控制中的实践价值进行简单阐述,借此明确W型火焰直流锅炉在超临界状态中,其水冷壁壁温差控制的要点。

关键词:600MW;W型火焰直流;锅炉;水冷壁壁;温差引言水冷壁是锅炉结构设计中的重要组分,其温差控制关系着锅炉生产作业质量与效率。

为有效指导锅炉水冷壁壁温差控制,本文以600MW超临界W型火焰直流锅炉为例,对该类锅炉内水冷壁壁温差控制思路做出探讨,希望给予相关从业者建议与参考。

一、引起水冷壁壁温差的原因600MW超临界W型火焰直流锅炉,其在内部结构中水冷壁的布设模式通常为低质量、低流速的垂直管道设计。

但在该类锅炉运行期间,由于水冷壁内管壁流速设计后,正态反应特征限制着壁管的跟随性能,所以在锅炉负荷较大时,水冷壁管壁反应特性会呈现出固化、滞后的情况,导致管壁在高负荷温度下与相邻、周边低温环境产生较大温度偏差[1]。

结合锅炉动力特征,造成水冷壁温差的原因可从以下内容体现。

首先,锅炉下端辐射区域中,水冷壁壁温与锅炉负荷有着明显联系性,该区域壁温降低时,锅炉辐射会明显升高,而上端辐射区域则是在负荷变高时,水冷壁壁温差的变化趋势为“先降后升”。

因此,若W型火焰直流锅炉负荷为600MW,上端辐射区域、下端辐射区域的壁温偏差较大,约为18摄氏度。

同时在锅炉运行期间,上端辐射区域中直流管壁工质温度较小,但辐射区螺旋管周边水冷壁温度上升。

其次,因水冷壁上端辐射区域中的垂直管工质参数较大、且大于比热区,所以在工质流速较低状态下,锅炉中间混合集箱中的流量分配受阻,上端辐射区、下端辐射区的水冷壁温度差异明显。

最后,通常情况下,锅炉热负荷增加时,水冷壁出口温度会与锅炉下端辐射区负荷呈反比关系,即负荷增加、温差下降。

600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因及对策分析

600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因及对策分析

600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因及对策分析作者:刘政扬来源:《科学与信息化》2019年第12期摘要水冷壁超温是现代发电厂内部机械运行中最常见的问题,不仅关系着发电厂内部能量能否正常供应,还会威胁到相关技术人员的人身安全,因此,如何优化超超临界机组锅炉使用成为一项重要内容。

本文将以600MW超超临界机组锅炉为主要叙述内容,结合实际机械运行中出现的问题,从根源上进行分析,在现代技术和管理体系的基础上,进一步提升现代600MW超超临界机组锅炉运行效率,减少水冷壁超温等问题的出现。

关键词 600MW;超超临界机组;锅炉水冷壁;超温;原因;对策前言电能作为现代城市基础运行的必要性能源之一,因其自身能量特点备受大众行业青睐,则为了保障电能供应能够满足城市需求,发电厂引入新型600MW超超临界机组锅炉代替传统发电机械设备,提升发电厂整体生产能力与效率。

但在实际机械设备运行中,常常会出现水冷壁超温故障问题,造成锅炉局部温度不一,机械设备内部结构被影响而出现变形,进而加剧结构之间的磨损程度,发电设备出现运行故障和结构损坏的概率增加,浪费大量资源和发电厂运行成本,危及相关操作人员的自身安全。

1 超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析1.1 燃料质量水平发电厂内部机械设备运行和电力能源运输方式都较为复杂,为了支撑内容基础的流程顺利进行,发电厂每天都需要花费大量的人力、物力,而在这些基础运行成本中最主要的开销除了机械运行花销,再者就是对产电力能源燃料的购买,这是因为燃料自身质量会在一定程度上影响发电厂内部产生电力能源的效率。

如果想要保障高生产效率、低污染排放,就要相应的选择更好的燃料种类与质量,有利于整体长远发展,但是往往中小型发电厂只重视当前利益,大量购买质量较差的燃料种类,这些燃料虽然也能够进行电力资源提取,但却存在着高挥发性和可磨性差的缺点,高挥发性是由于燃料内部杂质含量过高,可磨性差则是燃料自身存在的问题。

600 MW超超临界锅炉水冷壁检修质量控制

600 MW超超临界锅炉水冷壁检修质量控制

设备管理与维修2021翼3(上)严格控制转子动平衡精度。

(6)在实际运行中此泵杨程较高,可以对叶轮进行切削、降低杨程,既能降低功率消耗,又能使泵的振动下降,处于更稳定的运行状态。

5结束语辐射进料泵是延迟焦化装置的关键设备,介质温度高、压力高,一旦出现故障有可能会造成严重事故。

本次设备振动的峰值已经达到D 区(振动在此区域内,通常认为其剧烈程度足以引起机组破坏),如果长时间未发现极有可能造成机封泄漏,发生火灾事故。

所以,日常对机泵的润滑油、封油、冷却水的检查以及状态监测尤为重要,是保障设备安全运行的基础。

〔编辑吴建卿〕600MW 超超临界锅炉水冷壁检修质量控制雷中辉(华能湖南岳阳发电有限责任公司,湖南岳阳414002)摘要:针对锅炉水冷壁管管径小、有节流孔的特点,在管道更换过程中制定了详细施工方案和严格的质量标准,并由专业人员全程监督签字鉴证,确保更换过程中的管道清洁和焊接工艺的正确实施。

机组运行以来,未出现水冷壁管节流孔堵塞超温及管道新焊缝泄漏事件,是一次水冷壁管更换检修工艺和方法的成功探索,对于水冷壁管更换检修具有重要的指导作用。

关键词:水冷壁;节流孔;清洁度;签证;水冲洗;射线拍片中图分类号:TM621.2文献标识码:B DOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.03.330引言火电厂锅炉一旦发生“四管”(即锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器)泄漏就只有采取强迫停炉,严重影响了火电厂的正常生产,造成巨大的经济损失。

在预防和处理“四管”泄漏工作中,由于“四管”高温高压工作特性,在管道更换处理过程中对焊接工艺、管道清洁度等有着特殊要求,特别是对于小管径、有节流孔的水冷壁管有着更高要求。

经过长期的工作实践,通过对锅炉发生缺陷的原因作出合理分析,加强对锅炉“四管”缺陷进行有计划、有针对性的治理改造,强化防磨防爆工作组织管理,优化检修方法等措施,可以使管道锅炉受热面损坏、泄漏事故得到有效控制。

600MW超临界锅炉管壁超温的控制

600MW超临界锅炉管壁超温的控制

规 则 ,中间略高 。
3 原 因分析与治理
()对 汽水 系统设 备 汽温偏 差 的原 因进 行 了全 1 面分 析 ,并在停 炉检 修期 间进行 重点 检查 ,找 出屏 过 出 口汽 温偏差 的主 要原 因是过 热器 一级 减温器 喷 管从 根部 处断 裂 ,这 是 因为喷 管未 加焊 圆弧板 ,且 喷管 设计 为悬 臂结构 、单 端 固定 。由于未 焊接 圆 弧 板 ,喷管 稳定 性较差 ,加 上减 温水 反复 投停 ,减 温 器 受到 交变 热应力 的作用 ,减 温器 喷管在 温差 应力 和 疲劳 振动作 用下 断裂 。 当减 温水 投运 时 ,喷管将
型号 为 D 9 0 2 . 12 G10 / 54— I ,是 一次 中间再 热 、单 炉膛 、尾部 双烟 道 、烟气挡 板调 节再 热汽 温 、平衡 通风 、露 天布 置 、固态排 渣 、全钢构 架 、全悬 吊结
构 兀 型锅炉。前后墙对冲燃烧 ,燃烧器分 3 层布
置 ,共 设 3 6只 ,采用 正压 直 吹式 制粉 系统 ,配 有
下易超温的情况,从燃烧过程系统工程考虑,采取
混煤掺 烧 、改变配 风方 式 、 化 中间点温 度 的控 制 、 优 吹灰 系统调 节 、防止 变工 况下制 粉 系统燃 料量 突增
的措施 ,以及对相关系统设备改造等,实现对屏式
2 受热面超温特征
屏 式过 热器 :两侧 汽温偏差 较大 ,A 侧温度 高 于 B侧 ,A 侧管 屏壁 温超温 严重 。最大 汽温偏 差 曾
S丽
电 全 术 力安 技
第1 22 第 期) 4 0年 5 卷(1
6 0 W超临界锅炉管 壁超温 的控制 0 M
陈敏生 ,廖 晓春 ,楼 杰
( 东粤 电靖 海 发 电有 限公 司 ,广 东 揭 阳 5 52) 广 123

600MW超超临界锅炉水冷壁爆管防治措施

600MW超超临界锅炉水冷壁爆管防治措施

600MW超超临界锅炉水冷壁爆管防治措施摘要:在工业锅炉运行过程中,经常会遇到各种各样的问题,其中水冷壁爆管是最危险也是最经常发生的一种,严重地影响了锅炉机组的安全稳定运行。

因此,我们对于锅炉所出现的事故给予详细的分析,探索出引发事故的最终原因,这对锅炉运行安全性和有效性的提高具有重要的意义。

关键词:600MW;超超临界;锅炉水冷壁;爆管;防治措施1机组概况某发电有限公司二期工程安装2台(#5,#6机组)600MW超超临界机组,分别于2008年7月、12月投产发电,同步安装脱硫和电除尘设备。

锅炉由某锅炉厂有限责任公司设计、制造,三菱重工业株式会社提供技术支持。

该锅炉为HG-1795/26.15-YM1型超超临界、单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π形变压直流锅炉。

采用低NOx主燃烧器分级燃烧技术和MACT型低NOx分级送风燃烧系统、反向切圆燃烧方式;炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热;调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、三级减温水调整等方式。

制粉系统选用中速磨煤机一次风机正压直吹式系统,每个锅炉配置6台MPS235HP-Ⅱ型中速磨煤机,最大连续蒸发量(BMCR)工况下5台运行、1台备用,磨煤机出口煤粉细度R90为18%;同时还在A层制粉系统配备了等离子点火系统,以最大限度减少启动和助燃用油。

锅炉配有2台32-VI(T)-1950-SMR型半模式、双密封、三分仓容克式空气预热器,立式布置,烟气与空气以逆流方式换热。

2爆管原因分析该机组水冷壁爆口宏观特征表现为“窗口”状,边沿较钝,管壁向火侧的垢量很大,垢质较硬,垢层底部金属管壁存在明显的腐蚀减薄现象。

金相分析结果表明,水冷壁管爆口位置靠内壁侧基体均发生了严重的脱碳现象,并伴有大量沿晶裂纹。

化学清洗前后的管样内壁形貌表明,向火侧内壁存在严重的垢下腐蚀。

综上所述,该水冷壁管爆口特征符合垢下氢腐蚀引发的爆管。

600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策

600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策

电力系统16丨电力系统装备 2019.8Electric System2019年第8期2019 No.8电力系统装备Electric Power System Equipment西柏坡电厂三期为两台超临界机组,5号、6号锅炉为北京巴威公司生产的超临界参数 SWUP 锅炉。

型号为B &WB-1950/25.41-M 。

水冷壁下部为螺旋管,上部为垂直管布置。

1 概况5号、6号锅炉采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统,每台锅炉配备 6 台 ZGM113N 型中速磨煤机,前后墙对冲燃烧方式,36 只 DRB-4Z 型超低 NOx 双调风旋流燃烧器分三层对称布置在矩形燃烧室的前、后墙上,每只燃烧器配有一只点火油枪,前下层燃烧器配有等离子点火装置。

16 只 NOx (OFA )喷口置于喷燃器上层。

根据以往的情况,水冷壁管壁温差以及气温温差均不大,后水冷壁出口气温较其他侧水冷壁出口气温稍有偏高,偏高值与设计偏差值相近。

可是2014年以来在低负荷时螺旋管水冷壁及垂直水冷壁联箱引出管发生大面积超温,螺旋管壁温最高达 540℃,尤其后水冷壁引出管最高达 630℃(水冷壁允许工作温度为550℃),不但严重威胁锅炉受热面的安全运行,而且影响了机组的调峰能力。

当负荷超过350 MW 以上,所有超温情况逐渐减缓,当负荷到达400 MW 以上时,螺旋管以及后水冷壁各超温现象消失。

2 原因分析2.1 超温发生时间通过对现场试验及数据的汇总,总结超温发生时间为:(1)低负荷段:超温一般发生在 400 MW 以下。

(2)变负荷时:当负荷由400 MW 以上快速降至300 MW 过程中,以及由300 MW 快速升负荷时。

(3)启停制粉系统时。

(4)低负荷吹灰时。

(5)深度调峰时。

2.2 影响水冷壁超温的因素(1)水冷壁表面积灰和结渣不均以及灰渣脱落引起的热偏差。

比如,每次在低负荷吹灰时,螺旋管壁温和水冷壁引出管壁温会经历一个大的波动过程。

600MW机组超临界直流锅炉的控制策略

600MW机组超临界直流锅炉的控制策略

600MW机组超临界直流锅炉的控制策略一、超临界直流锅炉的动态特性及其控制系统设计特点与亚临界机组相比,内置式分离器超临界直流锅炉采用联合变压运行方式,在机组的起停过程中(图1)或工况发生大范围变化时,水冷壁工质压力大幅度变化,导致工质的相变点、比容、温度、汽化潜热等都发生较大变化,被控对象的动态特性复杂,控制难度大。

对象动态特性的复杂性主要表现在以下几方面。

(1)超临界压力直流锅炉机组在起、停过程中要经历汽水分离器湿态-干态运行的转换和亚临界与超临界压力运行工况的转换,因此动态特性随负荷变化很大,在不同的运行工况下存在着根本性的差别,呈现出很强的非线性特性和变参数特性。

当汽水分离器湿态运行时,锅炉的动态特性类似于汽包锅炉,被控参数为分离器水位并维持启动给水流量,这时给水流量的变化主要影响的是汽水分离器水位,燃料量的变化主要影响汽水分离器出口蒸汽流量和压力。

当汽水分离器干态运行且系统处于亚临界压力工况时,锅炉的动态特性类似于亚临界直流锅炉,所要控制的量为蒸汽温度和给水流量,此时由于直流锅炉蒸发受热面的各个区段之间无固定分界线,各参数相互之间的耦合程度远大于汽包锅炉,任何扰动都将导致锅炉出口蒸汽温度、压力和流量同时变化,给水、燃烧和汽温控制之间密切相关,特别在煤水比失调时锅炉出口汽温的变化显著大于汽包锅炉。

当锅炉处于超临界压力工况时,锅炉汽水流程上的任何环节均为单相区段,此时其动态特性类似于过热器或省煤器。

在湿态-干态转换过程中蒸汽温度可能会发生较大变化,应特别注意操作控制。

在亚临界-超临界压力转变过程中,由于临界压力工况点附近存在着最大比热容区,工质定压比热容变得很大,工质温度随焓值的变化很不敏感,因此机组在亚临界压力向超临界压力区域转换过程中的动态特性差异非常显著。

(2)超临界直流锅炉蓄热能力小,惯性较小,对外界扰动的响应速度要快于亚临界机组,容易超温超压。

但在对电网调峰要求的适应能力、机组正常运行时的变负荷能力和快速起/停能力等方面超临界机组优于亚临界机组。

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨发布时间:2021-07-31T09:46:48.542Z 来源:《电力设备》2021年第3期作者:孙明月[导读] 同时制定出切实可行的解决对策,从而能有效指导其他同类机组的有序运行。

(深能合和电力(河源)有限公司 517000)摘要:研究600MW 超超临界机组锅炉水冷壁超温的相关因素及其解决措施,首先需要对660MW 超超临界机组锅炉水冷壁超温的具体原因做进一步明确,并同其中的有关内容互相联系,之后针对性的分析探讨600MW 超超临界机组锅炉水冷壁超温的改善措施。

本文从启动、停机及机组常规运转等三个阶段对其进行进行全面的分析,期望为相关人员提供一定的参考。

关键词:600MW超超临界机组;锅炉水;超温超超临界直流锅炉具有较大的容量,且蒸发受热的整体面积也相对较大,在布置上存在一定的复杂性,热负荷也相对较高。

当热负荷分布不均匀时,会导致管壁超温,为了确保质量流速维持稳定,通常会选择内径比较小的水冷壁,因而垂直管水冷壁对于壁温异常具有较强的敏感性,若壁温出现明显异常,则会在一定程度上改变水冷壁内工质的物理特性,从而出现流量偏差,并进一步改变吸热特性,严重的话可能还会使水冷壁管超温,进而对锅炉平稳、安全运行造成影响[1]。

导致垂直管水冷壁超温的因素相对较多,本次研究主要是从某一电厂的具体运行情况着手,并对引起水冷壁超温的具体原因进行详细分析,同时制定出切实可行的解决对策,从而能有效指导其他同类机组的有序运行。

一、60MW 超超临界机组锅炉水冷壁超温原因(一)部分水冷壁热负荷过高其一,处在低负荷状态下的后墙水冷壁会形成波动相对较大的水动力,从而使水冷壁超温情况的发生率显著提升;从炉膛燃烧形式这一方面看,若切圆焰火已经出现明显的倾斜,则高温烟尘就可能会直接性的冲击水冷壁,从而导致冷壁超温等事件的发生;如果煤种本身具有较良好的挥发性,则会加快着火的速度,这时就会导致煤量趋同二炉膛吸热比例比正常规定的标准要高,导致数据同预设值之间存在相对较大的误差。

600MW 供热机组发生 RB 时防止锅炉受热面超温控制措施

600MW 供热机组发生 RB 时防止锅炉受热面超温控制措施

■机械设备2019年600MW供热机组发生RB时防止锅炉受热面超温控制措施邱立钟(福建省鸿山热电有限责任公司,福建石狮362000)摘要某热电厂2x600MW机组自投产以来,特别是机组因重要辅机跳闸等原因造成机组RB时,极易发生锅炉受热面超温的现象,包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器受热面管受热超温,影响了安全性和可靠性以及供电量等。

当600MW机组分析了RB时,针对受热面超温原因做出相应的控制措施显得尤为重要。

关键词600MW机组;锅炉;RB;受热面;超温1概述某热电厂采用超临界参数变压运行直流锅炉,型式为单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构口型锅炉。

锅炉的燃烧方式为前后墙对冲燃烧,前后墙各布置3层低NOX轴向旋流燃烧器,锅炉炉膛侧下部为螺旋管圈,上部水冷壁为垂直管屏%当机组发生RB[辅机故障减负荷(RUN BACK)]时,因为管内工质的流量和管外热负荷不相适合,锅炉受热面会出现温度上升的情况,为防止造成过热器或再热器受热面的超温和损坏,机组发生RB 时的调节就显得尤为关键。

2原因分析⑴负荷330MW以上,2台空气预热器运行中1台跳闸。

⑵负荷330MW以上,2台送风机运行中1台跳闸。

•---4H--»»F---+--F--F—|-+--F--1+--♦3.4避免瓦层施工破坏防水层瓦块施工中,顺水条和挂瓦条的施工质量,决定了块瓦屋面的防水性能是否满足使用要求。

顺水条是直接用钢钉钉在刚性防水保护层上。

顺水条采用木质材料时应使用油性沥青浸泡的方式做好木条防腐措施。

钢钉尺寸应与木条相符,不得长于打入刚性防水保护层中的长度与瓦条的厚度之和。

钢钉必须具有防锈能力。

挂瓦条需要安装在顺水条上,用以安装陶制瓦材。

除应做好防腐处理外,挂瓦条的间距必须根据块瓦的型号确认,确保块瓦安装后能良好重叠,不会产生可用肉眼观察岀的孔隙。

由于块瓦为由下至上覆盖状,挂瓦条施工间距的控制能确保块瓦成完成面搭接无孔隙,起到良好的排水作用。

600MW超临界W火焰锅炉水冷壁超温分析

600MW超临界W火焰锅炉水冷壁超温分析

1 前 言
燃用 无 烟 煤 的 电 站 约 占 燃 煤 电 厂 总 数 的 2 4 . 2 % 。更 好 地 利 用 这 些 低 挥 发 分 无 烟 煤 发 电 ,是解 决 日益严 峻 的能源 问题 的一种 有效途 径 。 W 火焰 锅炉 是为 了适 应 低 挥发 分 劣 质煤 而 开发 出 来 的新型 炉型 ,在 燃 用 低 挥发 煤 种 发 面 有着 很 大 的优 势 。这种 锅炉 特 殊 的设 计 使 得 其 具 有 以下 特 点 :着火 条件 好 ;火 焰 行 程 长 ,易 燃 尽 :负 荷 调 节 范 围大等 l 2 ]
定 备用余 量 ,在 B MC R 工 况 下 6俞磨 煤 机 运 行 。
棚 管 中心线 是 下 炉 膛 。其 截 面 为八 角 形 。煤 源 来 自云南 东源 煤业 集 团 的朱 家 湾 、长 岭一 号 和 长 岭
收 稿 日期 :2 0 1 3 — 0 5 — 1 9
54
每 台磨煤 机 带 4只煤粉 燃烧 器 ,共 2 4只直 流狭 缝
云南 某 电厂 # 1 、# 2机组 采 用 了 6 0 0 MW 超 临 界 w 火焰 炉 。在机 组整套 试 运和 投产 后 ,水 冷壁 多 次 出现超 温 现 象 .这 种现 象 具 有 突 发性 ,超 温
下炉膛 的过 渡 ,水 冷壁 采 用 改 进 型 内 螺 纹管 ,在 水 冷 壁系统 设 置有压 力平 衡管 道 。
的 问题 。
幅 度较 大 ,影 响到 机组 的安 全 稳 定 运行 。以下 对 此 电厂超 临界 w 火 焰锅 炉水 冷壁超 温 问题 进 行 了 分 析 ,并提 出 了烧优 化控 制方 案,使 其 在 水冷 壁总 阻 力 中所 占的份 额 减 少 ,可 以保 证 水 冷

600MW超临界W火焰锅炉前墙水冷壁问题综合治理

600MW超临界W火焰锅炉前墙水冷壁问题综合治理

600MW超临界W火焰锅炉前墙水冷壁问题综合治理摘要:云南华电镇雄发电有限公司#1、#2机组自投产以来,锅炉相继出现前墙上部水冷壁超温、前墙上部水冷壁鳍片拉裂及管排变形、前墙上部水冷壁管排振动大等重大设备问题,#1、#2机组多次因此被迫停运,安全生产形势严峻,经济损失巨大。

针对这系列问题,通过从设计、结构、安装多方面进行优化治理,并取得了一定效果。

关键词:锅炉;水冷壁;优化治理;效果0 引言云南华电镇雄发电有限公司两台锅炉是哈尔滨锅炉厂引进英国斗山巴布科克技术制造的集团公司首批600MW超临界W火焰锅炉。

#1、#2机组分别于2012年1月、3月投产。

投产后相继出现前墙上部水冷壁超温、前墙上部水冷壁鳍片拉裂及管排变形、前墙上部水冷壁管排振动大等重大设备问题,导致#1、#2机组多次被迫停运。

1 设备简介云南华电镇雄发电有限公司两台锅炉是哈尔滨锅炉厂引进英国斗山巴布科克技术制造的600MW超临界W火焰锅炉。

锅炉型号HG-1900/25.4-WM10,为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉,单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置、露天布置。

锅炉燃用无烟煤,采用W火焰燃烧方式,在前、后拱上共布置有24组狭缝式燃烧器,6台BBD4062(MGS4060A)双进双出磨煤机直吹式制粉系统。

2 设备问题概况及原因分析2.1 前墙上部水冷壁超温#1、#2锅炉在投产后均存在锅炉前墙水冷壁超温问题,前墙上部中间水冷壁超温情况最为严重,最高点温度达723.6℃(正常运行水冷壁温度<500℃),且持续时间较长。

通过试验分析为浓相煤粉气流刚度不足,前后墙火焰提前汇合,形成燃烧干扰区域且火焰过早进入上部炉膛,使得上、下炉膛热负荷分配存在不合理性;且锅炉运行期间燃烧不易调整,前墙上部水冷壁工质流量与热负荷不匹配,工质无法及时冷却水冷壁管子,导致管子出现超温现象。

2.2 前墙上部水冷壁鳍片拉裂及管排变形锅炉运行期间前墙上部水冷壁出现水冷壁鳍片拉裂、管排变形、炉墙漏风漏灰等严重威胁安全生产和机组稳定运行的问题。

“W”火焰600MW超临界直流锅炉低负荷水冷壁超温浅析及应对方式

“W”火焰600MW超临界直流锅炉低负荷水冷壁超温浅析及应对方式
该 脉动发 生 的原 因主要 是并 联 管子进 出 口集箱 压力 不变 , 但 由于 各 管 阻力 因 为流 量 不 均 引 起 的 阻
造成 流 量 的不 稳 定性 和流 量 的不 均匀 性 。在低 负荷 工况 下 , 特别 是在 锅 炉 转 干态 而没 有 带 高 负荷 的工 况, 水冷 壁管 进 出 口工 质密 度差 较大 , 水动 力稳 定性 变差, 而 一旦 锅炉 热 负荷扰 动较 大 , 水 冷壁 壁温 短时
2 . 4 本 体结构 因素
量流 速 , 使 得水 冷壁 中心 区域 的工质 流 速增 加 , 增 强 了冷却 的效果 。 同时工质 流 速增 加 即代表 了流量 增 加, 水冷 壁 出 口压 力也 比超 温 期 间提 升 1 . 7 5 MP a左 右, 流 动阻力降也 随之增大 , 管 中汽水 密度差减 小 , 工 质流动稳定 性加强Hale Waihona Puke , 使得 超温现象得 到控制 。
外, 还 会 形成 超温 而损 坏管 子 。
2 . 2 . 3 受 热 面 热 偏 差
荷与管内工质流量不匹配 , 导致受热面传热恶化 , 壁
温迅 速 上涨 。 因此 , 平衡 好 流 量 与 燃 烧 热 负荷 的关
系 至关 重要 。
3 低 负荷运行 时处理超 温的方式
3 . 1 降低 超温 区域 的 热负 荷
并列 管 中因 为设计 参数 和 阻力 系数及 热 负荷不 同, 管 内焓 增不 同 , 这就 是所 谓 的热偏 差 。吸热 不均
由图 1和 图 2的实 时趋 势 图可 以看 出 , 壁 温 上 升趋 势非 常快 , 下 炉膛 管 壁 温 度 上 涨 速度 最 快 的管
子在 1 2分 钟之 内从 正 常壁 温 上 升 到 4 9 9 ℃, 上 升 速
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600MW超临界锅炉低负荷防水冷壁超温
控制策略
摘要:受新能源对电网的影响,火电机组深度调峰任务日渐加重,机组在中
低负荷段运行时间增多,且AGC负荷指令和网频波动频繁。

受这些因素影响,机
组运行中的一些问题逐渐显露。

锅炉燃烧中磨煤机运行台数少、给水流量低,锅
炉受热面和汽水品质反应灵敏,极易发生参数超限,尤其是锅炉受热面管壁在煤
量突增而水量不足时,炉管壁温度上升速度快,超过允许值,长期运行极易造成
炉管因金属疲劳、高温腐蚀而发生泄漏。

通过对运行参数的分析,查找运行规律,对协调控制中的给水控制回路进行优化和参数调整。

解决这一问题,使得低负荷
波动时既能满足煤水比的匹配,又能抑制水冷壁管温度超限,提高锅炉运行的安
全性。

关键词:深度调峰;锅炉受热面;壁温超限;控制优化
0引言
某电厂2×600MW超临界机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的变压直流炉、
一次中间再热,采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全
钢构架、全悬吊Π型结构。

配置6台直吹式中速磨煤机,下层两台磨为等离子
点火,燃油系统在后期被取消,配置两台汽动给水泵调整给水流量。

随着国内新
能源的大力发展,新能源在电网中的占比快速增长,但新能源受气候条件影响,
负荷不稳定,火电机组承担了更多的调峰任务,且在中低负荷段运行时间较多[1]。

在AGC负荷指令和网频波动下,机组工况变化频繁,有时甚至处于振荡,这对机
组系统和自动控制形成了严峻的考验[2]。

在50%(300MW)负荷左右,水冷壁温度
波动大且易超温,运行人员调整中又造成主汽温度过低情况。

通过对运行参数和
调整过程进行分析,找出关键问题,从自动控制策略制定方案并实施解决。

1锅炉水冷壁超温现象分析
在50%~60%负荷工况时,选择4台磨煤机运行,下层两台,中上层各一台的
磨组运行方式,部分燃煤为低灰熔点煤种。

在AGC负荷指令波动频繁时,水冷壁
温度上升较快,易超温。

一般采取降低中间点温度的调整方式,但在煤量降低且
煤质变化时,又可能造成汽温快速突降问题。

1.1热力系统分析
机组在低负荷工况下,总送风量较小,二次风压力偏低,炉内动力工况不良,燃烧稳定性差,抗干扰能力弱。

在调整时可以适当关小燃尽风,同时适当增加总
风量,提高二次风母管压力,让更多的风量从燃烧器区域送入,使锅炉富氧燃烧。

多余的风量送入会降低燃烧器区域的火焰温度,减少火焰对水冷壁的辐射换热,
对控制水冷壁壁温有利[3-5]。

为了防止锅炉水冷壁超温,部分运行人员也会采取
减小过热度设定值,以增加一定的给水流量。

但是降低过热度所带来的问题是,
中间点温度及主蒸汽温度整体偏低。

当由于负荷扰动而给水量大幅变化时,主汽
温度容易突降,严重影响汽轮机安全。

1.2自动调节系统分析
通过运行数据分析,壁温突升一般发生在反复上下变负荷过程,其时机组负
荷上下反复波动,给煤量和给水量波动也都较大。

当负荷变化为±6MW,煤量变
化最大30t/h,给水流量变化100t/h,并且在主汽压力升高中,分离器出口过热
度变化不大。

说明变负荷中煤量和给水匹配出现问题,在主汽压力升高时,给水
阻力增大,水动力不足,给水被压制,给水流量偏少而超温,是主要原因;同时
变负荷过程超调量偏大,造成煤水的大幅波动,是第二个原因;进一步分析,在
壁温超限前,虽然给水流量指令上升,但实际给水流量跟踪滞后,最大偏差
30t/h,且无超调现象,说明给水调节回路的动态响应较弱,快速性不足,这是
影响整个协调控制的第3个原因。

2水冷壁超温解决方案
2.1协调控制基本原理
锅炉给水控制采用基于中间点温度校正的方法,以分离器出口温度作为中间
点温度,对水煤比进行判断和校正,以保证水煤比的稳定。

在机组协调控制中,
将AGC指令按一定速率处理后送入锅炉主控,一方面按直接能量平衡匹配煤量,
另一方面由主汽压力调节回路进行压力调节。

在变负荷时,为了克服锅炉的大迟
延和大惯性,有超前环节进行前馈控制,前两项的和作为总煤量信号进行煤量调节,同时送入给水调节回路,通过调节给水流量控制合适的过热度来保持煤水比
的平衡。

而第3项除了送入煤量调节回路外,还进行一定的运算关系,送入给水
控制回路。

其基本原理如图1。

图1 协调控制原理图
2.2变负荷前馈回路优化
负荷前馈指令在变负荷过程中进行超前调节,有效克服由于锅炉大迟延、大
惯性的影响,快速适应汽轮机对锅炉的要求。

但AGC指令在低负荷区间的小幅波动,由于超前作用导致煤水大幅变化,形成了过调,使主汽压力波动,其调节回
路与超调量的叠加加剧了振荡。

因此,通过变参数设置,在低煤量时前馈作用弱,而在较高煤量时前馈作用强,既减小了系统振荡,不致因给水量太低而超温,也
满足了高负荷时的快速适应能力。

2.3给水调节回路优化
对于给水调节回路的快速性不足问题,发现是PID参数整定不合理,P值为0.5,I值为80s。

当给水指令变化时,给水流量超调量不足,其偏差依靠积分作
用逐渐消除,表现为非周期过程。

加强比例积分作用,将P值和I值分别调整为
0.8s和55s。

调整后给水回路快速跟随能力加强,在扰动时给水指令与给水流量
偏差降至15t/h之内。

2.4压力前馈回路优化
由于给煤量的变化使主汽压力上升时,压力调节回路减小给煤量,进一步减
小给水流量。

由于压力的上升增加了给水阻力,在同样的给水泵转速下给水流量
减小而水量不足,导致水冷壁超温。

因此,在主汽压力升高时,增加给水前馈。

此前馈一方面与压力偏差的微分正相关,同时也与过热汽减温水流量正相关。


制回路如图2。

以上优化措施实施后,在机组变负荷中锅炉水冷壁温变化幅度小,无超温。

图2 压力前馈优化原理图
3结语
经过逻辑优化,并在实际运行中对PID参数、各前馈参数的反复整定,在负
荷频繁波动时给水流量变化幅度减小,给水调节快速及时。

在主汽压力上升时,
给水前馈提前动作,锅炉壁温得到有效抑制,波动幅度明显降低并在规定范围内,低负荷区间锅炉水冷壁温度大幅波动和超限的问题得以解决。

此优化方案立足于
现场实际问题的分析和解决方案,其思路和方法对于同类机组协调控制下锅炉水
冷壁超温现象的处理具有借鉴和参考意义。

参考文献
[1]林俐.规模风电并网条件下火电机组深度调峰的多角度经济性分析[J].电力系统自动化,2017,41(07):21-27.
[2]高林.火电机组深度调峰热工控制系统改造[J].热力发
电,2018,47(05):95-100.
[3]杨苹,许礼尉.超临界火电机组特点及控制方式分析[J].电力学
报,2009,24(04):344,346.
[4]胡武奇.600MW超临界锅炉给水控制系统研究及应用[D].上海:上海交通大学,2008.
孙灵芳,李颖慧.基直流炉给水系统的解耦研究[J].控制工程,
2012(06):939-943.
[5]王丕洲,谷俊杰,秦达飞,等.600MW超临界直流锅炉两种给水控制系统分析[J].电力科学与工程,2013(04):64-69.
作者简介:陈东(1987.08),男,四川广安人,助理工程师,大专学历,主要从事火电厂集控运行工作。

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