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。两者在锅炉正常运行时，会干扰燃料与其他助燃剂、混合剂等进行充分反应，额外生产其余杂质沉淀锅炉设备，各个位置温度不一又无法及时处理，后期又投入大量的燃料，周而复始，就引发锅炉水冷壁超温问题出现，损害600MW超超临界机组锅炉的结构和质量，直接降低电力能源的生产效率。

1.2 机械结构磨损过度

虽然对于发电厂内部的600MW超超临界机组锅炉功能运行较为简单，但在实际运行中，机械设备的运行模式和情况并不是完全按照机械设计者预期想法，往往需要相关技术人员进行二次修改和维护支撑整体正常运行[1]。在这种情况下，二次修改毕竟只是为了适应实际运行需求，从机械设备上是违反运行原则，必然会造成机械内部结构之间的磨损问题进而出现超超临界机组锅炉水冷壁超温问题，其中磨组运行方式不合理是最常见的问题之一，低负荷下的三层磨组结构受热不均匀，上下层水冷壁管道之间差距过大，管道中流量和速度也出现偏差，冷却管中交换水量无法正常供应，为保障冷却效果不影响，进而提升机械设备工作效率，更加促使温度差增加，形成恶性循环最终造成超超临界机组锅炉水冷壁超温问题发生。此外，

600MW超超临界机组锅炉所工作的环境情况也会影响其内部结构的运行，长时间反复处于高温、高压或者低温、低压环境，不仅会影响燃料反应的彻底性，还会对机械设备自身性质造成一定的改变，一旦受到外界强力干扰，锅炉水冷壁超温等常见问题都会暴露出来，严重的会出现机械报废，造成发电厂大量资源损失[2]。

1.3 冷壁管热负荷饱和

600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温，顾名思义主要就是水冷壁温度超过机械设备所控制温度范围，无法自动自行进行温度调节，进而造成锅炉整体工作温度过高，局部运行出现故障和迟缓，那么，究其根源水冷壁管问题是引发该项问题的核心因素，除了以上两种造成水冷壁管超温因素，还有就是水冷壁管热负荷饱和。具体方面为：众多种类、巨大体积的燃料被投入锅炉中进行处理和冷却时，特殊的炉膛燃烧方式，会使切圆火焰变形出现明显偏离，原本燃料产生的烟雾同样也出现偏离，携带者高能量、高温度的物质附着于水冷壁管上，直接促使着水冷壁管整日温度上升，正常散热与外界生热之间无法消除，便出现水冷壁管热负荷饱和；若是在这过程中，水冷壁管回路中处于低负荷工作状态，则水冷管中水流量呈现水动力不稳定状态，一旦受到外界压力，机械设备整体管路出现变形，更是加剧了水冷壁管自身的热负荷饱和情况，影响到超超临界机组锅炉的正常使用。

2 优化超超临界机组锅炉水冷壁超温的措施

2.1 严格筛选燃料

市场对电力能源的巨大需求，同时带动了电力能源原燃料的需求，促使着不同种类、不同质量的燃料出现。则面对市场众多燃料种类选择，发电厂首先要从内部开始重视燃料筛选对于电力能源供应和机械设备运作的重要性，优化选择购买燃料流程和标准，不盲目跟随燃料供应市场发展趋势，结合自身发电厂整体技术水平和供电市场程度，利用相关技术人员对市场燃料调查的数据报告，选择更为适合、性价比更高的燃料，避免使用高挥发、可磨性差的燃料，以免影响机械设备的正常运行[3]。结合发电厂位置、资金运行等细节，对各家燃料供应商进行货比三家，确定供应商后对其进行相关合法资格、燃料贩卖资格以及燃料开采原地等等的核对，并在确定合作关系后，与供应商相关人员进行定期商讨，包括燃料运输、存放环境、使用

情况，严格把握对燃料的选择，燃料质量水平有保障，则出现超超临界机组锅炉水冷壁超温概率减小。

2.2 优化机械结构运作

每一种类的600MW超超临界机组锅炉设计都具有其独特的运行设计，进而二次修改虽然能够促进发电厂的电力能源生产，但是却会造成锅炉水冷壁管超温的问题。从长远角度分析，与其进行二次修改不如进行机械设备优化，发电厂分配专业技术人员，对自身电力生产和机械运行情况进行分析，发现影响生产和运行的因素，与机械设备设计的专业人士进行结构设计优化商讨，提升机械设备整体的质量水平和科技水平[4]。再者，还要注意600MW超超临界机组锅炉结构的运行顺序和各个结构之间的组合方式，利用大数据的系统，结合实际发电厂情况模拟这两种运行，选择电力能源生产较高、锅炉水冷壁管超温问题少的方案，高效利用发电厂本就有限的能量资源；最后，机械设备使用离不开相关技术人员，定期对技术人员进行知识和技能培训，并根据内容开展相关考核和学习平台，提升技术人员的专业能力水平，减少由于人为原因造成的超超临界机组锅炉水冷壁超温问题。

2.3 做好维护与维修管理

除了以上两种优化600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温的措施，还有就是做好对机械设备定期的维护与维修管理。发电厂内部改变传统对超超临界机组锅炉的管理模式，引入先进的管理理念和技术，分配专门的技术人员定期利用现代技术手段，对超超临界机组锅炉进行性能检查，并记录相关性能数据与以往数据进行对比，对于可能出现的水冷管壁热饱和问题等进行预防，及时对酸洗、吹管不彻底和停炉保养措施不当造成的管壁氧化脱落，阻塞节流孔圈问题致使锅炉超温爆管问题，进行相关氧化物清理或者加入管壁防护物，保障水冷管壁内水量正常[5]。对于维修与维修时间内的管理也要有详细规划，根据时段分为启动过程、停机过程以及机组正常运行，在不影响其他机械运作和电力能源供应提前下，科学化、系统化进行管理，减少维修过程中对锅炉水冷壁管的二次伤害。另外，应针对机组的实际运行情况制定维护管理规划，定期对机组进行维护管理，以便于及时发现机组运行的弊端，并有针对性的制定其维护措施，保证机组的安全可靠运行。在对机组维修过程中，应做好各项维修记录，为后期的维护保养提供可靠的依据。

3 结束语

城市现代化经济的快速发展，促使着600MW超超临界机组锅炉等先进机械设备逐渐取代传统发电设备成为发电厂的主要设备之一，其运行效率直接决定着发电厂自身的供电能力水平。因此应严格把控发电设备运行流程，从燃料选择到后期电能运输，优化设计机械设备内部结构，利用现代管理和先进技术，对锅炉运行进行维护和维修，尽可能杜绝由于外界干扰造成的超超临界机组锅炉运行故障，进一步提升发电厂的能量生产，保障城市能够正常运行和发展。