660MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策
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关键词 ： 超超 临界 ； 水 冷壁 ； 超温 ； 原 因； 策略 中图分类号 ： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ２ 文献标识码 ： Ａ
改进型的内螺纹管垂直上升膜式水冷壁系统 ， 为 降
０ 引言
超超 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
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， 本文针对江西景德镇 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
问混合集箱 ， 工质由中间混合集箱引出后进入上炉 膛垂直管圈， 由前墙和两侧墙出来的工质再导往顶 棚入 口集箱 ， 经 顶棚 管进 入 顶 棚 出 口集 箱 。后 水 冷
壁工 质 则经 中间混 合集 箱进 入 后墙 折 焰 角斜 坡管 ， 再 由 出 口集 箱分 成 二路 ， 分 别 进入 后水 冷壁 吊挂 管 和水 平 烟道 延伸 侧 墙 ， 最后 通 过连 接管 送 往顶 棚 出
主燃 烧器 和 ＭＡＣ Ｔ燃 烧 技术 、 强 化单切 圆燃 烧 方式
口集箱 。由顶棚 出 口集箱将 工质引至后 烟道 前 、 后、 二 侧 包 墙 及 分 隔墙 的下 集 箱 ， 全 部用 平 行 回路 向上流动 ， 集中到后包墙出 口集箱再送往汽水分离
器。
２ 现象描述
景德镇发 电厂扩建 ＿ Ｔ程 １ 、 ２ 号机组在调试和运 行期间 ， 经 常发生水冷壁管吸热偏差或超温现象 ， 部分工况下水冷壁壁温严重超过报警值 ， 影响机组
愍 船 你 Ｉ 黾 电 ・ 我 甩 ・
Ｉ 发 电技 术 Ｉ
６ ６ Ｏ ＭＷ
黄元进 ， 熊 钟
（ 中电投 江西电力有 限公 司帚德镇发电厂 ， 江西 景德镇 ３ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 根 据带 节流孔圈垂 直管 屏超超临界直流 锅炉的特点 ， 结合景德镇 发电厂实际运行状况 ， 全面 分析了锅 炉水冷壁超 温的原因。重点分析 了磨组 投用顺序 、 水煤 比失调 、 水 冷壁冷却流量不足 、 燃烧器摆 角、 配风方式 、 煤种变化等因素对水 冷壁超温 的影 响并提 出相应 的控制调整策略。
｛ 尔同 我 国・ ｃ
式运 行 ， 只能 兼顾 现状 进行 相应 的调 整 。
４ 防止水冷壁超温 的调整措施
４ ． １ 启 动过 程 中采取措 施
３ 原因分析
３ ． １ 部分 水冷 壁管 热 负荷偏 高 １ ） 后 墙 水 冷 壁 回路 在低 负 荷 时 发 生水 动力 的 不稳 定 性在 一定 条件 下 容易 触发 。 ２ ） 从 炉膛 燃烧 方 式 上分 析 ， 如 果切 圆火 焰 存在 偏斜 ， 易造 成高温 烟气直接 冲刷水冷 壁 ， 导致超温 ｎ 。
作者 简 介 ：
黄元进 （ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 工程师 ， 从 事火电厂 生产 、 运行 管理 工作 。
７ ６ ２ ０ １ ３ Ｊ Ｉ ＡＮＧＸＩ Ｅ Ｌ ＥＣＴ ＲＩ Ｃ Ｐ ＯＷＥＲ
愍
ｌ 发 电技 术 ｌ
负 荷 区间 主要 发 生 在 干 湿 态 转 换 和 ３ ０ ０ － ４ ５ ０ ＭＷ 区 间的 升 负荷 过 程 中 ， 易超 温 的煤 种 主 要 为高 挥 发 性 煤 种和 可磨 性较 差 的煤 种 。
１ 设 备概况
江西 景德 镇 发 电厂 “ 上大压小” 扩 建 工 程 为 两 台６ ６ ０ ＭＷ 超超 临界 机组 ， 锅 炉是 由哈尔 滨锅 炉 厂 制造， 引进 Ｅ ｔ 本 三菱 重工 业 株式 会社 （ Ｍｉ ｔ ｓ ｕ ｉ ｂ ｉ ｓ ｈ ｉ Ｈｅ ａ Ｗ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ） 技术， 超超 临 界参数 变压 运 行直流锅炉 ， 采用 型 布置 、 单 炉膛 、 低 ＮＯＸ Ｐ Ｍ
安 全运 行 超 温部 位 主要 集 中在 前墙 和 后墙 ， 超 温
（ ＣＵＦ ） ， 燃 烧 器 布 置在 四 面墙 上 ， 火 焰 喷射 方 向与 水冷壁垂 直 ， 在 主 燃 烧 器 上 方 装 有 上 二 次 风 喷 咀 （ ＯＦ Ａ） ， 下 炉 膛 出 口装 有 附 加 风 （ Ａ Ａ） 喷 咀 。采 用 摆 动 式 燃烧 器 ， 在 热 态 运 行 中一 、 二 次 风 均 可上 下 摆动 ， 最大摆角为＋ ３ ０ 。 。炉 膛 四壁 采 用 低 热 偏 差 、
敏感 ， 一 旦发 生 壁温 异 常可 能 导致 水冷 壁 内工 质 的
低水冷壁沿炉膛周界出 口的工质温度偏差 ， 除采用
节 流孔 圈调节 各 回路 的流 量外 ， 还在 下 炉膛 出 口处 设 计 了 中间 混合 集 箱 ， 经 二级 混 合 后 进 入 上 炉 膛 。 调 温 方 式 除 水煤 比外 ， 还 采用 烟 气 出 口调 节 挡 板 、 燃烧器摆动 、 喷水 等 方 式 。锅 炉 采 用 平 衡 通 风 、 露 天布 置 、 固态 排渣 、 全 钢 构架 、 全 悬 吊结 构 。锅 炉 的 汽水 流程 以 内置 式 汽水 分离 器 为分 界 点 ， 分离 器 之 后 为 过热 器 系统 ， 分 离器 之 前则 为水 冷 壁 和省 煤 器 系统 。给 水 经 省 煤器 后 引至 水 冷 壁 下 集 箱 进入 下 炉膛 垂 直管 圈 ， 再进 入 位 于折 焰角 下方 的水冷 壁 中
改进型的内螺纹管垂直上升膜式水冷壁系统 ， 为 降
０ 引言
超超 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
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， 本文针对江西景德镇 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
问混合集箱 ， 工质由中间混合集箱引出后进入上炉 膛垂直管圈， 由前墙和两侧墙出来的工质再导往顶 棚入 口集箱 ， 经 顶棚 管进 入 顶 棚 出 口集 箱 。后 水 冷
壁工 质 则经 中间混 合集 箱进 入 后墙 折 焰 角斜 坡管 ， 再 由 出 口集 箱分 成 二路 ， 分 别 进入 后水 冷壁 吊挂 管 和水 平 烟道 延伸 侧 墙 ， 最后 通 过连 接管 送 往顶 棚 出
主燃 烧器 和 ＭＡＣ Ｔ燃 烧 技术 、 强 化单切 圆燃 烧 方式
口集箱 。由顶棚 出 口集箱将 工质引至后 烟道 前 、 后、 二 侧 包 墙 及 分 隔墙 的下 集 箱 ， 全 部用 平 行 回路 向上流动 ， 集中到后包墙出 口集箱再送往汽水分离
器。
２ 现象描述
景德镇发 电厂扩建 ＿ Ｔ程 １ 、 ２ 号机组在调试和运 行期间 ， 经 常发生水冷壁管吸热偏差或超温现象 ， 部分工况下水冷壁壁温严重超过报警值 ， 影响机组
愍 船 你 Ｉ 黾 电 ・ 我 甩 ・
Ｉ 发 电技 术 Ｉ
６ ６ Ｏ ＭＷ
黄元进 ， 熊 钟
（ 中电投 江西电力有 限公 司帚德镇发电厂 ， 江西 景德镇 ３ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 根 据带 节流孔圈垂 直管 屏超超临界直流 锅炉的特点 ， 结合景德镇 发电厂实际运行状况 ， 全面 分析了锅 炉水冷壁超 温的原因。重点分析 了磨组 投用顺序 、 水煤 比失调 、 水 冷壁冷却流量不足 、 燃烧器摆 角、 配风方式 、 煤种变化等因素对水 冷壁超温 的影 响并提 出相应 的控制调整策略。
｛ 尔同 我 国・ ｃ
式运 行 ， 只能 兼顾 现状 进行 相应 的调 整 。
４ 防止水冷壁超温 的调整措施
４ ． １ 启 动过 程 中采取措 施
３ 原因分析
３ ． １ 部分 水冷 壁管 热 负荷偏 高 １ ） 后 墙 水 冷 壁 回路 在低 负 荷 时 发 生水 动力 的 不稳 定 性在 一定 条件 下 容易 触发 。 ２ ） 从 炉膛 燃烧 方 式 上分 析 ， 如 果切 圆火 焰 存在 偏斜 ， 易造 成高温 烟气直接 冲刷水冷 壁 ， 导致超温 ｎ 。
作者 简 介 ：
黄元进 （ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 工程师 ， 从 事火电厂 生产 、 运行 管理 工作 。
７ ６ ２ ０ １ ３ Ｊ Ｉ ＡＮＧＸＩ Ｅ Ｌ ＥＣＴ ＲＩ Ｃ Ｐ ＯＷＥＲ
愍
ｌ 发 电技 术 ｌ
负 荷 区间 主要 发 生 在 干 湿 态 转 换 和 ３ ０ ０ － ４ ５ ０ ＭＷ 区 间的 升 负荷 过 程 中 ， 易超 温 的煤 种 主 要 为高 挥 发 性 煤 种和 可磨 性较 差 的煤 种 。
１ 设 备概况
江西 景德 镇 发 电厂 “ 上大压小” 扩 建 工 程 为 两 台６ ６ ０ ＭＷ 超超 临界 机组 ， 锅 炉是 由哈尔 滨锅 炉 厂 制造， 引进 Ｅ ｔ 本 三菱 重工 业 株式 会社 （ Ｍｉ ｔ ｓ ｕ ｉ ｂ ｉ ｓ ｈ ｉ Ｈｅ ａ Ｗ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ） 技术， 超超 临 界参数 变压 运 行直流锅炉 ， 采用 型 布置 、 单 炉膛 、 低 ＮＯＸ Ｐ Ｍ
安 全运 行 超 温部 位 主要 集 中在 前墙 和 后墙 ， 超 温
（ ＣＵＦ ） ， 燃 烧 器 布 置在 四 面墙 上 ， 火 焰 喷射 方 向与 水冷壁垂 直 ， 在 主 燃 烧 器 上 方 装 有 上 二 次 风 喷 咀 （ ＯＦ Ａ） ， 下 炉 膛 出 口装 有 附 加 风 （ Ａ Ａ） 喷 咀 。采 用 摆 动 式 燃烧 器 ， 在 热 态 运 行 中一 、 二 次 风 均 可上 下 摆动 ， 最大摆角为＋ ３ ０ 。 。炉 膛 四壁 采 用 低 热 偏 差 、
敏感 ， 一 旦发 生 壁温 异 常可 能 导致 水冷 壁 内工 质 的
低水冷壁沿炉膛周界出 口的工质温度偏差 ， 除采用
节 流孔 圈调节 各 回路 的流 量外 ， 还在 下 炉膛 出 口处 设 计 了 中间 混合 集 箱 ， 经 二级 混 合 后 进 入 上 炉 膛 。 调 温 方 式 除 水煤 比外 ， 还 采用 烟 气 出 口调 节 挡 板 、 燃烧器摆动 、 喷水 等 方 式 。锅 炉 采 用 平 衡 通 风 、 露 天布 置 、 固态 排渣 、 全 钢 构架 、 全 悬 吊结 构 。锅 炉 的 汽水 流程 以 内置 式 汽水 分离 器 为分 界 点 ， 分离 器 之 后 为 过热 器 系统 ， 分 离器 之 前则 为水 冷 壁 和省 煤 器 系统 。给 水 经 省 煤器 后 引至 水 冷 壁 下 集 箱 进入 下 炉膛 垂 直管 圈 ， 再进 入 位 于折 焰角 下方 的水冷 壁 中