660MW直流锅炉启动时蒸汽温度高的原因分析及解决措施

利 用 辅 助 蒸 汽 系 统 （除 氧 器 、疏 水 暖 风 器 ）等 设 备 ，提
高锅炉进口的给水温度和一次风、二次风入口温度， ４ 结束语
提高炉膛的整体温 度 水 平 和 燃 烧 温 度，增 加 炉 膛 的 产汽量。
６６０ ＭＷ 超临界 机 组 冲 转 时，锅 炉 侧 主 蒸 汽 和 再热蒸汽温度偏高 的 主 要 原 因 是：等 离 子 点 火 启 动
不稳定、石膏品质差等问题，影响脱硫装置的稳定运 稳定运行。
参考文献： ［１］ 白 国 亮 ．锅 炉 设 备 运 行 ［Ｍ］．北 京 ：中 国 电 力 出 版 社 ，２００６．
本 文 责 任 编 辑 ：齐 胜 涛
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取有效措施来消除 事 故 隐 患，确 保 脱 硫 系 统 的 安 全
的超临界锅炉火焰辐射特性与燃油启动的超临界锅 炉火焰辐射特性存 在 很 大 的 差 别，煤 粉 燃 烧 工 况 下 炉膛的传热量远小 于 燃 油 启 动 时 的 传 热 量，造 成 产 生 的 蒸 汽 量 小 ，因 此 要 满 足 机 组 冲 转 压 力 ，就 要 相 应 增 加 燃 料 量 ，从 而 引 起 对 流 受 热 面 换 热 量 增 加 ，蒸 汽 出口汽温升高，如 此 产 生 恶 性 循 环，造 成 过 热、再 热 汽 温 难 以 控 制 。 通 过 采 取 以 上 解 决 措 施 后 ，冲 转 前 ， 过热蒸汽压力和温度分别为７ ＭＰａ，３９０ ℃；再热蒸 汽压力、温度分 别 为 ０．５ ＭＰａ、４００ ℃，满 足 了 汽 轮 机 冲 转 参 数 的 要 求 ，确 保 了 设 备 的 安 全 运 行 。
达到机组冲转参数 就 要 增 大 燃 料 量，如 此 产 生 恶 性 循环，造成过热蒸汽 和 再 热 蒸 汽 温 度 偏 高 并 且 难 以 控制，偏离机组冲转 时 规 程 要 求 的 主 蒸 汽 和 再 热 蒸 汽温度参数；炉内燃 烧 工 况 和 温 度 场 分 布 较 以 前 发 生了很大 的 变 化，改 变 了 烟 气 和 蒸 汽 的 传 热 特 性。 同 时 ，锅 炉 在 进 入 干 态 运 行 前 ，直 流 锅 炉 主 要 表 现 为 汽包锅炉的运行特 性：锅 炉 的 辐 射 和 对 流 传 热 比 例 发生变化，辐射传 热 减 小，对 流 传 热 增 多；煤 粉 燃 烧 烟 气 温 度 会 大 幅 升 高 ，从 而 引 起 汽 温 升 高 ；锅 炉 蒸 发 量 相 对 减 小 ，蒸 汽 系 统 流 量 偏 小 ，蒸 汽 温 度 偏 高 。
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Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．６ 河北电力技术 第３０卷 第６期
Ｄｅｃ．２０１１ ＨＥＢＥＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ２０１１年１２月
的吸热有一定影响，过量空气系数变大，对流受热面 热蒸汽和再热蒸汽温度越容易控制。
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｄｕｒｉｎｇ Ｓｔａｒｔ－ｕｐ ｏｆ ６６０ＭＷ Ｏｎｃｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ Ｂｏｉｌｅｒ 武虎坡，吴斌蕾
（神 华 河 北 国 华 定 洲 发 电 有 限 责 任 公 司 ，河 北 保 定 ０７３０００）
摘 要：针对神华河北国华定洲发电有限责任公司６６０ ＭＷ 直 流锅炉启动时蒸汽 温 度 偏 高 的 问 题，经 分 析，认 为 蒸 汽 温 度 偏高的主要原因为水冷壁产生的蒸汽量太小，并提出 减 小 过 量 空 气 系 数 、降 低 一 次 风 速 度 、增 加 燃 料 燃 尽 率 等 解 决 措 施 。 关 键 词 ：超 临 界 锅 炉 ；启 动 ；蒸 汽 温 度 ；蒸 汽 量 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ Ｓｈｅｎｈｕａ Ｈｅｂｅｉ Ｇｕｏｈｕａ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｄ ｓｔｅａｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｕｒｉｎｇ ｓｔａｒｔ－ｕｐ ｏｆ ６６０ ｍｗ ｏｎｃｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｏｉｌｅｒ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｅａｍ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｗａｌｌ ｐｒｏｄｕｃｅ ｓｔｅａｍ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ ｔｏｏ ｓｍａｌｌ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｅｘｃｅｓｓ ａｉｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｌｏｗｅｒ ａ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ，ｉｎｃｒｅａｓｅ ｆｕｅｌ ｂｕｒｎ ｒａｔｅ，ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒ；ｓｔａｒｔ－ｕｐ；ｓｔｅａｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｓｔｅａｍ ｃｏｎｔｅｎｔ 中 图 分 类 号 ：ＴＭ６２１．２ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１００１－９８９８（２０１１）０６－００５３－０２
采用 等 离 子 点 火 启 动 时，投 入 暖 风 器 提 高 一 次 膨胀、胀 差、机 组 振 动 值、大 轴 桡 度、润 滑 油 压 力 温
风温度，以及磨煤机入口一次风温度，使单台磨干燥 度、凝汽器真空等数据均在规程规定范围内时，应尽
出力尽可能达到 启 动 的 要 求，煤 粉 充 分 燃 烧。 尽 量 快完成机组冲转至并网的过程。
２ 存 在 的 问 题 及 原 因 分 析
３ 解 决 措 施
２．１ 存 在 的 问 题
为 节 约 燃 油 成 本 ，在 启 动 阶 段 ，锅 炉 采 用 等 离 子
３．１ 减 小 过 量 空 气 系 数
机组 启 动 过 程 中，过 量 空 气 系 数 对 对 流 受 热 面
收 稿 日 期 ：２０１１－０９－１５ 作 者 简 介 ：武 虎 坡 （１９７０－ ），男 ，工 程 师 ，主 要 从 事 火 电 厂 运 行 管 理 工 作 。
３．２ 降 低 一 次 风 速 度
将 Ａ 磨入口风量调小至７５ｔ／ｈ，控制 Ａ 磨出口 压 力 为 ２ｋＰａ。
３．３ 增 加 燃 料 燃 尽 率
３．７ 降 低 燃 烧 火 焰 中 心
机 组 启 动 过 程 中 ，燃 烧 火 焰 中 心 越 低 ，越 有 利 于 增加蒸发段吸热和 减 少 过 热 段 吸 热，而 且 有 利 于 控 制过热蒸汽和再热 蒸 汽 温 度，为 此 应 当 减 少 磨 投 入 层数，最好 Ａ 磨，启动阶段不超过２台。
３．４ 增 加 煤 粉 细 度
开大高压旁路（４０％ 以 上），以 增 加 锅 炉 受 热 面 的 流 通 量 ，降 低 各 级 受 热 面 的 温 度 。
３．９ 适 当 控 制 减 温 水
调 控 减 温 水 ，以 调 节 各 级 蒸 汽 温 度 ，但 必 须 注 意 避 免 减 温 水 调 整 过 度 ，保 持 减 温 水 有 一 定 的 过 热 度 。
利用 旋 转 分 离 器 控 制 煤 粉 细 度，缩 短 煤 粉 燃 尽 时间。
３．５ 提 高 给 水 和 一 次 风 温 度
３．１０ 尽 量 缩 短 机 组 冲 转 至 并 网 的 时 间
从整 体 协 调 上，尽 量 缩 短 机 组 冲 转 至 并 网 的 时 间 。 在 汽 缸 各 点 金 属 温 度 、各 对 应 点 金 属 温 差 、汽 缸
Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．６ 河北电力技术 第３０卷 第６期
Ｄｅｃ．２０１１ ＨＥＢＥＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ２０１１年１２月
６６０ ＭＷ 直流锅炉启动时蒸汽温度高的 原因分析及解决措施
Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｎ Ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｄ Ｓｔｅａｍ
１ 设 备 概 况
拉弧后直接点燃煤 粉 燃 烧，此 时 采 用 各 种 方 法 降 低 主 蒸 汽 、再 热 蒸 汽 温 度 ，但 主 蒸 汽 和 再 热 蒸 汽 出 口 的 蒸汽温度变化很小。在定洲发电公司３号机组冲转 时，当主蒸汽压力为７ ＭＰａ时，对应温度为 ４５０ ℃， 再热 器 压 力 为 ０．８ ＭＰａ 时，再 热 蒸 汽 温 度 为 ４８０ ℃ ，这 与 汽 轮 机 厂 要 求 冷 态 冲 转 参 数 主 、再 热 蒸 汽 温 度小于４００ ℃不匹配，如 果 直 接 冲 转 则 对 汽 轮 机 的 安全及寿命构成了一定的风险。
吸热增加；过 量 空 气 系 数 变 小，对 流 受 热 面 吸 热 减 少 。 过 量 空 气 系 数α＝ 燃 烧１ｋｇ 燃 料 所 实 际 供 给 的 空气质量／完 全 燃 烧 １ｋｇ 燃 料 所 需 的 理 论 空 气 质 量［１］，因 此 尽 量 减 少 锅 炉 送 风 量，以 增 加 炉 膛 辐 射 热 ，减 少 后 烟 道 对 流 热 。
２．２ 原 因 分 析
根据 运 行 经 验，可 以 确 定 启 动 时 蒸 汽 温 度 偏 高 的主要原因为水冷壁产生的蒸汽量太小。用再热器 喷 水 调 温 时 ，发 现 稍 微 增 加 减 温 水 量 ，喷 水 后 的 温 度 即降至该压力下的饱和温度。
由于 锅 炉 是 按 照 燃 油 启 动 工 况 设 计 的，采 用 等 离子点火后，燃煤火 焰 的 辐 射 特 性 与 投 油 启 动 时 油 燃烧有很大区别：炉 膛 的 吸 热 量 远 远 小 于 燃 油 启 动 时的吸热量，产汽 量 小 于 燃 油 启 动 时 汽 量，因 此，要
３．８ 控 制 冲 转 压 力
可适 当 降 低 冲 转 压 力，有 利 于 启 动 时 锅 炉 蒸 发 段（水冷壁）产汽量 的 增 加，机 组 冲 转 参 数 相 对 容 易 控制。在汽轮机冲 转 参 数 允 许 的 情 况 下，可 以 尽 量
调 整 燃 烧 器 配 风 ，增 加 炉 膛 的 燃 尽 率 ，为 此 增 加 ＡＩ层偏置风量，减少 Ａ 层周界风到合适风量，以保 证 一 次 风 尽 可 能 提 前 着 火 ，使 其 在 炉 膛 充 分 燃 烧 ，增 加辐射热量。
３．６ 提 高 给 水 温 度 及 控 制 给 水 流 量
采取 两 方 面 的 措 施：增 加 除 氧 器 辅 助 蒸 汽 加 热 量 ；适 当 减 少 给 水 流 量 ，但 要 确 定 各 流 量 表 计 的 准 确 性。超临界直流锅 炉 启 动 时，设 计 最 小 给 水 流 量 为 ３０％ＢＭＣＲ，定洲发 电 公 司 锅 炉 容 量 为 ６４５ｔ／ｈ，此 最小流量的设计主要是考虑水冷壁的安全。定洲发 电公司启动系统设 计 为 大 气 式 扩 容 器 系 统，不 带 启 动 循 环 泵 ，也 没 有 至 除 氧 器 回 收 系 统 ，启 动 过 程 中 存 在大量的热量损失。因此省煤器入口水温不可能太 高 ，锅 炉 水 冷 壁 蒸 发 段 靠 上 ，在 维 持 启 动 过 程 燃 料 负 荷的情况下，给水 流 量 越 大、给 水 温 度 越 低，锅 炉 的 产 汽 量 越 低 ，过 热 蒸 汽 和 再 热 蒸 汽 温 度 越 难 控 制 ；给 水流量越小、给水 温 度 越 高，锅 炉 的 产 汽 量 越 高，过
神 华 河 北 国 华 定 洲 发 电 有 限 责 任 公 司 （简 称 “定 洲发电公司”）二期工程 采 用 ６６０ ＭＷ 超 临 界、变 压 运行机 组，锅 炉 为 ＳＧ２１５０／２５．４０－ Ｍ９７６ 型，螺 旋 管圈单炉膛、一次 中 间 再 热、四 角 切 圆 燃 烧 方 式、平 衡通风、固态排渣、全钢悬吊 П 型结构、露天布置的 燃煤直流 锅 炉。 锅 炉 设 计 采 用 正 压 直 吹 式 制 粉 系 统，磨煤机为 ＨＰ１００３型中速碗式磨煤机，出口配置 旋转式分离器，燃烧 方 式 采 用 摆 动 式 四 角 切 圆 燃 烧 技术，煤粉燃烧器 为 四 角 布 置、切 向 燃 烧、摆 动 式 直 流燃烧器。