国产1000MW机组中间点温度高分析与对策

国产1000MW机组中间点温度高分析与对策

杜杨柳

（广东国华粤电台山发电公司广东台山529228）

摘要：本文介绍了典型的1000MW机组二起典型中间点温度高的原因，并深入分析总结防范中间点温度高的措施，对于大型火力发电机组中间点温度高处理处理有借鉴意义。

关键词：中间点温度；温度分析；防范措施

一、概况

台电公司二期锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，锅炉采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。由上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power公司BoilerGmbh的技术生产，锅炉型号为SG3091/27.46-M541。

中间点全称为最高分配集箱进口温度，它可以反映锅炉内工况最为恶劣的水冷壁的运行情况，水冷壁的吸热为辐射热，量的大小和炉膛火焰中心有关。因此我们分析导致炉膛火焰中心变化的因素，必然导致中间点温度变化。.超临界锅炉转直流运行后，中间点的地位就相当于亚临界锅炉的汽包水位，是关注的重中之重。中间点要关注的原因是它升高之后MFT会动，并且没有延迟，因此对于它的升高，我们要特别关注。要闹清楚原因，并预估能够升高到多少度，有没有达到保护值的风险。相对中间点的降低没有太大风险，主要是避免高负荷转湿态，相对裕度比较大，不需要太担心。中间点表征的是煤水比匹配程度，中间点升高说明煤水比过小，中间点降低说明煤水比过大。这个也不是那么绝对，因为稳态时中间点才可以反映煤水比匹配程度，而中间点瞬时值可能会变化较大，无法表征煤水比。下面我们对影响的中间点因素逐一分析，并且对其影响程度进行分析。

二、两起典型的中间点温度高分析

2014年4月8日，01：25，机组负荷750MW，AGC投入，C/D/E/F制粉系统运行，AGC指令下降开始降负荷；01：38，机组降负荷560MW，停运F给煤机，继续降负荷，缓慢开启两台汽泵再循环调门。此过程中给水流量指令与反馈一致；01：45，机组负荷降至500MW，煤量大幅回调157.9t/h加至181.7t/h，中间点温度开始上升；01：50，继续降负荷至400MW，锅炉主控降至31.7%，煤量降至129.6t/h，中间点温度由400.8℃升至447.3℃，趋势走平，保护温度466.4℃；01：55，AGC指令升至425MW，煤量大幅度上升最高至169.7t/h，总风量快速上升，立即降焓加水，中间点温度最高至454.6℃开始回落。原因分析：1）01：35，6号炉捞渣机动力油站油压由5.4Mpa上升至6.4Mpa，渣机水温由54度上升至58度，炉内掉焦，导致中间点温度快速上升；2）机组连续快速降负荷，速率1.5%，至机组降至400MW时，锅炉主控过调较为严重，最低至31.7%，制粉系统在负荷变化过程中出力变化较大，机组燃料量出现两次大幅度波动；机组AGC指令由750MW快速降负荷至400MW时，水冷壁前、后墙偏差逐渐加大；因锅炉燃烧器1号角A、B层摆角在50%位置卡涩，与其他三个角偏低10%，1号角SOFA风摆角在指令相同的情况下，就地机械位置与其他3个角偏低40%左右，导致快速降负荷过程中火焰中心偏移，使得锅炉壁温产生偏差；机组给水流量随负荷持续下降，在负荷到位，煤量开始回调过程中，给水流量回调速度较为滞后；两台汽泵再循环调门逐渐开大，对给水流量造成一定扰动；锅炉蓄热开始释放，锅炉热负荷大于工质冷却能力，降负荷时高调门逐渐关小，主汽压升高、蒸汽流量、给水流量降低，加上汽温升高，减温水流量增大，造成水冷壁换热系数增加且工质流量减少。经过分析此次中间点温度异常升高，是由于炉膛掉焦及燃烧器摆角的偏差，导致中间点吸热偏差大造成的。并在AGC指令由400MW升至425MW时产生了较大的风险，此时因快速降负荷锅炉主控过调，燃料量回调幅度较大，在回调过程中突然加负荷，煤量、风量突增，而给水响应较慢，极易引起中间点温度的剧烈变化。且此时中间点温度由于之前掉焦升至447.3℃，距离跳闸值仅19℃，非常危险，立即加水减焓，中间点温度最高至454.6℃开始回落。此次中间点温度异常升高处理的不足之处在于负荷500MW降至400MW过程中，应加强中间点温度的干预和焓值的调整，将中间点温度控制在低位，将危险扼杀在萌芽当中。

2013年12月19日，考虑到6B磨定维完成后尚未试运过，决定下午加负荷时启动B磨，并在13：30分左右通知检修负责人到场共同检查。14：14分前后，因检修负责人仍未赶到，负荷指令已在快速增加，巡检人员回复就地检查B磨外观及方式上无异常可以启磨，决定不再等负责人而先行启磨。随后，AGC指令820MW，C/D/E/F磨煤机煤量82T/H，高调开度100%，过热器温度603℃，再热器温度601℃。此时B磨暖磨结束，启动B给煤机，迅速加煤至26T/H，B层燃烧器火检信号正常，B磨煤机电流39A左右，磨出口温度回落，其他4台磨煤量降至75T/H左右，14点20分，B磨煤机电流突增至81A，炉膛负压至219PA，中间点温度开始上涨趋势，开始进行加水减焓干预，过热器减温水全收，并退出协调转为TF方式减煤，中间点温度仍最高上涨至494.4℃回落。原因分析：1）此次锅炉中间点温度快速上涨的直接原因是B给煤机启动后加煤过快，B磨煤机经过约6分钟积煤后突然出粉，炉内出现小幅爆燃现象，同时又叠加了AGC负荷指令下降导致汽机调门快速关闭，进而导致主蒸汽流量、给水流量快速下降造成的水煤比不协调的因素。2）B磨特性差，给煤机启动后，初期进入磨盘的煤没有形成咬合，而是经过一定量积累后突然咬合并出粉，造成炉膛内部轰燃现象。3）对燃烧器火检信号判断逻辑不清楚。虽火检信号显示上存在一定的不合理之处，给煤机启动即火检信号显示实际信号，给煤机停止显示信号即置0，这在本次启磨中因火检“偷火”现象导致起初显示的火检信号是虚假信号。

三、总结的防范措施

从经历两次中间点温度高异常，结合平时的经验，总结防止中间点温度高的措施：

1、启动下层制粉系统时，由于下层燃烧器对水冷壁吸热影响直接，所以必然会造成中间点温度升高。所以启动制粉系统要做到：1）根据负荷预测早启动、晚停止，留足时间和其他磨出力的裕度，比如预计总煤量超300T/H时，即启动第五台磨。2）启动磨煤机时分离器转速不要设定太高，一般控制在560R/MIN左右，且不要过早投入自动，以便于在给煤机启动初期利于煤粉通过。3）启动给煤机时加煤超过15T/H的防爆煤量后要缓慢逐渐地加煤，并且密切关注磨煤机电流、分离器电流、出入口风压、磨煤机差压及火检信号，磨煤机电流超过3分钟左右仍未变化时，注意检查断煤、堵煤的可能性，做好磨煤机突然出粉的准备，提前降低焓值增加给水。

2、停磨时，由于一次风压设定跟踪最大一台给煤机煤量，一次风压会有升高的过程，为防止一次风压突然升高造成炉内煤粉突增中间点升高，停给煤机前先设低一次风压偏置一定幅度。停磨时，无论从何原因考虑增减吹扫风量，但必须保证额定风量下吹扫10分钟的时间，防止磨煤机或粉管内积粉。

3、当燃烧器摆角位置过低，尤其是下层煤量大时，中间点易偏高。这时：1）如果是水冷壁吸热偏差大造成，则首先通过摆角位置及二次风门等适当调整减少偏差，否则降低焓值设定，控制中间点温度在安全范围。2）如果水冷壁吸热偏差较小，则逐渐摆高摆角位置，通过其他手段调整汽温，如果无效则降低焓值设定，控制中间点温度在安全范围。

4、高负荷段降负荷时高调门往往从全开或较大开度快速关闭，这时主汽压升高、蒸汽流量、给水流量降低，加上为控制汽温迅速开大减温水对汽压的恶化，造成水冷壁换热系数增加且工质流量减少，中间点温度明显升高。因此：1）在高负荷时要通过焓值设定将中间点温度控制在安全范围（460℃以下）；2）关注调度曲线变化情况，尽量在预计降负荷前提前降低焓值设定，并将主汽温设定控低到595℃左右，减少减温水影响。

5、若遇堵磨、断煤，或是给水调节失灵等原因造成中间点温度突升时，须进行果断处理：当中间点温度升高与保护值偏差接近30度时，应当立即降焓加水，并通过燃烧调整来降低中间点温度；如果增加给水无效或中间点温度快速直线上升，果断先行退出协调降低煤量，并继续降焓加水，必要时打掉最下层磨，解除给水自动加水，直至中间点温度回头。如果是有磨出现故障引起，则先果断停运故障磨。

6、做好定期维护工作，防止中间点温度偏差大。1）加强锅炉吹灰，防止水冷壁结焦积灰吸热不均，防止锅炉掉焦引起水冷壁吸热大幅增加。2）定期核查燃烧器摆角四角是否存在反向，各层二次风门四角是一次，防止燃烧发生偏斜。3）根据需要进行磨煤机一次风调平试验，防止燃烧发生偏斜。

参考文献：

[1]《1000MW机组辅机运行规程》