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                  直流爐屏式過熱器超溫的原因分析及控制措施

                  2021-04-30

                  在BMCR工況下,磨煤機采用4運1備方式。鍋爐設計煤種為山西平朔煤,校核煤種為印尼燃煤,采用前后墻對沖燃燒方式,一臺磨煤機對應一層燃燒器,共布置5層燃燒器(前墻3層,后墻2層,前墻從下至上分別是A、B、C層,后墻從下至上分別是E、D層),每層布置4只低NOX軸向旋流煤粉燃燒器。鍋爐的汽水系統(見圖1)以內置式啟動分離器為界設計成雙流程,從冷灰斗進口一直到中間混合集箱之間為螺旋管圈水冷壁,再連接至爐膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊掛管,匯集后經下降管引入折焰角、水平煙道底包墻和水平煙道側墻,再引入汽水分離器。從汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系統,再進入低溫過熱器中,然后再流經屏式過熱器和末級過熱器。從汽水分離器分離出來的水經沖洗、溢流調節閥至疏水擴容器、疏水箱再排至污水池或當水質合格后經疏水泵回收到凝汽器熱井中(見圖2)。為控制過熱汽溫,除調節鍋爐的煤水比外,設置兩級噴水減溫器,一級減溫器布置在低溫過熱器和屏式過熱器之間,二級減溫器布置在屏式過熱器和末級過熱器之間。減溫水取自省煤器入口處的給水管道。1屏式過熱器出現的超溫情況東方電廠1#、2#機組為國產350MW超臨界機圖1鍋爐汽水系統組中首批投產的機組,分別于2009年6月和12月試運168h后投入正式運營。在運行過程中,1#、2#鍋爐的屏式過熱器曾多次發生超溫現象,輕微超溫時在屏過出口230個壁溫測點中出現15點超溫,嚴重時出現510點超溫,更嚴重的情況出現1020點及更多點的超溫情況,嚴重影響了鍋爐的安全、穩定運行。圖2汽水分離器水側系統圖2屏式過熱器超溫的原因分析2.1煤水比嚴重失調直流鍋爐在控制過熱汽溫的過程中,以調節煤水比作為“粗調”,保證中間點溫度(鍋爐汽水分離器出口汽溫)的過熱度在1020的范圍內,再以一、二級減溫水作為調節過熱汽溫的“細調”,將末級過熱器出口汽溫控制在5705的范圍內。但在實際運行過程中,因煤水比的計算問題及一次風壓大幅波動等原因,致使實際的煤水比嚴重失調,使中間點溫度的過熱度很快偏離正常值,導致屏式過熱器出現超溫現象。此種情況下,即使全開一級減溫水也不能很好地控制屏過壁溫。因為直流爐在干態時,總的蒸汽流量與進入水冷壁的給水所產生的蒸汽量與過熱器減溫水汽化后產生的蒸汽量之和相等。當鍋爐負荷不變時,總的蒸汽流量和總的給水流量也基本保持不變。當開大減溫水時,相當于減少了進入水冷壁的給水流量,在給煤量不變的情況下,煤水比會增大,反而會使中間點溫度的過熱度升高,對控制屏過壁溫不利。2.1.1煤水比的計算問題磨煤機故障跳閘后重新啟動的過程中,因為磨煤機故障跳閘時不會執行對磨煤機的吹掃程序,導致磨煤機內部以及輸粉管道內積存大量煤粉。DCS控制邏輯在進行煤水比計算時,“煤”只包括各給煤機的煤量與油槍耗油所折算的煤量之和,所以在故障跳閘磨煤機檢查結束后重新啟動時,其內部積存的大量煤粉不能計算在總煤量之中,此時在DCS監視系統中所計算出的煤水比遠小于實際值,致使中間點溫度的過熱度很快偏離正常值,導致屏式過熱器發生超溫。

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