摘要：经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的需求也逐渐增加。660MW超临界直流锅炉作为火力发电中的主要设备之一，其对于发电厂的稳定运行有着重要的意义。因此关于660MW超临界直流锅炉的温度控制问题，也引起了研究人员的注意。本文就660MW超临界直流锅炉汽温控制策略展开探讨。
关键词：660MW超临界直流锅炉；汽温控制策略；分析
引言
660MW超临界直流锅炉是对基于普通锅炉基础上的新一代大型锅炉设备的称呼，通常具有负荷参数高、装机容量大等特点，是我国火力发电设备的主力军之一。由于其负荷参数值较大，需要锅炉采用直流炉的设计方式，满足大范围调峰的需要，这就要求我们必须加快研究直流锅炉的汽温控制技术。
1 660MW超临界直流锅炉
超临界锅炉内工质的压力为临界点以上，称其为超临界锅炉。一般情况下锅炉内的工质都为水，水的临界压力是22.115Mpa374.15℃。当锅炉内工质处于此类状态时，水和蒸汽之间的转换形成连续性，并在此过程中无气泡产生。此类超临界锅炉称之为超临界直流锅炉，其中660MW代表其功率。
2直流锅炉汽温变化特征
对于直流锅炉来讲，气温的变化原因较为复杂。在正常运行条件下，锅炉各个受热面之间是没有固定界限的，加热段、蒸发段与过渡段之间的温度变化呈渐进式的分布。但是如果锅炉内部出现燃料与给水的比例不均衡时，锅炉三个受热面原有的平衡将会被打破，导致出汽口的蒸汽输出参数变化。比如，如果锅炉的给水流量变小，就会让锅炉的燃烧时间增加，促使蒸汽在过渡段的时间加长，使过渡面积扩大，蒸汽的温度难以下降，导致出汽口蒸汽温度上升。反之，如果给水较多，就会使锅炉蒸发段的面积扩大，降低锅炉的内部温度，影响锅炉以及出汽口的气温。
3引起锅炉温度异常的原因
3.1煤水比原因
煤水比在直流锅炉的温度控制中发挥着重要的作用。一般来讲，煤水比是指给水与进入炉膛煤量之间的比值，即一吨煤能把多少吨水加热成额定温度的过热蒸汽，是汽水调节过程中的一个参考值。因为直流锅炉始终在过热器出口维持着一定的过热度，接近额定温度，偏离时用切换上下层燃烧器、增减氧量、烟温挡板和喷水减温等手段调节。直流锅炉正常运行后分离器已经不起作用，就要用煤水比来控制过热汽温在一定的范围内，加上过热器喷水减温的细调，使过热蒸汽温度在合适的范围内。煤水失调的直接后果是气温剧升或剧降，超温或汽机进水，会大大降低锅炉温度控制的效率。
3.2火焰位置问题
锅炉在运行的过程中为固定状态，但火焰在加热锅炉时，会因一些原因造成燃烧不均匀。火焰燃烧不均匀，使得整体的火焰在燃烧的过程中位置有所不同。燃烧位置的差异，导致锅炉内部受热不均匀，造成类似与堆积物影响加热的状态。燃烧物燃烧不均匀导致火焰加热位置不全面，最终导致整体锅炉的工作效率低下，影响整体设备机组的工作效率。
3.3过量空气原因
过量空气是锅炉汽温控制的一项重要内容。锅炉的过量空气系数如果控制不好，就会导致锅炉排烟的损失、炉膛内辐射吸热能力、过渡区吸热能力等，降低锅炉的热效率。如果锅炉的过量空气系数增加，锅炉的排烟损失也会随之增加，水冷壁吸热能力下降，分离器中间出口部位也受到影响，减少了温度的控制能力，虽然煤水比的比例不变，但仍造成出口气温下降。
4660MW超临界直流锅炉汽温控制策略
4.1控制水煤比的有效措施
（1）选取控制水煤比例的反馈信号。中间点温度与焓值都能被当成反馈水煤比的信号，并且当负荷出现变化的时候，中间点焓值在线性度与灵活度方面皆具备显著地优势。中间点焓值不仅能快速的反映出体现煤水逼得失调变化，焓值还象征着过热蒸汽作功力，焓值给定值不仅有益于对符合加强控制，并且还能实现对过热汽温的粗调。所以使用中间点焓值，能够保障调节煤比的性能与精准度。（2）控制设计水煤比例的回路。调节水煤比属于保持汽温的最佳手段，但对过热汽温的延迟影响很大;喷水减温可以快速实现过热汽温的改变，但无法保持恒定的汽温。如若二者能够相互协调，定能得到汽温调整与响应最优的性能。炉膛的吸热目标值属于给水目标和省煤器进口到分离器出口概论的焓增乘积，该目标值通过金属锅炉储能瞬态修正金属锅炉作为炉膛出口饱和温度转变率除源自T控制器炉膛焓增值，减锅炉的减温水流量，最终得出炉膛实际的给水流量要求值。进入T控制器偏差属于一级减温器的进口汽温与一级减温器前后的温度偏差。将两个控制偏差量相加之后产生T控制器的偏差，通过此种偏差信号对水煤比例进行修正。增加一级减温设备的前后温度偏差信号的目标作为信号表示一级减温设备适量的进行喷水。依据对水煤比调节后会让一级减温设备更加稳定在布置预定温度差比值，保持一级减温器在适中的位置进行工作，通过及时响应调整汽温的上下波动，规避减温器长时间处在全关或是全开位置造成滞后调节。
4.2燃水比控制回路设计
燃水比调整是保持汽温的最终手段，但对过热汽温影响的迟延大;减温喷水能较快改变过热汽温，但最终不能维持汽温恒定。若将二者协调起来，才能获得整体汽温调整和响应性能的最优。炉膛吸热量目标值为给水流量目标值与省煤器入口至分离器出口理论焓增的乘积，这个目标值经过锅炉金属储能的瞬态修正(锅炉金属能是基于炉膛出口饱和温度的变化率)除以来自T控制器的炉膛焓增需求值，再减去锅炉减温水的流量，就得出了实际的炉膛给水流量需求值。进入T控制器的偏差量是一级减温器入口汽温(低温过热器出口汽温)和一级减温器前后温差的控制偏差。这两个控制的偏差量加权相加后形成了T控制器的控制偏差，以此偏差信号去修正燃水比。加入一级减温器前后温差信号的目的是该信号代表了一级减温器的适量喷水。据此调整后的燃水比将使一级减温器稳定在预定的温差设定值上，保持一级减温器工作在适中位置，以及时响应对汽温上下波动进行调整，避免减温器长期处于全开或全关位置所导致的调节滞后。
4.3控制过热、中间点温度措施
过热度是过热汽温的重要指标之一，保证过热度的稳定能够有效地控制过渡段的蒸汽出口焓的稳定，同时也促进了过渡段长度保持在一个稳定的范围内。因此，控制过热、分离器出口中间点温度也是660MW超临界直流锅炉汽温控制技术的有效方式之一。具体来讲，就是利用计算公式来建立分离器出口压力、饱和温度以及中间点温度差距的变动曲线，总结过热度的实际变化数值，以便机组可以在过热度投自动时自动地进行给水量的调整，调整范围控制在±200T/h之内。当然，通过控制过热、中间点温度的措施控制直流炉的整体汽温必须在一定的逻辑条件之内，调整给水量可以调控过热度，而过热度的变化也带动了主汽压力、饱和温度、分离器出口过热度以及中间点温度的变化，这又会导致给水量的进一步变化，成为连续的循环变化。因此，在这种不断的起伏波动条件下，过热度等参数几乎不可能长期保持绝对的稳定，所以工作人员要在主汽压力摆动、机组负荷摆动、主汽调门摆动的状态下根据经验与要求进行适当的操作和控制。
结语
汽温控制是提高机组热效率和保证机组安全运行的重要组成部分，也是超临界机组的控制难点。只有操作人员熟悉锅炉的工作原理、工作环境以及操作流程，提前做好准备和预判工作，不断创新技术手段，才能真正保证锅炉汽温的稳定控制。
参考文献
[1]张兴.660MW超临界直流锅炉汽温控制策略研究[J].黑龙江电力，2018，03：275-278.
[2]刘坤家.660MW超临界直流锅炉汽温控制技术研究[J].中国高新技术企业，2019，10：28-29.