刘伟
大唐东营发电有限公司 山东省 东营市 257000
摘要：二次再热发电技术是世界火力发电先进技术。二次再热不但可使机组获得较高的燃煤经济性，而且具有较低的环保排放优势，成为火力发电技术发展的方向和趋势。本文对某超超临界塔式锅炉的主汽温和再热汽温低的原因进行分析，采用调整燃尽风摆角、锅炉吹灰方式优化、调整燃烧器摆角、调整炉膛出口氧量、调整二次风配风等方法对主汽温和再热汽温进行优化调整，使二次再热机组的主汽温和再热汽温接近设计值，提高了二次再热机组的燃煤经济性，为二次再热机组主汽温和再热汽温的优化调整提供参考。
关键词：塔式锅炉；二次再热；主汽温和再热汽温；优化调整
中图分类号：TK223文献标志码：B
1超临界二次再热塔式炉汽温调节原理
1.1二次再热塔式锅炉的调温方式
图1为塔式锅炉炉膛受热面的布置方式示意图，从下到上依次为低温过热器、一二次高温再热器冷段、高温过热器、一二次高温再热器热段、一二次低温再热器、省煤器，在炉膛顶部一二次低温再热器及省煤器区域，布置了能将炉膛前后分开的分隔屏。二次再热塔式锅炉在调节汽温时除了采用事故喷水减温外，还可通过调节燃烧器摆角和调节尾部烟道烟气挡板的方式。
当入炉煤质发生剧烈变化，或燃烧情况发生较大变化导致主汽温和再热汽温严重波动偏额定值时，就会影响机组运行的经济性和安全性，此时可短时投入再热器事故和微量喷水，维持机组安全稳定运行。事故喷水设置在一、二次再热器的入口，用于保证再热器第二级微量喷水有裕度。微量喷水设置在再热器的出口，保证再热器出口汽温在安全范围内[1]。减温水喷入后，直接进入汽轮机高、中低压缸，增加了做功的蒸汽流量，即增大了高、中低压缸的做功能力，在负荷不变时，降低了超高压缸的做功能力，这相当于一部分参数较低的再热蒸汽代替了参数较高的主蒸汽作功，使做功效率下降，机组的热经济性降低，因此减温水仅作为事故紧急工况下的汽温调节手段。此外，低负荷时改变锅炉过量空气系数或燃烧器摆角上下摆动，可以同时提高或同时降低一次再热、二次再热汽温，达到同步调节两级再热器出口蒸汽温度的效果。调节尾部烟道烟气挡板的开度，可以调整进入一次再热器和二次再热器的烟气流量，进而调整一次再热器和二次再热器的对流吸热量，达到异步调节一二级再热器出口蒸汽温度的效果，一定程度上可以防止因负荷、煤质等发生变化时引起某一级再热器受热面超温。
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图1二次再热塔式锅炉炉膛受热面布置
1.2主汽温和再热汽温低的原因分析
对锅炉运行参数分析，造成主汽温、再热汽温低的原因为：1）热量分配不均，BRL（额定）工况下炉膛出口烟温设计值为1260℃，而实际炉膛出口烟温远远低于设计水平，其主要原因为水冷壁吸热量偏多，导致过热器和再热器吸热量不足，在锅炉输入的总热量一定的情况下，水冷壁吸热量偏多，过热器和再热器吸热量自然就会减少，这是锅炉主汽温和再热汽温偏低的主要原因；2）低温过热器个别管壁温度高，由于锅炉燃烧过程复杂，炉膛出口烟温不均，造成低温过热器个别管壁温度偏高，受低温过热器个别管壁温度高制约，最终影响主、再热汽温的提升[2]。
2主汽温和再热汽温优化调整
2.1锅炉吹灰方式优化
当前的主要问题是主汽温和再热汽温偏低，因此，应尽量减少水冷壁区域受热面吹灰次数，增加过热器和再热器区域吹灰次数，即减少水冷壁吸热量，增加过热器和再热器吸热量，从而提高主汽温和再热汽温。此外，为提高再热汽温，进一步提高炉膛火焰中心，可以通过减少低温过热器受热面区域的吹灰频次和吹灰数量，减少低温过热器的热辐射吸热量，同时提高再热器区域的吹灰频次和吹灰数量，保持再热器区域受热面干净、清洁，增加再热器的吸热，从而提高再热汽温[3]。
2.2燃尽风摆角调整
为提高主汽温和再热汽温，首先应解决低温过热器个别管壁超温现象，对BAGP（下层燃尽风）、UAGP（上层燃尽风）水平角度和上下摆角进行了反复调整。燃尽风水平角度调整后，炉膛出口烟温均匀性明显改善，烟气四角切圆偏差降低，燃烧区域烟气旋转特性更好。经过反复试验调整，燃尽风上下摆角调整到中间位置有利于炉内动力场均衡，即当燃尽风上下摆角在水平位置时炉膛出口烟汽温度场比较均匀，燃烧区域烟温偏差较小，调整后炉膛左墙、右墙主汽温温差由原来的10~15降至5~8℃。低温过热器个别管壁温度偏高的现象有了明显降低，高温过热器出口主汽温的均匀性得到明显改善。燃尽风摆角优化后，低温过热器个别管壁温度偏高的现象有了明显降低，炉膛出口烟温均匀性明显改善，为进一步调整主汽温和再热汽温奠定了基础条件[4]。
2.3燃烧器摆角调整
改变燃烧器上下摆角角度是调节主汽温和再热汽温的主要方法。相同负荷且燃烧同种煤种的情况下，分别进行了两种工况下的燃烧器摆角试验。
工况１：负荷700MW，ABCEF５套制粉系统运行，燃用煤种（神府东胜煤种+晋北烟煤）低位热值20.30MJ／kg，三层燃烧器摆角由70%提高至90%。
工况２：负荷700MW，ACDEF５套制粉系统运行，燃用煤种（晋北烟煤）低位热值20.51MJ／kg，三层燃烧器摆角由70%下摆至50%。工况１试验结果说明当燃烧器摆角提高时，主汽温和再热汽温均有所提高；工况２进行了燃烧器摆角下摆试验，主汽温和再热汽温虽变化不明显，但过热器各级减温水流量均下降。上述两组试验证明，燃烧器摆角对调整主汽温和再热汽温效果明显，因此，在低温过热器壁温允许的范围内，提高燃烧器摆角有利于提高主汽温和再热汽温[5]。
3结束语
提高蒸汽参数，达到锅炉蒸汽参数的设计值，可最大限度地提高机组的效率。针对某二次再热塔式锅炉投运后主汽温和再热汽温低的问题，分析了塔式锅炉主汽温、再热汽温低的原因。通过试验得出燃尽风上下摆角调整到水平位置，低温过热器个别管壁温度偏高的现象有了明显降低，炉膛出口烟温均匀性明显改善；减少水冷壁区域受热面吹灰次数，增加过热器和再热器区域吹灰次数，即减少水冷壁吸热量，增加过热器和再热器吸热量，从而提高主汽温和再热汽温。
参考文献
[1]韩磊.国内1000MW超超临界二次再热锅炉技术比较与研究[J].上海节能，2020(08)：831-836.
[2]昌永发，郭鹏飞，房新.660MW超超临界二次再热机组高效灵活塔式锅炉热偏差全过程管控实践[J].锅炉技术，2020，51(04)：20-24.
[3]石珊珊，姜胜，王涛，谢云明，班向东.1000兆瓦二次再热塔式锅炉低负荷连续运行预防塌灰专题培训研究[J].中国电力教育，2020(04)：45-47.