王龙强
广东粤电博贺能源有限公司茂名市525000
摘要:针对大唐林州超临界锅炉启动及低负荷存在的过热器问题，通过系统分析和运行调整比较，认为给水温度过低、一次风压偏高、蒸汽流量偏低、氧量控制偏高是造成超温的根本原因，并从提高给水温度和主蒸汽压力，降低一次风压，减少二次风量等方面提出控制措施。
关键词：超临界锅炉;超温;运行调整;给水温度
1.概述
一期工程2×350MW超临界机组，采用上海锅炉厂有限公司提供的350MW超临界压力直流锅炉。
制粉系统采用中速磨正压冷一次风机直吹式系统，5台磨煤机，4台磨运行可满足锅炉BMCR工况。20只直流式燃烧器分5层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。一、二次风间隔布置，每相邻两层煤粉燃烧器之间布置有一层辅助风喷嘴（包括上下两只预置水平偏角的辅助风喷嘴和一只直吹风喷嘴），上部设有二层紧凑燃烬风（CCOFA），CCOFA的上部设置三层可水平摆动的分离燃烬风（SOFA），整组一、二次风喷嘴可上下摆动。一次风喷嘴采用上下浓淡分离式，有利于防止炉膛结焦、高温腐蚀，有利于降低NOx 排放和稳定燃烧。
过热器汽温主要通过煤水比调节和两级喷水微量控制，第一级喷水布置在分隔屏过热器出口管道上，第二级喷水布置在后屏过热器出口管道上，过热器喷水取自主给水管道。再热器汽温采用燃烧器摆动调节，再热器进口连接管道上设置事故喷水，事故喷水取自给水泵中间抽头。
2.锅炉受热面超温情况
锅炉启动初期过热器及再热器频繁超温，有时会出现过热器及再热器大面积超温，超温现象较严重。过热器喷水减温器及再热器事故喷水减温器投入频繁，加大给水流量启动分离器高低水位调节阀经常达到全开状态，但超温现象仍然难以控制。
３.超温原因分析
通过分别调整一次风压、二次风量及给水流量，对比发现一次风压偏高、二次风量控制过大，给水流量过大，蒸汽流量严重偏小等因素是造成过热器超温的主要原因，具体分析如下。
3.1水煤比失调
直流锅炉的过热器壁温的调节以保证水煤比作为前提，但在机组启动过程中，工况极其不稳定，短时内燃料量投入过多，油枪的投退，水煤比的计算问题及一次风压波动等其他原因，常常导致实际水煤比严重失调，使得过热器超温。
3.2给水温度过低
机组启动初期，高低加加热器在退出状态，造成给水温度过低，此时炉膛温度也较低，造成加热蒸发段加长，过热段缩短，进入过热器的蒸汽较少。
3.3一次风压偏高
一次风压控制的偏高，风粉混合物温度偏低，使得煤粉着火延迟，燃烧滞后，导致炉膛火焰中心上升，火焰中心上升后减少了火焰在炉膛内停留时间，使得水冷壁的辐射吸热量减少，蒸发量下降，过热器吸热量增大，排烟温度升高，引起超温。
3.4给水流量过大
在启动过程中，为减少过热器超温，当过热器温度上涨过快时，按照经验通常增大给水流量，但给水流量增大启动分离器液位随之升高，361阀随之开大，大量蒸汽通过361阀排到凝汽器或地沟，起不到对蒸发受热面的冷却作用，造成过热器超温。
3.5二次风量过大
二次风量过大，二次风温较低，启动初期炉膛温度本来就不高，较大二次风量带走了炉膛大量热量，降低了炉膛温度，使得水冷壁的辐射吸热量减少，蒸发量下降，同时造成烟气量增大，造成超温
3.6减温水量过小
主气温减温水取自省煤器出口，机组启动初期给水压低，造成减温水量小，不足以冷却过热器
4.控制措施
调整过程中针对炉膛火焰中心偏高，燃烧滞后的情况降低一次风压，限制一次风率；减少二次风量，合理控制炉膛含氧量，提高水冷壁给水温度使过热器超温情况缓解。
4.1提高给水温度
启动过程中，可以提高临机辅助蒸汽参数，全开除氧器加热调门，提高除氧器水温，另外启动两台前置泵，将除氧器中给水打循环，增强换热效果，另外应尽早投入高低加。
4.2控制锅炉给水流量
在保证锅炉水冷壁不超温的情况下，启动过程中尽量降低锅炉启动流量，保证361阀应微开，开度在10％—20％，启动分离器小量溢流为宜。给水流量降低不但可以减少锅炉热负荷的需求，有利于提高给水温度，还可以防止361阀开度过大。蒸汽从361阀大量外泄
4.3降低一次风压
在保证不堵磨的情况下，尽量降低锅炉一次风压，保持低一次风速。下层制粉系统运行时，应关闭上层制粉系统一次风，使下层制粉系统一次风量增加，降低炉膛火焰中心，降低过热器受热面温度。
4.4减少二次风量，合理控制炉膛氧量
启动期间应保证炉膛燃料燃烧足够风量，但又要限制总风量，风量过大易造成过热器超温。并网时以炉膛出口氧量不超９％为宜，随着机组负荷上升，逐渐控制炉膛出口氧量在３．５％～５％左右。燃烧调整时可采用适当开大上层二次风与燃尽风的方法来控制火焰中心位置，防止火焰中心偏高造成受热面超温。
4.5合理调整煤粉细度
锅炉刚启动时炉膛温度很低，磨煤机旋转分离器转速可以在保证燃烧的情况下适当提高，以保持较高的煤粉细度，使其磨制出来的煤粉进入炉膛内迅速燃烧，避免投入煤粉后燃尽时间长，提高炉膛出口烟温。
4.6合理投入制粉系统
启动磨煤机后，要严格控制燃料投入率过快，当燃烧稳定后再逐步增加燃料量提高锅炉热负荷，防止出现燃料量突增煤水比失调导致超温。根据不同负荷合理投停制粉系统。
4.7合理使用减温水及燃烧器摆角
发现过热器超温及时投入减温水，为控制壁温，启动初期燃烧器摆角不宜过高，保证炉膛截面热负荷最高处始终处于水冷壁下部区域。
5.结束语
经过多次实践，在锅炉启动过程中，严格执行以上措施，锅炉蒸发受热面超温得以有效控制，机组得以顺利启动，为同类型机组的调整运行提供参考和借鉴。
参考文献：
[1] 杨义波,张燕侠等.热力发电厂[M].北京：中国电力出版社，2010
[2] 姜锡伦,曲卫东等.锅炉设备及运行[M].北京：中国电力出版社，2010
[3] 于国强,郑志刚等.单元机组运行[M].北京：中国电力出版社，2005
[4] 蔡新颜，李琳琳等.1、2号机组主机运行规程[M].大唐林州热电有限责任公司，2010