CN103574579A

CN103574579A - 1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温控制方法

Info

Publication number: CN103574579A
Application number: CN201310535069.XA
Authority: CN
Inventors: 李德波; 徐齐胜
Original assignee: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: China Southern Power Grid Power Technology Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: CN103574579B

Abstract

本发明公开一种1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法，在该1045兆瓦超超临界锅炉200～350兆瓦的低负荷阶段，控制锅炉总风量在1600吨/小时以上，氧量在7%-9%；设置减温水调节提前量，当一级减温水自动控制未达到要求时，切换为手动模式进行控制；当锅炉运行在低负荷区间时，保证一级减温后过热度小于10℃前提下，加大一级减温水量，控制屏过出口汽温在550℃以内；以及通过水平烟道底部吹灰枪控制处理和锅炉运行状态控制处理，可有效防止1045兆瓦超超临界锅炉屏式过热器超温爆管事故，降低运行人员的劳动强度，提高机组运行的安全性和经济性。

Description

1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温控制方法

技术领域

本发明涉及1045兆瓦（MW）超超临界锅炉技术领域，更具体的说，本发明涉及一种1045兆瓦超超临界锅炉屏式过热器管壁超温控制方法。

背景技术

超超临界机组在技术上已经比较成熟，而且新一代超超临界机组的技术进步十分明显。大容量超超临界锅炉还具有良好的启动运行和调峰性能，能够满足电网负荷的调峰要求，目前，电厂中已经采用1045兆瓦的超超临界锅炉，例如，东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG3033/26.15-II2超超临界参数燃煤直流炉，为单炉膛、前后墙对冲燃烧、一次中间再热、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温，平衡通风、固态排渣、露天布置、全悬吊、钢结构П型锅炉，炉膛水平截面为31433.4×15558.4mm（宽×深）。

一般的，在1045兆瓦的超超临界锅炉中过热器受热面采用辐射＋对流型布置，具体是由四部分组成，第一部分为顶棚及后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙；第二部分是布置在尾部竖井后烟道内的水平对流过热器；第三部分是位于炉膛上部的屏式过热器；第四部分是位于折焰角上方的末级过热器。

对于布置在炉膛上部区域的屏式过热器，一般是在炉深方向布置了2排，两排屏之间紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置19片屏，前后共38片屏。实际运行过程中，作为该1045兆瓦超超临界锅炉关键部件的屏式过热器，是该锅炉设备中最重要的高温受热面之一，由于其受热的特殊性——既受对流传热，又受辐射传热，所以其所处的环境更为恶劣，更容易造成超温爆管。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种1045兆瓦超超临界锅炉屏式过热器管壁超温控制方法，以防止屏式过热器超温爆管事故，降低运行人员的劳动强度，提高机组运行的安全性和经济性。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法，该控制方法包括如下控制步骤：

步骤11：在1045兆瓦超超临界锅炉200～350兆瓦的低负荷阶段，控制锅炉总风量在1600吨/小时以上，氧量在7%-9%；

步骤12：设置减温水调节提前量，当一级减温水自动控制未达到要求时，切换为手动模式进行控制；当锅炉运行在低负荷区间时，在确定一级减温后过热度小于10℃的前提下，增大一级减温水量，控制屏过出口汽温在550℃以内；

步骤13：在水平烟道底部沿炉膛宽度方向上设置前后两排吹灰枪，控制该两排吹灰枪对水平烟道底部的积灰进行处理，每天投运一次，每次10分钟；

步骤14：在1045兆瓦超超临界锅炉进行湿态转干态或干态转湿态之前维持包括燃烧、气温或负荷的锅炉状态稳定。

作为优选的实施例，本发明还包括步骤15:控制1045兆瓦超超临界锅炉避开本生负荷区间运行或在负荷允许的情况下从本生负荷区间调整到其他负荷区运行。

作为优选的实施例，本发明还包括步骤16：在炉膛出口出现烟温偏差增大时，控制通过左右侧燃尽风门开度进行调整，在确定燃烧区域有所需的氧量情况下，将左右两侧中烟温相对较高一侧的燃尽风开大。

作为优选的实施例，步骤13中两排吹灰枪总数为100支。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法中在该1045兆瓦超超临界锅炉200～350兆瓦的低负荷阶段，控制锅炉总风量在1600t/h以上，氧量在7%-9%，设置减温水调节提前量，当一级减温水自动控制未达到要求时，切换为手动模式进行控制；当锅炉运行在低负荷区间时，保证一级减温后过热度小于10℃前提下，加大一级减温水量，控制屏过出口汽温在550℃以内；另外，在水平烟道底部沿炉膛宽度方向上设置前后两排吹灰枪对水平烟道底部的积灰进行处理，该两排吹灰枪每天投运一次，每次10分钟左右，在1045兆瓦超超临界锅炉进行湿态转干态或干态转湿态之前维持包括燃烧、气温或负荷的锅炉状态稳定，从而可有效防止1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器超温爆管事故，降低运行人员的劳动强度，提高机组运行的安全性和经济性。

附图说明

图1是本发明1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法的一种实施例示意图。

具体实施方式

本发明可利用1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的情况统计进而相应的超温控制，具体超温情况统计可参考如下表1所示：

表1屏式过热器管壁超温情况统计

一般的，锅炉中所述的低负荷是指低于最大负荷的30%即为低负荷，从上述表1可知1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温基本上都发生在低负荷锅炉干态转湿态、湿态转干态前后的负荷段，另外，超温部位基本都集中发生在第5片屏或第17片屏上，超限较高，且同一负荷时段的管壁温度偏差不固定，或炉左侧第5片屏壁温高、超温，或炉右侧第17片屏壁温高、超温，突然性强、左右侧的偏差调节较困难，5分钟左右侧的偏差即可上升至100多度。

为此，参考图1，本发明一种1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法的实施例示意图，本实施例的控制方法可包括如下控制步骤：

步骤11，本实施例即总风量控制处理步骤11，该步骤为在该1045兆瓦超超临界锅炉200～350兆瓦的低负荷阶段，控制锅炉总风量在1600t/h（即1600吨/小时）以上，氧量在7%-9%，即氧量按照体积份数占7%-9%；

由于在锅炉运行过程中，1000MW级超超临界机组相对600MW级机组，炉膛的深度变化不大，而在炉膛的宽度上则增大较多。低负荷时炉内烟气量降低，沿炉膛宽度方向上流过受热面的烟气流量分配不均，进而产生热力偏差。

本步骤中在200MW～350MW的锅炉低负荷阶段，适当提高锅炉总风量100t/h左右，控制锅炉总风量在1600t/h以上，氧量控制在7%～9%，保证锅炉较大风量，可使整个炉膛沿宽度方向上烟气充满度增强，左右侧烟气流量偏差降低，从而减弱烟气不均引起的热力偏差。

步骤12，本实施例即减温水调节处理步骤12，该步骤为对于减温水调节准备好提前量，即设置减温水调节提前量，当一级减温水自动控制不理想时，及时切换为手动模式控制，进行快速调整；当锅炉运行在低负荷区间时，保证一级减温后过热度小于10℃前提下，加大一级减温水量，控制屏过出口汽温在550℃以内。

具体实现时，直流锅炉水动力学的一个基本特性是当热负荷增大时，进水流量会短时间减小（没有给水自动控制时），导致出现这个现象的原因是由于受热管子中水容积的附加蒸发所引起的。在低水流量情况下，严重的附加蒸发会引起脉动、多值性等水动力问题。在1045兆瓦超超临界锅炉起动和低负荷运行过程中，如果给水自动控制尚未投用，当燃煤量有较大幅度的增加时，这种特性便会表现出来，使屏式过热器因热负荷增大、同时进水量减少而发生短时间的温度飞升甚至超温，而采用上述的减温水调节处理步骤11由于准备好了调节的提前量，且减温水自动控制和手动控制结合，可有效避免短时间内的屏式过热器超温现象。

另外，当1045兆瓦超超临界锅炉机组停运检查时可发现水平烟道的底部积灰相对较多，且沿炉膛宽度方向积灰的厚度存在不同程度差别，厚度200—500mm不等，有的甚至没过高温再热器最下部的管排；其原因为受电网负荷影响，用电低谷时段，机组经常在220MW-350MW间运行，负荷相对较低，烟气量下降、烟气流速相对降低，致使水平烟道底部积灰趋势增多、厚度不等，炉膛出口沿宽度方向上存在烟气走廊可能，烟气分配不均，造成烟气温差增大，加剧屏式过热器左右侧管壁温度差增大。

为此，在步骤13，本实施例即水平烟道底部吹灰枪处理步骤13，该步骤为在水平烟道底部沿炉膛宽度方向上设置前后两排吹灰枪，例如，具体实现时设置两排吹灰枪总数为100支，控制使炉膛出口水平烟道底部吹灰枪对水平烟道底部的积灰进行处理，具体处理措施为每天投运一次，每次10分钟左右。

另外，本发明中还包括步骤14，本实施例中即锅炉运行状态控制处理步骤14，该步骤主要是1045兆瓦超超临界锅炉在进行锅炉湿态转干态或锅炉干态转湿态之前维持包括燃烧、气温或负荷的锅炉状态稳定，然后再进行锅炉转态操作，通过本步骤由于可稳定锅炉转态之前的状态，同样可避免屏式过热器管壁超温。

另外，本发明中还可以包括步骤15，本实施例即本生负荷区间运行控制处理步骤15，该步骤主要用于控制该1045兆瓦超超临界锅炉避免在本生负荷区间运行或在负荷允许的情况下从本生负荷区间调整到其他负荷区运行，具体实现时，本实施例中本生负荷为250MW—350MW负荷区间，这里不再赘述，需要说明的，由于避免了本生负荷区运行或者快速避开了本生负荷区，发生屏式过热器超温的概率大大降低了，同样可避免屏式过热器管壁超温。

另外，本发明中还可以包括步骤16，本实施例即烟温挡板配合辅助调整步骤16，该步骤主要是在炉膛出口出现烟温偏差增大时，通过左右侧燃尽风门开度来调整，在保证燃烧区域氧量情况下，哪一侧的烟温高则将同侧的燃尽风开大，即，在确定燃烧区域有所需的氧量情况下，将左右两侧中烟温相对较高一侧的燃尽风开大，同样可避免影响屏式过热器超温的烟温变差增大因素。

参考图1，需要说明的，本发明中上述步骤11-步骤16可以控制整体执行或择一执行，其中所述择一执行则是指选择其中一个步骤单独执行，单独即可达到1045兆瓦超超临界锅炉屏式过热器超温控制的效果，而本发明中所述的整体执行是指各个步骤可并行采用，例如对于步骤11、步骤12、步骤13、步骤13、步骤14、步骤15和步骤16，在不引起冲突的情况下可并行执行，但不是限定为各步骤执行必须在同一时间执行或者限定为各步骤必须按照一定顺序去执行，当选择全部可执行步骤的其中某几个步骤执行也是指可并行采用，属于整体执行的一种实施方案，本发明中整体执行时，若各个步骤相互不冲突的情况下可以达到更好的超温控制的效果，这里不再赘述。

虽然本发明的较佳实施例已揭露如上，本发明并不受限于上述实施例，任何本技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的范围内，当可作些许的改动与调整。

Claims

1.一种1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法，其特征在于，该控制方法包括如下控制步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤15:控制1045兆瓦超超临界锅炉避开本生负荷区间运行或在负荷允许的情况下从本生负荷区间调整到其他负荷区运行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括步骤16：在炉膛出口出现烟温偏差增大时，控制通过左右侧燃尽风门开度进行调整，在确定燃烧区域有所需的氧量情况下，将左右两侧中烟温相对较高一侧的燃尽风开大。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤13中两排吹灰枪总数为100支。