660MW超超临界锅炉湿态转干态运行操作探讨

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摘要：超超临界锅炉的湿态转干态是锅炉升负荷过程中的重要操作，也是一个容易超温的阶段，通过对以往操作经验的总结，使这一过程得到更好的控制，达到快速、平稳升负荷的目的。

关键词：超超临界 湿态转干态 给水流量 煤量

0设备简介

托电五期9、10号炉为660MW为高效超超临界参数变压直流本生型锅炉，一次再热，单炉膛，前后墙对冲方式，尾部烟道为双烟道结构，采用烟气挡板调节再热汽温，事故状态时有事故喷水，排渣方式为固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，全身采用紧身封闭，平衡通风，Π 型布置锅炉。炉膛高热负荷区域采用内螺纹管膜式螺旋水冷壁上部为垂直水冷壁，两者间由过渡段水冷壁和水冷壁中间过渡集箱连接。炉膛上部布置有屏式过热器、高温过热器;折焰角后部水平烟道布置有高温再热器;后竖井双烟道分别布置水平低温过热器、低温再热器和省煤器。

炉膛燃烧方式为正压直吹前后墙对冲燃烧，共配有36只LNASB低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器，分三层分别布置在锅炉前后墙水冷壁上，每层6只。

锅炉采用不带再循环泵的内置式启动循环系统，由启动分离器、储水罐、储水罐水位调节阀、疏水扩容器、疏水泵等组成。在锅炉启动处于循环运行方式时，饱和蒸汽经汽水分离器分离后进入顶棚过热器，疏水进入储水罐。来自储水罐的饱和水通过储水罐水位调节阀后引至疏水扩容器。

1 转态操作背景

亚临界循环炉有一个体积很大的汽包对汽水进行分离，汽包作为分界点将锅炉受热面分为蒸发受热面和过热受热面两部分。直流炉是靠给水泵的压力，使锅炉中的水、汽水混合物和蒸汽一次通过全部受热面。亚临界循环炉在点火前锅炉上水到汽包低水位，锅炉点火后，水冷壁吸收炉膛辐射热，水温升高后产生蒸汽，蒸汽由于比容低，汽水混合物沿着水冷壁上升到汽包，水循环建立。随着燃料的增加，蒸发量增大，水循环加快，因此启动过程中水冷壁冷却充分，运行安全。超临界直流锅炉由于没有汽包，水在锅炉管中加热、蒸发和过热后直接向汽轮机供汽。在启动前必须由锅炉给水泵建立一定的启动流量（25%BMCR）和启动压力，强迫工质流经受热面。如果没有启动系统，水冷壁的安全得不到保证。此时的汽水分离器和储水罐就相当于亚临界锅炉的汽包，也就是湿态运行，当炉内蒸汽的蒸发量逐渐大于锅炉水冷壁最小给水流量，锅炉由湿态转入干态即直流运行。

锅炉负荷小于25%MCR时，超超临界锅炉运行在最小水冷壁流量，所产生的蒸汽要小于最小水冷壁流量，汽水分离器湿态运行，汽水分离器中多于的饱和水通过汽水分离器液位控制系统控制排出。 当锅炉负荷大于30%以上时，锅炉产生的蒸汽大于最小水冷壁流量，过热蒸汽流过汽水分离器，此时汽水分离器中没有水，为干式运行。汽水分离器出口或第一级过热器出口蒸汽温度，由给水流量/蒸汽温度控制器以及锅炉负荷指令的前馈信号控制，即由汽水分离器湿态时的液位控制转为蒸汽温度控制。湿干态"转换时先增加锅炉的燃烧率，然后增加给水量。在最小给水流量下燃烧率的增加使饱和蒸汽量增加而饱和水量减少，此时液位控制器控制汽水分离器的水位。当汽水分离器入口"湿蒸汽"的焓值达到"干"饱和蒸汽焓值时，流进汽水分离器得为"干"饱和蒸汽，汽水分离器液位控制阀因没有饱和水而关闭。

随着燃烧率的进一步增加，使流经汽水分离器的蒸汽逐步成为过热蒸汽，温度控制器因蒸汽温度未达到设定点而不起作用。当蒸汽温度随着燃烧率持续增加而超过设定点，温度控制器起作用，同时流量控制器控制锅炉给水流量，实现了由湿态时的液位控制到干态时得温度和给水流量控制的平稳转换。

2干态运行的标志：

（1）有一定的过热度，大于5℃

（2）储水罐无水，361阀关闭

3湿态转干态操作原则

（1）水冷壁最小给水流量是515t/h-617t/h（25%BMCR-30%BMCR），防止水冷壁超温、对应负荷大约为175MW-210MW，

（2）理论上讲，由湿态转干态运行，有两种方法，一是保持给水量不变，增加煤量，另一种是保持煤量不变，降低给水流量，但是水冷壁有最低给水流量限制，所以在给水流量是515t/h-617t/h减水操作基本上行不通。

（3）湿态转干态是一个烧过热度的过程，在湿态的过程中一部分水烧成蒸汽用来带负荷，一部分水排出去了，转到干态后就是把这部分排出去的水也用来带负荷，所以湿态转干态过程中，水量是足够的，保持稳定，而温度不够需要把饱和水烧成带过热度的，所以燃烧不够，需要慢慢的加煤量烧出来。

（4）保持给水量不变，600t/h水量能带210MW负荷左右，但是煤量需要再加20t/h左右。

（5）转换过程中加煤一定要缓慢，一般2t/h的加，煤进入炉膛烧出汽温需要4分钟左右时间，这个过程不要着急，随着燃烧的加强，储水罐水位开始下降，直到361阀全关，过热度出现，就意味着进入干态了，但是过热度不要太大，保持5℃以上就可以了，太大很容易超温，太小又会进入湿态。

（6）干态运行后，快速加负荷到240MW以上，这时候就要注意加水了，保持煤水比稳定，保持5-10℃的过热度，稳定干态方式。

4湿态转干态注意事项

（1） 转干态过程中密切监视储水箱的水位，控制过热度。

（2）转干态过程中，严密监视锅炉各受热面温度在正常范围内，不允许出现超温的现象。

（3）湿态转干态过程中，监视361阀A的状态，随着储水箱水位下降，361阀A自动关小，待锅炉转干态运行后，检查361阀A，361阀B已关闭，手动关闭361阀前电动门。开启储水箱至过热器二减手动門、361阀及管路暖管手动门后投入361阀及管路暖管系统。

（4）当锅炉转干态后，关闭361阀前电动门。当汽水分离器入口蒸汽过热度达到15～20℃，继续增加燃料量时相应增加给水流量并维持合适的水煤比。及时开启361阀暖阀电动门，保证361阀及管道处于热备用状态。

（5）维持给水量，防止水量波动。

（6）转为干态后，及时关闭储水箱361阀前电动门，保证分离器压力的稳定。

（7）转为干态后，应快速升负荷至240MW以上，防止干/湿态工况反复转换。

（8）给水旁路门在48%-51%范围内出现了摆动，给水量100t/h左右，这时候需要调整汽泵转速，避开这个开度。

（9）为了减少干扰，保证水量稳定，保持汽泵汽源稳定，提高辅汽压力并保持稳定，让小机汽源为辅汽汽源。

5减水操作的例子

机组并网后，因为给水泵故障（30%电泵），导致脱硝一直没有投上，急于提高汽温，启动了第四台磨，导致240MW，才进行转态操作，为了平衡富裕的热量，加大了给水量，至1000t/h的给水量，因为加大了给水量且在湿态，产生的蒸汽量并没有增加（可能减少），导致过热器在减温水全开的情况下，还发生了超温现象。在这种情况下，转态，就必须进行减水操作了。

结束语

本文阐述了660MW超超临界锅炉的湿态转干态操作的背景、完成转态标志、操作原则以及注意事项，并介绍了特殊工况下的通过保持燃料量不变，减水操作达到转态的目的进行了介绍，确保湿态转干态过程平稳，保证锅炉的安全运行。

参考文献

[1] 宁华兵. 660MW超超临界机组锅炉湿态转干态简析[J]. 资源节约与环保， 2013（11）：25-25.

[2] 赵晓鹏， 樊永新， 张玉平. 超临界直流锅炉干湿态转换控制要点探析[J]. 山东工业技术， 2016（19）：39-41.

[3] 王晓辉. 660MW锅炉启动阶段湿态转干态燃烧调整[J]. 内燃机与配件， 2017（23）：127-128.

作者简介：

毕士博，（1981-），男，工程师 ，大学本科，从事集控运行工作。

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