330MW機組鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)主汽壓力的調整與控制

劉占軍

【摘 要】330MW鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)燃燒慣性大，主汽壓力的調整與控制難度大，而主汽壓力是鍋爐運行的主要監(jiān)視調整參數(shù)，它的穩(wěn)定對汽溫、水位及鍋爐整體的穩(wěn)定起著決定性的作用，本文論述主汽壓力的調整控制方法，并結合達拉特發(fā)電廠運行中的具體問題作出了全面的分析。

【關鍵詞】鍋爐；直吹式制粉系統(tǒng)；主汽壓力；調整控制

0.概述

達拉特發(fā)電廠三期2×330MW機組鍋爐為上海鍋爐廠生產的SG-1018/18.55-M864型、亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、單爐膛自然循環(huán)汽包鍋爐。設計燃用煙煤，采用平衡通風、5臺中速磨直吹式制粉系統(tǒng)、擺動燃燒器四角切圓燃燒方式。

自2004年10月29日#6機組投產以來，由于長期的原煤斗堵、斷煤以及汽壓調整方法不當?shù)仍颍斐闪隋仩t主汽安全門動作、再熱蒸汽安全門動作、鍋爐滅火等嚴重困擾鍋爐安全運行的隱患。

運行中通過不斷分析總結，吸取了歷次不安全事件處理中的有益經驗，積累和掌握了如下汽壓的調整控制方法。

1.壓力調整的措施

1.1正常運行中，壓力自動投入

在額定工況下，正常運行時，壓力自動投入，維持機前主蒸汽壓力為17.75±0.2MPa，滑壓運行時，根據滑壓曲線要求進行汽壓調整；壓力自動投入時要嚴密監(jiān)視自動的運行情況，如自動跟蹤不好時應及時切為手動調整。

1.2汽壓的調整要有一定的提前量

中速磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)燃燒調整遲緩性大，在運行中我們必須根據負荷和汽壓的變化情況提前調整風量和煤量，及時了解煤質情況確定適宜的一、二次風壓、風速，保持合適的風煤比，結合煙氣含氧量的變化，保證調整的提前量，才能避免大幅度調整給煤量與風量，才能始終使鍋爐的燃燒率隨時適應外界負荷的要求（即鍋爐提供的熱量與汽輪機需要的能量相平衡），從而保證鍋爐運行中汽壓的穩(wěn)定。

1.3確保燃燒穩(wěn)定的前提下進行不同磨組給煤量的增減

汽壓的穩(wěn)定是以燃燒的穩(wěn)定為基礎的，因而對于主汽壓力的調整，我們的主要手段就是在確保燃燒穩(wěn)定情況下通過增減燃料量（即給煤量）的方法進行調整，同時進行合理的風粉配比，保證正常的一二次風壓；主汽壓力低時，我們應優(yōu)先增加下排磨組（即#1、2磨組）的煤量，這是因為燃燒集中于水冷壁區(qū)域，水冷壁吸熱量的大小、產汽量的多少與汽壓有著直接的關系，各磨組燃燒器在爐膛的位置由下至上依次為#1、2、3、4、5，因而#1、2磨組加煤后，水冷壁自下而上全面吸熱，產汽量大，這樣壓力會很快回升，而增加上排磨組的煤量時，由于水冷壁只是部分吸熱燃燒又靠后，部分熱量帶入水平煙道，所以增加上排磨組煤量后汽壓回升的就要慢些，但對于提高汽溫卻是有效手段了。反之主汽壓力高時，優(yōu)先減下排磨組的煤量也是降壓最快最有效的方法。

1.4調整一次風機導葉，優(yōu)先使用磨內存煤升壓

升負荷時我們都是先增加引風量、再增加送風量、然后是燃料量，同理調整汽壓時，也應先增加磨的一次風量，再增加煤量，這樣一來可以防止磨組低風量跳閘，又可因一次風量的增加，提高一次風攜帶煤粉能力，使磨內存煤在相同的時間內噴入爐膛的量增多，比增加給煤機煤量來的更直接，更有利于提升汽壓，而增加磨組一次風量的最有效的方法就是開大一次風機導葉，提高一次風總風壓及總風量，如需降壓，則反向操作調整即可，在實際運行中我們用此方法可迅速的將正在升高或降低的汽壓穩(wěn)定，但是，在調整一次風機導葉時一定要謹慎、小心，尤其是低負荷運行時，對燃燒和參數(shù)的擾動較大，嚴重時會使煤火檢閃動導致鍋爐滅火。

1.5減溫水投入對汽壓的影響

（1）過熱器減溫水的大量投入可使主汽壓力升高，運行中我們常見的現(xiàn)象是壓力升高，汽溫隨之升高，這是由于壓力升高，其飽和溫度升高，由飽和溫度加熱到額定過熱溫度，所需熱量減少，而爐內及煙道熱量暫時不變，同時壓力升高，負荷不變時蒸汽用量減少，而熱量暫時不變，進一步促使汽溫升高，兩相夾擊，我們常不得不大量投入減溫水，而這些減溫水變成蒸汽后，就會使我們的汽壓更高，相反在升負荷時，有時汽壓降低，我們將二級減溫器入口汽溫設定值降低2～3℃，（一級減溫器跟蹤二級減溫器入口平均汽溫）則一減就會開大3～5t，使得汽壓暫時趨于穩(wěn)定，而汽溫也不會在升負荷過程中低下來。為此在調整時首要的是控制好汽壓，汽溫的穩(wěn)定是以汽壓穩(wěn)定為基礎的，汽溫穩(wěn)定了，汽壓就不會受到減溫水量變化的影響了。

（2）再熱器減溫水的大量投入同樣會使主汽壓力升高，這是因為再熱器減溫水的噴入就相當于燃料通過再熱器來生產出中壓蒸汽，從而會使中壓缸作功增多，而負荷不變的情況下，高壓缸作功就會減少，主汽調門就會相應關小，使主汽壓力升高，因而在運行調整中我們考慮到再熱汽溫變化的遲滯性，應進行提前調整，而避免因調整不及時大量投入再熱器減溫水而影響主汽壓力的穩(wěn)定。某班在啟#5磨組時，由于再減投入的不及時，為防止再熱汽溫超溫，就將減溫水調門全開流量為甲側26t/h，乙側20t/h，司爐在負荷不變情況下將總煤量多減了20t，主汽壓力一路升至18.5MPa方有回落的趨勢。由此可見再熱器減溫水量對主汽壓力的影響之大，所以我們在運行中要加強調整，減少再熱器減溫水的用量，一來可以減少其減溫水量變化對主汽壓力的影響，再者可以提高汽輪機效率。

1.6機爐協(xié)調投入時既要快速升負荷又要保證壓力穩(wěn)定

機爐協(xié)調投入時，升負荷過程中如汽壓降低過多，則會發(fā)生增閉指令，而無法升負荷，必須退協(xié)調方可繼續(xù)升負荷，這就影響我們機組的自動、保護投入率，如在機爐協(xié)調投入升負荷時，我們綜合運用上述方法：先增加引送風量，一次風量及風壓，切除#1、2磨組給煤自動，手動加其給煤量，同時由于我們的過熱器再熱器整體呈對流特性會隨負荷的增加汽溫有所升高這一特點，提前投入一定量的減溫水，這樣既可以防止超溫，又可有助于穩(wěn)定汽壓，綜合運用以上方法，并精心調整我們就可以在機爐協(xié)調和AGC投入時既保持汽壓穩(wěn)定，又可使機組以10MW/min的速率快速升負荷，這一點我們在實踐中運用得很好。

1.7原煤斗堵煤、斷煤時汽壓的調整

我廠從投產至今煤斗堵煤、斷煤問題一直困擾著我們，威脅著我們鍋爐安全運行，而且曾發(fā)生過多臺給煤機同時斷煤鍋爐滅火和安全門動作事件，為此我們一方面嚴格執(zhí)行鍋爐專業(yè)下發(fā)的處理給煤機斷煤的安全措施，另一方面不斷總結斷煤調整經驗：任一臺給煤機斷煤如有燃燒不穩(wěn)時立即投油助燃，并根據其它磨組出力維持總煤量不變，必要時聯(lián)系值長降負荷，同時將斷煤給煤機切為手動控制，將其轉速指令減至最低，并控制其一次風量和風溫，防止突然來煤造成水位事故和超壓，如下排磨組斷煤更要注意加強燃燒的調整。某班： 負荷260MW，#1、2、3、4磨組運行，總煤量156t/h，#3磨組斷煤，振打煤斗無效，無備用磨組司爐將其它磨組煤量加至能力煤量并降25MW的負荷，汽壓汽溫很快穩(wěn)定，汽壓最低至17.35MPa；再來看另一起斷煤事件 ：負荷260MW，#1、2、4、5磨組運行，總煤量145t/h，#1磨組斷煤，振打煤斗無效，司爐將其它磨組煤量加至最大能力煤量，降20MW負荷并啟動備用磨組壓力仍掉至16.1MPa才回頭，這說明下層磨組煤影響的確很大，但這里并不排除個人操作速度，調整方法有異所致。

1.8磨煤機、給煤機或一次風機跳閘時汽壓的調整

實踐證明下排磨煤機或給煤機跳閘較上排磨煤機給煤機跳閘對燃燒及汽壓的影響要大得多，因而要根據跳閘磨煤機給煤機的層次決定增加風、煤量的多少和降負荷的速率，必要時仍要及時投油穩(wěn)燃；如只有3臺磨組運行且壓力自動投入時，其中一臺磨組跳閘時，要立即投油穩(wěn)燃，并切除壓力自動，調整其它兩臺磨組的煤量與風量，防止自動投入時這兩臺磨組煤量突然加至最多，而一次風量來不及增加，造成滅火，此法也適用于單臺一次風機跳閘時的調整，單臺一次風機跳閘，上排磨組跳閘，保留下兩臺磨組運行，必須立即切除壓力自動，維持此兩臺磨組煤量不變或對其煤量稍做調整的同時，及時開啟運行側一次風機導葉增加一次風壓及風量，保證一次風的攜帶能力以實現(xiàn)快速穩(wěn)燃。2006年10月5日，#5爐負荷215MW，#1、2、4、5磨組運行，總煤量135t/h，#2一次風機跳閘，#4、5磨組跳閘，RB動作，自投下層油槍不成功，監(jiān)盤人員手動投中層油槍時“火焰喪失”爐滅火，前后共24秒的時間；2006年10月6日#6爐負荷215MW，#1、3、4磨組運行，總煤量125t/h，#1給斷煤，瞬間來煤后又斷，投下層油槍，只有#4油槍投運成功，此時“火焰喪失”爐滅火。分析這兩起滅火事件中，發(fā)現(xiàn)其共同點就是壓力自動投入時，當只剩兩臺磨組運行時，壓力自動為維持壓力就會自動將其煤量加至最大60t/h，而一次風機出力尚來不及加大，原有的一次風量、風壓吹不動大量增加的煤粉，再加上煤質太差造成煤火檢閃動，滿足MFT動作條件導致鍋爐滅火，因而在運行中如遇磨、給、一次風機跳閘時，調整磨組煤量風量一定要及時且不能過調。

1.9在高負荷定壓運行時，應加強對汽壓的監(jiān)視，及時調整，防止超壓

運規(guī)中規(guī)定：禁止在非事故情況下用PCV閥降壓，如汽壓達到PCV動作值時，PCV拒動時，應手動開啟以降壓，如汽壓達到安全門動作值安全門拒動且壓力繼續(xù)升高時，應投入油槍切除部分磨組或全部磨組降低燃燒率，同時開啟PCV、高、低壓旁路等手段進行降壓，在此處理過程中就注意爐膛燃燒及汽包水位，以防滅火和水位事故的發(fā)生。

1.10當汽壓波動時，應迅速判斷內擾還是外擾

當汽壓高于正常值時，應迅速判斷內擾還是外擾，查明原因及時處理，可降低給煤機轉速，也可根據汽壓和負荷變化情況停運部分磨煤機手動調整時，盡量用一臺磨組進行調節(jié)，其余磨煤機帶固定負荷，切忌幾臺磨煤機同時加、減煤量造成汽壓失調，燃燒惡化；在降壓過程中要防止多臺磨組燃料減少過多或操作不當造成滅火，某班曾在減負荷且應汽機要求滑壓過程中，各磨組煤量減得太低而又未及時停止一臺磨組運行而導致滅火；如運行中汽壓突然迅速下降，要立即分析判斷是否爐管泄漏或煤質變化等原因并就地看火檢查，及時調整風量煤量穩(wěn)壓并根據燃燒情況投油穩(wěn)燃； 2006年11月11日，#6爐負荷230MW，#1、3、4磨組運行，#2磨組大修，總煤量103t/h，突然汽壓下降很快，司爐分析各參數(shù)判斷為煤質突變，迅速加煤至145t/h此時，降負荷至210MW，并讓助手啟#5磨組，此時汽壓已降至15.5MPa，且仍在以很快的速度下降，投入下層油槍穩(wěn)燃的同時各層煤火檢開始閃動，#5磨組正常后，加煤至165t/h，其間風量也及時調整了，至此汽壓才穩(wěn)定至13.2MPa。就地看火，火色發(fā)暗，且各磨組電流都在45A（額定為了51A）左右，此后視燃燒穩(wěn)定后留3支油槍穩(wěn)燃，火檢仍有閃動情況，由于運行中精心監(jiān)視、正確判斷和果斷處理避免了一起燃用劣質煤鍋爐滅火事件。

1.11高加停運時或事故情況下旁路動作時要加強監(jiān)視再熱器進出口壓力，嚴禁再熱器超壓運行

2005年10月31日，#6爐負荷330MW，#1、2、3、4磨組運行，#1磨斷煤，投中層油槍，后#2磨斷煤，此時已將#3、4磨煤量加至52t/h，瞬間#1、2磨同時來煤，煤量最大至188t/h，由于司爐處理不當，汽壓升速率過快高旁反復動作4次，低旁未開，冷再入口#3安全門動作，特別是現(xiàn)在我們得知再熱蒸汽管道金屬材料與設計不符后，我們事故處理中，要盡可能控制好主汽壓力，以防旁路動作不正常造成再熱器超壓，擴大事故。

1.12正常運行情況下不允許鍋爐超負荷運行

機組超負荷運行，為防止汽輪機調節(jié)級超壓和汽輪機調速汽門全開，鍋爐必須提高主汽壓力，這就對運行人員汽壓調整要求更高了，為此運規(guī)規(guī)定正常情況下不允許鍋爐超負荷運行。

2.運行中無論手動還是自動調整汽壓，我們都應注意以下幾點

（1）嚴密監(jiān)視負荷及汽壓變化情況和變化速率。

（2）一次風機導葉自動運行情況，尤其是低負荷時發(fā)現(xiàn)其跟蹤不好時就切除自動，手動調整，調整時要緩慢。

（3）勤于檢查、分析，精心調整，對爐內燃燒工況要明確掌握。

【參考文獻】

[1]達拉特發(fā)電廠三期2×330MW機組運行規(guī)程.