國產(chǎn)超臨界褐煤鍋爐啟動調(diào)試的特點及主要問題的分析處理

陳福春

摘 要 本文介紹了國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司首期國產(chǎn)2×600MW超臨界機組褐煤鍋爐設(shè)計特點、性能特性及輔機配置，系統(tǒng)地闡述了該型鍋爐啟動調(diào)試的特點，并對調(diào)試過程中出現(xiàn)的主要問題和處理過程進行了分析討論，對同類型超臨界褐煤鍋爐的啟動調(diào)試和運行具有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞 超臨界褐煤鍋爐；啟動；調(diào)試；故障分析

中圖分類號 TM6 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0201-01

國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司一期工程建設(shè)規(guī)模為2×600MW超臨界發(fā)電機組。該項目的建設(shè)得到國家發(fā)改委、電監(jiān)會、國家電網(wǎng)公司、中國神華集團公司的高度重視。在神華集團公司、國華電力公司精心組織和強有力的領(lǐng)導(dǎo)下，各參建單位奮力拼搏，使1號、2號機組分別于2010年11月20日和12月01日通過168小時試運行，順利完成了年底雙投的奮斗目標(biāo)。這一成績的取得標(biāo)志著國產(chǎn)600MW超臨界褐煤鍋爐項目的又一突破性進展，對我國今后的同類鍋爐建設(shè)、調(diào)試具有重要的參考意義。

1 鍋爐主要設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計特點

機組鍋爐采用哈爾賓鍋爐廠生產(chǎn)的600MW超臨界褐煤鍋爐，型號為HG-1913/25.4-HM15。形式采用單爐膛、一次中間再熱、墻式切圓燃燒、平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)П型燃煤鍋爐。采用內(nèi)置式帶啟動循環(huán)泵的啟動分離系統(tǒng)。設(shè)計燃用寶日希勒露天礦褐煤，燃燒器采用新型的墻式切圓燃燒方式。鍋爐設(shè)計采用定壓—滑壓—定壓或定壓運行方式。

2 鍋爐啟動調(diào)試的特點

現(xiàn)根據(jù)國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司國產(chǎn)超臨界褐煤鍋爐啟動調(diào)試過程中的經(jīng)驗，對該類型超臨界褐煤鍋爐啟動調(diào)試的特點總結(jié)如下。

1）穩(wěn)壓吹管。鍋爐蒸汽吹管基本方法有兩種：穩(wěn)壓吹管法和蓄能降壓吹管法。在國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司鍋爐吹管前，電廠技術(shù)人員和調(diào)試人員經(jīng)過充分的調(diào)研、分析和討論，決定采用“一階段”穩(wěn)壓吹管。在靶板器的選材上，吸取其它電廠吹管時靶板被打飛的經(jīng)驗教訓(xùn)，放棄采用傳統(tǒng)的鋁質(zhì)靶板器，而采用銅質(zhì)靶板器。經(jīng)過12天的努力，順利完成了兩臺鍋爐的吹管工作。從靶板器打靶質(zhì)量看吹管結(jié)果達到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

2）國產(chǎn)超臨界褐煤鍋爐低負荷穩(wěn)燃特性。1、2號鍋爐經(jīng)過冷態(tài)空氣動力場試驗，充分掌握了每個風(fēng)門的特性、精確標(biāo)定了測風(fēng)裝置；通過模擬運行狀況，了解燃燒器及爐內(nèi)氣流的空氣動力特性，為熱態(tài)下燃燒調(diào)整提供科學(xué)、可靠的依據(jù)。在鍋爐運行過程中，通過燃燒調(diào)整試驗及不同負荷下的鍋爐擾動試驗，反復(fù)對煤粉細度、過量空氣系數(shù) 及噴燃器一、二次風(fēng)率及二次風(fēng)門進行調(diào)整，使其各參數(shù)達到了最佳值。

3 調(diào)試過程中的主要問題分析及解決

1）磨煤機振動問題。國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司采用長春發(fā)電設(shè)備總廠生產(chǎn)的MPS-HP-Ⅱ型中速輥式磨煤機。

試運初期，在投運制粉系統(tǒng)過程中多次發(fā)生因磨煤機振動大導(dǎo)致加載力供油膠管振裂的問題。經(jīng)總結(jié)和分析認為：原因是由于啟磨過程中降磨輥時反作用力降得太低，致使磨輥沒有緩沖直接落到磨盤上造成啟磨過程的劇烈振動。在后來的啟磨過程中，先將反作用力加至3.5MPa（使磨輥向下的作用力得到有效的緩沖），然后再增加作用力來降磨輥，隨著給煤量的增加手動緩慢調(diào)節(jié)加載力，當(dāng)給煤量達到20t/h再投入加載裝置自動，振動問題得到有效解決。

2）垂直水冷壁超溫問題。在1號鍋爐四次穩(wěn)壓吹管過程暴露出左墻局部垂直水冷壁經(jīng)常出現(xiàn)超溫的現(xiàn)象。即在啟動A、B、C三臺磨煤機以前，爐膛左右兩側(cè)煙溫、汽溫均衡無偏差，燃燒工況良好，而每當(dāng)啟動D磨后，爐膛左右兩側(cè)煙溫偏差開始出現(xiàn)，最大達到70℃；左墻垂直水冷壁開始出現(xiàn)局部超溫，其中超溫最嚴(yán)重的第16點壁溫最高達到494℃（報警溫度為440℃），雖經(jīng)反復(fù)調(diào)整仍然無效。經(jīng)過對鍋爐各運行狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)對比分析，判定原因是由于D磨一次風(fēng)粉管風(fēng)速不平衡引起，造成爐內(nèi)火焰中心向左側(cè)偏斜。在鍋爐停爐后對D磨一次風(fēng)粉管道重新進行了調(diào)平標(biāo)定，在后來的試運中，再沒有發(fā)生左墻垂直水冷壁局部超溫現(xiàn)象。

3）主汽溫度驟降問題。在1號鍋爐吹管和帶負荷試運過程中，多次出現(xiàn)主汽溫度驟降問題，具體現(xiàn)象為：鍋爐處于濕態(tài)，分離器汽壓偏高，貯水箱水位反映遲緩較難控制，貯水箱水位雖然在允許范圍內(nèi)變化，但主汽溫度經(jīng)常會突然急劇降低，最大一次達12min降低100℃。經(jīng)分析認為：隨著壓力的升高，貯水箱水位計的準(zhǔn)確性逐漸下降，當(dāng)貯水箱壓力大于15MPa時，汽水的密度差很小，差壓式水位計顯示的水位便不再準(zhǔn)確。由于調(diào)試人員對直流鍋爐的運行經(jīng)驗不足，在鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)以前，經(jīng)常保持分離器壓力大于15MPa運行，而此時貯水箱水位顯示已不準(zhǔn)，于是經(jīng)常造成貯水箱滿水進入過熱器導(dǎo)致甩汽溫現(xiàn)象的發(fā)生，后經(jīng)改變運行方式，在鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)以前嚴(yán)格控制鍋爐主汽壓力小于12MPa，轉(zhuǎn)干態(tài)后貯水箱里不再有水位，水位計便退出運行，經(jīng)過調(diào)整，主汽溫度驟降問題得到了徹底的解決。

4）啟動循環(huán)泵跳閘導(dǎo)致鍋爐MFT問題。在1號鍋爐穩(wěn)壓吹管前的試吹管過程中，多次出現(xiàn)因啟動循環(huán)泵跳閘導(dǎo)致鍋爐MFT問題。具體情況是：每當(dāng)鍋爐試吹管過程中臨吹門全開時，分離器壓力急劇下降，貯水箱水位急劇上升（虛假水位）；而當(dāng)鍋爐臨吹門全關(guān)時，分離器壓力急劇上升，貯水箱水位又急劇下降（虛假水位），當(dāng)貯水箱水位低至保護動作值+650mm時，啟動循環(huán)泵跳閘，進而導(dǎo)致鍋爐因省煤器入口流量低MFT動作停爐。經(jīng)分析原因后決定：在每次開關(guān)臨吹門前先將給水流量增加至鍋爐MFT動作定值490t/h以上，再開關(guān)臨吹門進行試吹，試吹后再將給水流量恢復(fù)至原流量，有效規(guī)避了因虛假水位跳泵造成鍋爐MFT，采用這種方法后，因啟動循環(huán)泵跳閘導(dǎo)致鍋爐MFT問題得到了徹底的解決。

4 結(jié)論

1）與其他超臨界鍋爐相比，國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司國產(chǎn)2×600MW超臨界褐煤鍋爐在系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備制造、性能特性及輔機配置等方面采用了多項新技術(shù)，因而在鍋爐調(diào)試方面也出現(xiàn)了一些新特點。但因調(diào)試和運行人員高度重視、準(zhǔn)備充分，較快地掌握了該型鍋爐的調(diào)試技術(shù)，保證了機組試運工作順利進行。

2）總體來看，國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司超臨界鍋爐運行參數(shù)均達到了設(shè)計值，鍋爐運行平穩(wěn)，保護系統(tǒng)安全可靠，自動控制系統(tǒng)品質(zhì)優(yōu)良，各輔機均能滿足機組長周期滿負荷安全穩(wěn)定運行的要求。國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司超臨界褐煤鍋爐試運的成功，標(biāo)志著國產(chǎn)600MW超臨界褐煤鍋爐項目取得了又一突破性進展。

參考文獻

[1]汪祖鑫.超臨界壓力600MW機組的啟動和運行[M].北京：中國電力出版社，1996.