超高压直流锅炉给水控制与汽温调节

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摘 要：由于超高压直流锅炉与汽包锅炉在结构设计上有一定的区别，因此机组在调节的时候应用的方法也会有所不同。故而从锅炉的实际运行特点方面，分析介绍了此类型锅炉的给水控制和汽温调节的特性和方法。

关键词：超高压直流锅炉；给水控制；汽温调节

中图分类号：TB 文献标识码：A文章编号：16723198（2012）10017901

直流锅炉的主要特点是汽水系统没有汽包，工质一次通过省煤器、水冷壁、过热器（即循环倍率等于1），即水在蒸发受热面中一次全部转变为蒸汽。工质在整个行程中的流动阻力均由给水泵来克服，因此，其运行调节特性和汽包炉有着很大的差别。下面从集控运行操作方面，做一下简要分析。

1 超高压直流锅炉的给水控制和汽温调节方法

超高压直流锅炉的运行过程可分为锅炉启动及低负荷运行（循环方式）和直流运行（本生方式）两个阶段。每个阶段的调节方法和侧重点都有所不同。

1.1 锅炉启动及低负荷运行阶段（循环方式）

不同容量的直流锅炉，其转干态直流运行的最低负荷有所不同，一般在25%~35%BMCR（锅炉最大连续蒸发量）之间。本单位的锅炉是35%BMCR。

在循环方式下，其运行方式与强制循环汽包炉是基本相同的，汽水分离器及其水箱相当于汽包，只是因为两者的容积相差甚远，汽水分离器的水位变化速度也就更快。此时，由炉水循环泵将汽水分离器水箱的水升压后送到省煤器入口，并与给水共同构成锅炉给水流量。

此阶段汽温的调节主要是通过控制燃烧率的大小和调节一、二级减温水量来完成。在此阶段，汽水分离器的水位控制调节阀应投自动，根据锅炉水质进行循环清洗，调节给水流量，控制汽水分离器水位。当扰动较大时，水位会产生较大的波动，必要时将水位调节阀解除自动，用手动控制。

根据实际运行经验，炉水循环泵出口调节阀一般不投自动，防止循环流量大幅变化，造成汽水分离器水位变化较大。在启动时保持一定的给水流量，缓慢增加燃料量，保持适当的升温升压率，逐渐减小炉循环泵出口流量至出口调门关闭，在此过程中汽水分离器水位调节阀也逐渐关小直至关闭，机组即进入直流运行状态，这是一个自然而然的过程。此时，只要操作均匀缓慢，保证省煤器入口给水流量，保证一级过热器一定的过热度，就能实现自然过渡。

1.1.1 锅炉点火后升温升压过程中的注意事项

（1）锅炉升参数过程中应严格按启动曲线进行，并严密监视金属壁温、分离器及水箱、三、四级过热器出口联箱的壁温差及温升。

（2）锅炉升参数过程中必须满足最小运行压力曲线的要求。

（3）锅炉启动期间，应控制燃烧率均匀上升，主汽温度及过热度、主汽压力应满足汽机的要求，避免主汽温度和主汽压力大幅波动。

（4）升参数过程中应注意监视省煤器出口水温的情况，当其温度接近或达到饱和温度时，应加大给水流量防止蒸发器发生汽塞。

（5）注意控制炉膛出口烟温，防止过热器超温。

（6）锅炉循环方式运行时，应注意监视炉水循环泵高、低压冷却水，炉水循环泵的出入口压差及入口滤网的压差。注意监视炉水循环泵入口温度应保持一定的过冷度，防止压力突降时循环泵发生汽化。

（7）锅炉循环方式运行时，汽水分离器排放系统疏水调整门应投自动，注意监视锅炉水质。

（8）锅炉过本生点时，应逐渐提高燃烧率，逐渐减小炉循环泵出口流量至出口调门关闭，关闭压力闸阀及喷水调门，停止炉循环泵。停泵过程中应严密监视省煤器入口流量及分离器水位的变化。

1.1.2 启动及低负荷阶段（循环方式）需掌握好的关键点

（1）锅炉上水。

锅炉上水前应对高压除氧器系统进行冲洗，水质达到标准后方可向锅炉上水。

（2）循环清洗和预热。

循环清洗前分离器水箱水位应在正常范围内，过热器疏水系统投入自动位置，循环泵满足启动条件后启动循环泵。调节省煤器入口流量至设计值，省煤器及蒸发器系统预热至规定温度，一般为100℃左右。循环清洗时，汽水分离器水位应保持较高水位，疏水排放系统应投自动。水质合格后，循环清洗结束。

（3）锅炉通风。

通风前相应系统准备完毕，查看通风条件应满足，通风条件满足后手动或自动启动吹扫，总风量满足后开始计时，计时结束后确认通风完成，注意风压及通风步骤。

（4）锅炉点火。

锅炉点火前检查确认相应系统准备完毕，点火条件要满足，点火过程中注意监视燃烧情况，注意省煤器入口给水流量，注意分离器水位。

（5）汽水膨胀。

汽水膨胀产生于启动初期，汽水膨胀会造成汽水分离器水位快速升高，汽水分离器排放量较大。汽水的具体膨胀程度及产生时间与锅炉点火前的炉水压力、炉水温度、给水温度、投入油枪的数量等有关。此时注意排水，注意控制燃料量，注意给水流量。

（6）发电机并网及带负荷。

发电机并网后，锅炉的负荷可以上升很快，此时应注意控制燃料量，及时增加给水，发电机并网后要按启动曲线进行暖机，注意调节旁路，注意汽压稳定，防止汽压变化较大。

（7）给水主旁路的规定。

锅炉循环方式运行时给水的调节原则为：100%给水电动门应关闭，采用给水泵勺管调节配合炉循环泵出口调门调节的协调方式保证省煤器入口流量大于规定值，用35%给水调门控制减温水压差在2.0-3.0MPa，保证减温水雾化良好。

（8）制粉系统的投入。

按规定的条件投入制粉系统，注意总燃烧率的变化不要过大，注意分离器水位，同时控制好升负荷速度，及时控制给水，注意控制汽温。

1.2 直流运行阶段（本生方式）

在负荷〉25%~35%BMCR时（本单位是 〉35%BMCR），锅炉即转入直流运行方式（本生方式）。

锅炉进入直流状态，给水控制与汽温调节和前一阶段控制方式有较大的不同，此时分离器已处于满水状态，给水不再控制分离器水位，而是和燃料一起控制汽温，即通过控制水煤比来控制汽温。但此时燃料量的波动变化，给水量的波动变化，吹灰及煤质发生变化时等等，都会影响汽温的

稳定。锅炉正常运行（本生方式）主汽温度的调节是通过水煤比做为主要调节手段，然后用过热器一、二级减温水量做为汽温的辅助调节手段来完成。

直流锅炉没有汽包，对于超高压直流锅炉，热水段、蒸发段和过热段受热面之间没有固定界限，一种扰动的发生将对各种被调参数产生影响，因此直流锅炉的各个调节过程相互影响较大。直流锅炉的受热面容积较小，工质储量较少，相应的蓄热能力较小，任何扰动对汽温、汽压的影响都要比汽包炉大得多。当给水量与燃料量的比例失调时，过热段受热面积、工质的存储量就要改变会使汽温的变化较大。当工况变化时，首先反映过热器入口汽温的变化。直流锅炉的过热汽温主要取决于水煤比，通常在过热器中间的微过热区段选取一温度测点，称为中间点温度，作为主汽温调节回路的前馈信号。依据该点温度的变化对燃料量和给水量进行微调。大多数直流炉给水指令的控制逻辑是：给水量按照水煤比跟踪燃料量，并用中间点温度（对应的焓值）来进行修正。

对于直流锅炉，一定要严格控制好水煤比和中间点过热度。一般来说，在机组运行工况较稳定时，只要监视好中间点的过热度就可以了，一般在10℃左右（本单位是10~25℃）。总之，水煤比和中间点过热度是直流锅炉监视和调整的重要参数。

从转入直流到锅炉满负荷，水煤比因煤质变化、燃烧效率、炉膛及受热面积灰程度等不同而有较大变化，一般在7.0到8.0之间（不考虑减温水时）。

如果机组协调性能不好，可手动控制给水，控制中间点温度。调整中间点温度，包括调节给水时，都要兼顾到过热器减温水的用量，使之保持在一个合适的范围内，以留有足够的调节余地。

当制粉系统为直吹式时，启动给煤机、磨煤机时很快磨制出煤粉，但考虑到磨刚启动，炉膛温度相对较低，燃烧不充分，而且还需要一个传热过程，这时需要人为干预给水和减温水量，以保证主蒸汽参数的稳定。

当使用钢球磨时，因启动给煤机加煤到磨制出煤粉时间较长。停止给煤后，磨煤机内仍会有较多的存粉，因此给煤量与实际进入炉膛的煤量有一定的差别，因此要根据实际运行经验也需要人为干预给水和减温水流量。

2 结束语

超高压直流锅炉的运行调节特性和汽包炉有很大区别。直流炉蓄热能力小，负荷适应能力强，机组的协调控制系统更加重要。给水，燃烧，汽温等系统的控制是一个交叉联系的有机体，保持水煤比的平衡十分重要。只要根据参数的变化趋势，做到超前调节就能保持锅炉运行工况的稳定。