1、設(shè)備概況
某廠鍋爐采用東方鍋爐廠DG2000/26. 15 -Ⅱ型超超臨界參數(shù)變壓直流型鍋爐，單爐膛，一次再熱，平衡通風(fēng)，前后墻對(duì)沖燃燒，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，采用擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)，露天n型布置。燃燒器采用按BHK技術(shù)設(shè)計(jì)的低NOx旋流式燃燒器，前、后墻各布置3層HT - NR3燃燒器，每層6只；同時(shí)在前、后墻各布置一層燃盡風(fēng)噴口，其中每層2只側(cè)燃盡風(fēng)( SAP)噴口，6只燃燼風(fēng)(AAP)噴口。此鍋爐在同類鍋爐設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)：
(1)燃燒器稍有變化，后墻下層配置微油點(diǎn)火小油槍，其他5層燃燒器只在中心均配置單只出力1120kg/h的小油槍(后將其中14只改為出力700kg/h)，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
(2)過熱蒸汽減溫水系統(tǒng)除原設(shè)計(jì)省煤器出口主路減溫水外，在爐側(cè)給水操作平臺(tái)給水主路電動(dòng)門及旁路調(diào)門前增設(shè)一路輔助減溫水。
(3)機(jī)側(cè)汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)采用容量為35%的一級(jí)大旁路系統(tǒng)，啟動(dòng)初期再熱器處于干燒狀態(tài)，對(duì)再熱器壁溫及汽溫的控制有更嚴(yán)格要求。
該鍋爐在整套啟動(dòng)及168h試運(yùn)期間，啟動(dòng)初期屏式過熱器都有過不同程度的超溫現(xiàn)象，因此針對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步研究。
2、試運(yùn)行鍋爐超溫超壓原因分析
2.1設(shè)計(jì)因素
(1)啟動(dòng)系統(tǒng)由內(nèi)置式啟動(dòng)分離器、儲(chǔ)水罐、儲(chǔ)水罐水位控制閥等部分組成，如圖1所示。
工質(zhì)經(jīng)水冷壁加熱以后進(jìn)入啟動(dòng)分離器，分離出的水通過啟動(dòng)分離器下方的連接管進(jìn)入儲(chǔ)水罐，該啟動(dòng)系統(tǒng)中未設(shè)計(jì)循環(huán)水泵，分離器儲(chǔ)水罐疏水直接排至爐側(cè)疏擴(kuò)或凝汽器，工質(zhì)及熱量沒有回收，省煤器入口給水溫度比設(shè)計(jì)有循環(huán)泵的系統(tǒng)給水溫度低，相對(duì)而言啟動(dòng)過程中一定的產(chǎn)汽量下需要更小的給水流量。但設(shè)計(jì)的啟動(dòng)流量都為25%BMCR，相對(duì)偏大，在相同的燃燒加熱條件下，產(chǎn)生的蒸汽量就少，大部分的熱量都由進(jìn)入分離器儲(chǔ)水罐的水帶入了凝汽器，過熱器中蒸汽流通量少，汽溫升高。
(2)為節(jié)約點(diǎn)火成本，該鍋爐采用微油點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火后很快就啟動(dòng)制粉系統(tǒng)，初始燃料率過高。
(3)機(jī)組設(shè)計(jì)的冷態(tài)啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)壓力為8. 9MPa，壓力較高，造成蒸汽流量偏低，過熱器的冷卻工質(zhì)不足，導(dǎo)致過熱器超溫。
2.2選型問題
(1)鍋爐啟動(dòng)時(shí)燃燒不完全，點(diǎn)火煤質(zhì)差使燃燒器區(qū)域著火不好、燃盡時(shí)間增加、燃燒中心上移，導(dǎo)致爐膛出口煙溫升高。水冷壁及屏式過熱器輻射性吸熱比例高，下部水冷壁吸熱量減少，蒸發(fā)量降低。對(duì)屏式過熱器而言，因管內(nèi)蒸汽流量減少，加之該處煙溫升高管壁內(nèi)外溫差增加，此時(shí)蒸汽壓力低，定壓比熱容小，致使屏式過熱器和對(duì)流受熱面中單位質(zhì)量工質(zhì)的吸熱量增加，從而使過熱蒸汽溫度難以控制。
(2)由于給水溫度過低，使得進(jìn)入水冷壁的水溫低，導(dǎo)致給水欠焓過高，吸熱量增加，蒸汽蒸發(fā)量少，使得過熱器出口主蒸汽溫度上升。
2.3運(yùn)行方式
(1)該機(jī)組設(shè)計(jì)啟動(dòng)流量為25% BMCR，相對(duì)偏大，產(chǎn)生的蒸汽量較少，大部分的熱量進(jìn)入凝汽器，熱損失大蒸發(fā)量低，造成過熱蒸汽溫度高。
(2)鍋爐點(diǎn)火后，為了增加啟動(dòng)油槍的根部風(fēng)、改善油槍的燃燒工況，過早啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)，使得總風(fēng)量大大的超過30% - 40%MCR的燃燒要求，增加了過熱器對(duì)流吸熱量，雖然改善了油槍的燃燒工況，卻抬高了爐膛火焰中心，減少了火焰在爐膛的停留時(shí)間，使得水冷壁的輻射吸熱降低，蒸發(fā)量降低，而過熱受熱面的吸熱量增加，蒸汽冷卻不足，從而使得過熱汽溫升高。
3、解決措施
(1)改進(jìn)鍋爐系統(tǒng)。增設(shè)一路輔助減溫水源，取自鍋爐給水主電動(dòng)門及旁路調(diào)門前主給水管道，啟動(dòng)時(shí)利用給水旁路調(diào)門的節(jié)流作用，以此提高減溫水與過熱汽的壓差，實(shí)際運(yùn)行中使用效果很好。
(2)控制點(diǎn)火過程。點(diǎn)火前控制較高的給水溫度（至少應(yīng)80℃以上），并投入二次風(fēng)暖風(fēng)器，投油后控制一定烘爐時(shí)間，啟動(dòng)初期控制磨煤機(jī)在最低出力，控制鍋爐溫升率小于1℃/min、升壓速率小于0. 1MPa/min。嚴(yán)格控制爐膛出口煙溫不超過540℃。
(3)降低沖轉(zhuǎn)壓力。通過燃燒和旁路配合，適當(dāng)降低沖轉(zhuǎn)壓力至5 - 6MPa，提高受熱面的蒸汽流量，同時(shí)也能滿足汽機(jī)的要求。
(4)制定完善的上煤計(jì)劃。按設(shè)計(jì)煤種上煤，確保人爐煤揮發(fā)分和發(fā)熱量，以使入爐煤及時(shí)著火、燃燒更完全，降低火焰中心。合理調(diào)整制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式。啟動(dòng)過程中優(yōu)先使用下層磨、中層磨，將A、F磨粗粉分離器擋板調(diào)至低限，運(yùn)行中控制較高的煤粉細(xì)度和煤粉均勻性，R90應(yīng)在16%以下。
(5)提高給水溫度。盡量提高給水溫度，以提高省煤器入口焓值，減少欠焓，增加蒸發(fā)量，便于控制過熱受熱面壁溫。運(yùn)行機(jī)組申請(qǐng)高負(fù)荷運(yùn)行，開大冷再至高輔供汽，通過公用輔汽母管向啟動(dòng)機(jī)組供汽，盡量提高除氧器水溫；合理安排啟動(dòng)步驟，待冷態(tài)清洗結(jié)束時(shí)再啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火，減少鍋爐蓄熱損失；利用尾部調(diào)溫?fù)醢�，開大省煤器側(cè)煙氣擋板，關(guān)小甚至全關(guān)低再側(cè)煙氣擋板，提高省煤器出口溫度，同時(shí)防止再熱器干燒；在主機(jī)沖轉(zhuǎn)后，及早投入高加系統(tǒng)運(yùn)行，一方面可提高給水溫度，另一方面可增加主汽流量，有利于過熱汽溫的控制。
(6)控制給水流量。保證水動(dòng)力前提下，控制給水流量稍偏低，以提高產(chǎn)汽量。降低鍋爐啟動(dòng)給水流量：由25% BMCR(475t/h)降到21% BMCR(400t/h)，該流量可保證水冷壁安全運(yùn)行。根據(jù)鍋爐運(yùn)行說明書主給水流量MFr低值為336t/h，極低值為252 t/h，實(shí)際控制在350t/h左右，在給水流量偏低時(shí)需注意監(jiān)視水冷壁金屬壁溫，注意不得超限，并注意同高度各點(diǎn)之間偏差不得超過10℃。
(7)控制風(fēng)量。保證燃燒充分前提下，控制總風(fēng)量稍偏低在35%左右即可，減少過熱器對(duì)流吸熱量。若汽溫還是偏高，可適當(dāng)降低總風(fēng)量30%（至低限490 km3/h）。該鍋爐油槍補(bǔ)風(fēng)來自二次風(fēng)箱內(nèi)的中心風(fēng)母管，在每層燃料器兩側(cè)風(fēng)箱各有一氣動(dòng)擋板控制中心風(fēng)母管進(jìn)風(fēng)，母管至各燃燒器有一支管，支管上有一個(gè)手動(dòng)蝶閥控制各個(gè)燃燒器的中心風(fēng)開度。實(shí)際運(yùn)行中可控制二次風(fēng)箱壓力及層中心風(fēng)擋板開度及就地調(diào)整手動(dòng)擋板開度即可調(diào)整各油槍中心風(fēng)補(bǔ)風(fēng)，開大層二次風(fēng)及各燃燒器旋流三次風(fēng)擋板也可提高二次風(fēng)、三次風(fēng)剛性，改善補(bǔ)風(fēng)條件，并有利火檢檢測(cè)。
4、改進(jìn)效果
改進(jìn)前，升負(fù)荷至350MW一450MW過程中，低過出口A、B側(cè)溫差高達(dá)21℃，屏過出口異常量高達(dá)68℃。改進(jìn)后，屏過A、B側(cè)存在的溫度偏差以及單側(cè)超溫現(xiàn)象得到了改善，在汽溫波動(dòng)大時(shí)，采用輔助減溫水進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效控制了過熱汽溫，金屬壁溫也無超溫現(xiàn)象。改造效果顯著，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
5、結(jié)語
分析表明，2000t/h鍋爐啟動(dòng)過程中過熱器超溫超壓現(xiàn)象主要是由設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行方式等多方面因素造成的。給水溫度至少應(yīng)提高到80℃以上，調(diào)整制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，降低沖轉(zhuǎn)壓力至5-6MPa．控制給水流量至21% BMCR，適當(dāng)降低總風(fēng)量30%，這些措施可解決機(jī)組啟動(dòng)過程中過熱器壁溫超溫超壓的問題，進(jìn)而提高機(jī)組的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)蒸鍋
2、
秸稈壓塊機(jī)
3、
木屑顆粒機(jī)
