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            直流爐屏式過熱器超溫的原因分析及控制措施

            更新時間:2025-12-16 14:31:17 閱讀: 評論:0

            2023年12月27日發(作者:素描怎么畫)

            第17卷 V0l_17 第1期 No.1 重慶電力高等專科學校學報 Journal of Chongqing Electric Power College 2012年2月 Feb.2012 直流爐屏式過熱器超溫的原因分析及控制措施 歐一順 (華能東方電廠,海南東方572600) 【摘要】對華能東方電廠350MW超臨界直流鍋爐在運行中出現屏式過熱器超溫現象的原因進行分析,并提出控 制措施,以避免和減少該現象的繼續發生,確保鍋爐長周期安全運行。 【關鍵詞】直流鍋爐;屏式過熱器;超溫;控制措施 【中圖分類號】TK227 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008—8032(2012)01-0084-03 屏式過熱器 0概述 華能東方電廠一期工程2×350MW燃煤機組, 采用哈爾濱鍋爐廠制造的HG一1100/25.4一YM1型超 臨界直流鍋爐,型式為單爐膛、平衡通風、固態排渣、 全鋼架、全懸吊結構、兀型、露天布置。采用中速磨 正壓直吹式制粉系統,配置2臺一次風機和5臺 頂棚過熱器 /末級過熱器高溫再熱器 垂直水冷壁 包墻過熱器 低溫再熱器 下 降 管 汽水分離器 低溫過熱器 省煤器 …。。 儲水罐 至疏水擴容器 螺旋水冷壁 來自汽機高壓加熱器 釃 HP803/Dyn型中速磨煤機。在BMCR工況下,磨煤 機采用4運1備方式。鍋爐設計煤種為山西平朔 煤,校核煤種為印尼燃煤,采用前后墻對沖燃燒方 式,一臺磨煤機對應一層燃燒器,共布置5層燃燒器 (前墻3層,后墻2層,前墻從下至上分別是A、B、C 層,后墻從下至上分別是E、D層),每層布置4只低 NO 軸向旋流煤粉燃燒器。 鍋爐的汽水系統(見圖1)以內置式啟動分離器為 界設計成雙流程,從冷灰斗進口一直到中問混合集箱 之間為螺旋管圈水冷壁,再連接至爐膛上部的水冷壁 垂直管屏和后水冷壁吊掛管,匯集后經下降管引入折 焰角、水平煙道底包墻和水平煙道側墻,再引入汽水分 離器。從汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系 統,再進入低溫過熱器中,然后再流經屏式過熱器和末 幣麗 E排汽 圖1鍋爐汽水系統 組中首批投產的機組,分別于2009年6月和12月 試運168 h后投入正式運營。在運行過程中,1#、2# 鍋爐的屏式過熱器曾多次發生超溫現象,輕微超溫 時在屏過出口230個壁溫測點中出現1~5點超溫, 嚴重時出現5~l0點超溫,更嚴重的情況出現10— 20點及更多點的超溫情況,嚴重影響了鍋爐的安 全、穩定運行。 級過熱器。從汽水分離器分離出來的水經沖洗、溢流 調節閥至疏水擴容器、疏水箱再排至污水池或當水質 合格后經疏水泵回收到凝汽器熱井中(見圖2)。為控 制過熱汽溫,除調節鍋爐的煤水比外,設置兩級噴水減 溫器,一級減溫器布置在低溫過熱器和屏式過熱器之 間,二級減溫器布置在屏式過熱器和末級過熱器之間。 圖2汽水分離器水側系統圖 至凝汽器 減溫水取自省煤器入口處的給水管道。 1屏式過熱器出現的超溫情況 東方電廠1#、2樣機組為國產350MW超臨界機 2屏式過熱器超溫的原因Ys- ̄: 2.1煤水比嚴重失調 直流鍋爐在控制過熱汽溫的過程中,以調節煤 收稿日期:2011—12—23 作者簡介:歐一順(1976一),工程師,主要從事火力發電機組的運行及管理。 

            第2期 歐一順: 直流爐屏式過熱器超溫的原因分析及控制措施 85 水比作為“粗調”,保證中間點溫度(鍋爐汽水分離 器出口汽溫)的過熱度在10℃~20℃的范圍內,再 以一、二級減溫水作為調節過熱汽溫的“細調”,將 末級過熱器出口汽溫控制在570±5℃的范圍內。 但在實際運行過程中,因煤水比的計算問題及一次 風壓大幅波動等原因,致使實際的煤水比嚴重失調, 使中間點溫度的過熱度很快偏離正常值,導致屏式 過熱器出現超溫現象。此種情況下,即使全開一級 減溫水也不能很好地控制屏過壁溫。因為直流爐在 干態時,總的蒸汽流量與進入水冷壁的給水所產生 的蒸汽量與過熱器減溫水汽化后產生的蒸汽量之和 相等。當鍋爐負荷不變時,總的蒸汽流量和總的給 水流量也基本保持不變。當開大減溫水時,相當于 減少了進入水冷壁的給水流量,在給煤量不變的情 況下,煤水比會增大,反而會使中間點溫度的過熱度 升高,對控制屏過壁溫不利。 2.1.1煤水比的計算問題 磨煤機故障跳閘后重新啟動的過程中,因為磨 煤機故障跳閘時不會執行對磨煤機的吹掃程序,導 致磨煤機內部以及輸粉管道內積存大量煤粉。DCS 控制邏輯在進行煤水比計算時,“煤”只包括各給煤 機的煤量與油槍耗油所折算的煤量之和,所以在故 障跳閘磨煤機檢查結束后重新啟動時,其內部積存 的大量煤粉不能計算在總煤量之中,此時在DCS監 視系統中所計算出的煤水比遠小于實際值,致使中 問點溫度的過熱度很快偏離正常值,導致屏式過熱 器發生超溫。 2.1.2一次風壓大幅波動 當一臺一次風機處于運行,另一臺一次風機檢 修結束后恢復運行時,若進行兩臺一次風機的并列 操作中調整操作不當,會造成一次風壓突然升高;加 上磨煤機冷、熱風擋板調節的滯后性,此時,會使各 運行磨煤機一次風速增大,將磨煤機及輸粉管內的 大量煤粉瞬間吹進爐膛。此時被多帶進爐內的煤粉 也不能計算在煤水比的“總煤量”之中,使DCS監視 系統所計算的煤水比遠小于實際值,導致中間點溫 度的過熱度很快偏離正常值,致使屏式過熱器發生 超溫 2.2煤質變化大 由于市場煤價上漲,為控制燃料成本,人廠煤除 了采購平朔煤(設計煤種)外,還大量進口印尼煤、 菲律賓煤。印尼煤、菲律賓煤煤質波動大,發熱量在 3500 Kcal/kg至5000Kcal/kg不等;又加上原煤場設 計偏小,難以實現合理配煤,致使入爐煤的煤質波動 較大 在鍋爐燃燒過程中,常因配煤不合理,遇到兩 臺或三臺磨煤機同時變煤種的情況。當由高熱值煤 種變為低熱值煤種的時候,為保證負荷不變,控制系 統會使總給煤量在1~2分鐘內自動增加15t/h~ 20t/h。由于進入爐內的總煤量增加,爐內會產生額 外的大量煙氣,將多余部分熱量帶到屏過處,使屏過 煙氣側吸熱增強。但由于直流爐的慣性,當鍋爐燃 料量增加后需要3~5分鐘的時間,蒸汽量才會有明 顯的增加。因鍋爐產生蒸汽的滯后性,導致屏過對 煙氣的吸熱量大于同一時問內蒸汽對其進行的冷卻 量,在減溫水未及時調整的情況下,造成屏式過熱器 超溫。 2.3協調控制系統不完善 在機組加負荷時,控制系統中的負荷指令會去 執行加風、加煤、加水的相應操作,但因協調系統不 完善,往往會使煤量增加速度較快。爐內在短時間 內產生額外的大量煙氣,將部分多余熱量帶到屏過 處,使屏過煙氣側吸熱增強。同樣因為直流鍋爐產 生蒸汽的滯后性,導致屏過對煙氣的吸熱量大于同 一時間內蒸汽對其進行的冷卻量,在減溫水未及時 調整的情況下,造成屏式過熱器超溫。 2.4爐膛火焰中心上移 爐底撈渣機水封嚴重漏風;燃燒器組合方式不 合理,主要是在低負荷情況下,因下層燃燒器對應的 制粉系統故障檢修,而采用投用中、上層燃燒器的方 式時,均會造成爐膛火焰中心上移。從而造成屏過 的吸熱量大于蒸汽對其的冷卻量,致使屏式過熱器 發生超溫。 2.5屏過管子內積有雜質 在安裝、檢修過程中,因施工原因殘留了部分雜 質在屏式過熱器局部管子內,屏過因局部冷卻不均 發生超溫現象。1#、2#爐在2010年發生的兩次屏過 爆管,最終檢查結果都發現爆管處殘留了焊條、螺帽 等雜質。 2.6減溫器噴嘴堵塞 1#、2#爐投產初期,在鍋爐減溫水調節閥全開的 情況下,減溫水流量能達到40t/h以上。但隨著運 行時間增長,在相同給水壓力、相同減溫水調節閥門 開度的情況下,減溫水流量逐漸減小,甚至在減溫水 調節閥全開時,流量仍小于10 t/h以下。當需要通 過減溫水來控制屏過壁溫時,因減溫水流量受限而 導致屏過超溫。 2.7 屏式過熱器局部受熱面積灰、結渣嚴 重,吹灰不及時 因印尼煤、菲律賓煤灰熔點較低,通常在1200 ̄(2 

            86 重慶電力高等專科學校學報 第17卷 以下,鍋爐在燃燒這兩種煤時受熱面的積灰很容易結 渣。如果吹灰不及時,就會造成屏過局部受熱面積 灰、結渣,導致屏過吸熱不均,局部受熱面吸熱增強, 使屏過發生個別溫度點超溫的情況。 2.8人員操作經驗欠缺 在加/減負荷、啟/停制粉系統、煤質發生突變的 情況下,因協調控制系統不完善,會出現中間點溫度 無過熱度的情況,使鍋爐汽水分離器的儲水罐內出 現水位。當儲水罐內的水位升高,為防止汽水分離 器進水,操作人員會將給水調節由自動切為手動,人 為減少給水流量。若控制不及時,儲水罐內的水位 會繼續升高,為防止蒸汽帶水,操作人員會打開沖洗 或溢流水閥進行排水。排水過程中因帶走了爐水部 分熱量,會減少鍋爐的產汽量。另外,如果沖洗或溢 流水閥關閉不及時,會造成部分蒸汽短路,致使流過 屏式過熱器的蒸汽量不足,發生屏過壁溫超限的 情 3控制屏式過熱器超溫的措施 針對引起屏式過熱器超溫的以上原因,需分別 采取措施,加以控制。 3.1嚴格控制煤水比在正常范圍 磨煤機故障跳閘后重新啟動前,先適當降低過 熱度設定值,即提前適當減小煤水比;另外,在對磨 煤機及輸粉管道進行通風吹掃時,需根據過熱度上 漲趨勢,緩慢增加一次風量,必要時可采取逐一打開 磨煤機出口關斷閥進行吹掃的方式。 在啟動第二臺一次風機時,可根據一次風母管 壓力,緩慢增加剛啟動的一次風機的出力,適當減小 先前運行的一次風機的出力,以保證一次風壓不發 生大幅升高的情況。另外,為避免一次風壓大幅升 高導致煤水比嚴重失調的情況,在操作前可適當降 低過熱度設定值,提前適當減小煤水比。 3.2加強燃料管理,保證人爐煤質穩定 根據煤場存煤情況,完善配煤工作,盡量保證人 爐煤質穩定。根據調度下達的計劃負荷曲線和煤倉 存煤情況,提前變更上煤方式,避免2臺以上的磨煤 機同時更換煤種的情況發生。加強與燃料部門的溝 通工作,嚴格執行配煤調度單的上煤方式,防止發生 上錯煤的情況。在更換煤種時,燃料部門應及時將 煤種變更時間及煤倉的存煤情況通報給集控人員, 以便集控人員提前做好監視工作,根據煤種變化情 況及時做出相應的燃燒調整。 3.3優化和完善自動控制系統 通過優化和完善DCS控制系統中的各參數,以 實現機組在加負荷時,能夠控制好煤量增加的速度 和幅度,消除屏式過熱器吸收煙氣熱量與蒸汽對其 冷卻量的不平衡。 3.4嚴格控制爐膛火焰中心 通過監視煙氣流量與總風量的差值,以及引風 機電流、氧量等參數的變化來加強對爐膛漏風的監 視。尤其是要對撈渣機水封進行嚴密監視,避免水 封失水,爐底嚴重漏風,造成火焰中心上移。 充分利用夜間低負荷的情況,對下層燃燒器對 應的A、E磨煤機輪流進行檢查消缺,避免A、E磨煤 機因故障同時停運,鍋爐只能運行中層及上層燃燒 器,造成爐膛火焰中心上移的情況。 3.5防止屏過管子內的積存雜質 在組裝屏過受熱面時,先對各受熱面的每根管 子進行通球檢查或用高壓蒸汽對管子進行徹底吹 掃,以確保管內無雜質。在屏過安裝、檢修期問,加 強檢查,防止焊渣、螺帽等雜物進入管子內。 3.6防止減溫器噴嘴堵塞 在減溫水系統安裝、檢修過程中,要加強檢查, 防止雜質進入管道及減溫器內部。在減溫水系統安 裝、檢修結束后,應接臨時管道對其進行沖管,以清 除雜質。在減溫水系統投運過程中,必須保證給水 水質合格。利用機組計劃檢修時間,對減溫器噴嘴 進行徹底檢查、清理。 3.7及時清除受熱面積灰 在鍋爐運行過程中,根據煤種情況加強對屏過 各點溫度監視,及時吹灰。對灰分較高,灰熔點較低 的煤種,增加吹灰次數,并盡可能選擇在高負荷下吹 灰。利用機組檢修時間,對受熱面進行徹底檢查,以 清除積灰。 3.8提高人員操作技能 強化人員培訓,提高操作技能,增強在異常工況 下手動調整參數的能力,培養根據參數變化趨勢做 出超前調整的能力。 4結束語 造成屏式過熱器超溫的原因較多,在實際運行 過程中,應根據超溫情況重點從煙氣側和蒸汽側來 加以分析。在做出任何操作調整前都需要進行充分 考慮,以確保屏式過熱器吸收煙氣的熱量與同一時 間內蒸汽對其進行冷卻的能量間保持相對平衡,從 而盡量避免和減少屏式過熱器發生超溫的情況,以 確保鍋爐安全、可靠地運行。 (下轉第94頁) 

            94 重慶電力高等專科學校學報 第17卷 則無法路由。在企業出口路由器上設置6to4隧道 時,可以不配置IPv6地址,但設備必須支持IPv6協 議。為了讓2002::/16為前綴的IPv6網絡和其它 互聯網的接人,本文提出了在IPv4/IPv6雙棧網絡 中,通過6to4隧道技術聯結互聯網上IPv6資源的實 現方法。經過實驗和測試,證明該方案有效,可以 推廣。 IPv6網絡進行通信,還需要設置6to4中繼路由器, 中繼路由器地址為192.88.99.0/24。 由于企業網在接入到IPv6骨干網時,限制為特 殊的6to4地址,因此6to4技術不適在大型IPv6骨 參考文獻: [1] IETF RFC3964,Security Considerations for 6to4[S]. [2]IETF RFC 4214,Talwar M,Thaler D.Intra,Site Automat- ic Tunnel Addressing Protocol(ISATAP)[s]. [3] RFC3056,Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds [S]. 干網絡中使用。6to4隧道技術在IPv4/IPv6過渡初 期較為有效,無須申請正式的IPv6址就可以部署 IPv6。當以后Internet資源全部過渡到IPv6后,需 要對企業網絡IP地址和路由進行重配置,并卸載 6t04隧道功能。 隨著計算機、物聯網終端數量的快速增長,IP 地址的需求導致IPv6必然代替已耗盡地址的IPv4。 為了最大化保護企業在網絡中的投資并現實和雙棧 [4] 王曉峰,吳建乎,崔勇.互聯網IPv6過渡技術綜述[J]. 小型微型計算機系統,2006,(3). [5]杜慧軍.基于雙協議棧的6to4隧道技術的應用[J].廣 東技術師范學院學報,2007,(12). The Network Design and Realization Based on the 6 to 4 Tunnel WANG Yi .TANG Yang (1.School of Information Engineering of Chongqing City Management College,Chongqing 40 1 33 1,China; 2.Chongqing Electirc Power College,Chongqing 400053,China) Abstract:IPv6 iS the core of the next—generation network,and there will be a shitf to it for all the enterprise networks in a few years.This essay introduces the 6 to 4 tunnel which is one of the relevant techniques for the shift from IPv4 to IPv6.Besides.this essay also realizes the shift and tests it by setting up a mode1 that makes fu11 use of current IPv4 resources to achieve a smooth shit from IPv4 to IPv6.f Key words:IPv4;IPv6;6 to 4;dual stack network (上接第86頁) 經過不斷地分析、總結,并有針對性地采取措施,東 方電廠1#、2#爐在2011年的運行過程中,屏式過熱 器超溫現象得到了有效控制,超溫次數逐漸減少,全 年未發生屏式過熱器多點同時超溫的情況,為保證 1#、2# ̄OqK:N,gq、安全穩定運行奠定了基礎。 參考文獻: [1] 白國亮.鍋爐設備運行[M].北京:中國電力出版 社,2005. [2]金維強.大型鍋爐運行[M].北京:中國電力出版 社,1998. [ ] 全利?大型鍋爐運行[M]-北京:中國電力出版 Cause Analysis of the Over-temperature on the Platen Super-heater of the Once-through Boiler and Relevant Control Measures 0U Yi.shun (Huaneng Dongfang Power Plant,Dongfang Hainan 572600,China) Abstract:This essay analyzes the over--temperature on the platen super--heater of the 350 MW supercritieal once.. through boiler in Huaneng Dongfang Power Plant.In addition,it also presents relevant control measures to avoid and reduce the occurrences of this phenomenon to ensure the long—term secure operation of the boiler. Key words:once—through boiler;platen super-heater;over—temperature;control measures 

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