660MW机组升降负荷的汽温调整策略分析贾志勇

引言

660MW机组在大幅度升降负荷时由于锅炉燃烧的滞后性,会导致汽温大幅度波动。直流锅炉的加热、蒸发和过热这三个过程无固定的分界面,而锅炉的汽压、汽温和蒸发量之间又是互相依赖、互相关联的,一个调节手段不仅仅只影响一个被调参数,因此,实际上汽压和汽温这两个被调参数的调节不能分开,它们是一个调节过程的两个方面。

1同华电厂升降负荷时的协调控制机理

同华电厂协调控制系统采用以锅炉跟随为基础的机炉协调控制方式,该系统由负荷指令回路、炉主控、汽主控、主汽压力设定值回路、频率校正回路以及给水主控和煤主控等回路组成。机组的目标负荷由运行人员手动设定或接受电网调度中心AGC指令,目标负荷在负荷指令回路中经负荷上下限限制和负荷指令增、减闭锁以及速率限制等运算后,分别送往汽轮机、锅炉主控系统。频率校正回路把频差信号转换为负荷偏差信号,叠加到负荷指令上:锅炉主控回路负责维持机前压力,汽轮机主控回路负责调节机组负荷:压力设定回路提供定压/滑压两种机前压力设定值,滑压设定值为负荷的函数。

2正常运行中汽温的调整

在机组实际运行过程中,汽温的变化以及调整其实是很被动的,因为它不像煤量、水量那样可以通过直接加减从而达到目标值,而减温水的调整也只是治标不治本,尤其是在变负荷以及事故工况下。汽温的影响因素是多方面的,任何一个因素发生变化均会导致汽温的不稳定。因此,汽温的调整在锅炉运行中既是一个重点也是一个难点。

影响机组负荷变化的因素很多,但主要有锅炉负荷、给水温度、受热面清洁程度、减温水量、炉膛火焰中心位置的变化,在运行中也应注意这些因素的影响。在各种扰动下,汽温控制对象是有延迟、惯性和自平衡能力的。汽温控制系统就是根据这些扰动下过热汽温对象的动态特性采用合理的系统构成尽可能地消除扰动,维持过热汽温在允许的范围内。主蒸汽温度的调整是通过调节燃料与给水的比例控制中间点温度为基本调节,并以减温水作为辅助调节来完成的,中间点温度是分离器压力的函数,中间点温度应保持微过热,当中间点温度过热度较小时,应适当调整煤水比例,控制主蒸汽温度正常。但是,在实际运行中,由于锅炉效率、燃料发热量和给水恰等也会发生变化,因此,保证煤水比的精确度并不容易。这就迫使除了采用煤水比作为粗调的手段外,还必须采用喷水减温的方法作为细调手段。

过再热汽温控制的任务是维持过再热器出口的主再蒸汽温度在允许范围内,并对过再热器进行保护,使管壁金属温度不超过允许的工作范围。正常运行时,一般要求过再热器出口蒸汽温度与额定值偏差不超过士5℃。汽温的调整应以壁温不超限为原则,若壁温超限超过10min不降低,应适当降低汽温运行:再热汽温度的调节应以烟气挡板为主,减温水调门设定值设定为571℃(尽可能高点,但不得大于575℃),禁止再热器侧烟气挡板仍有调节余量时,使用再热器减温水调整汽温。

3升降负荷汽温的调整方法及注意事项

在升负荷过程中,由于锅炉燃烧相对滞后,汽温汽压的变化趋势都是先降后涨(降负荷反之)。因此,可以确定在锅炉燃烧调整时,给水响应速度比较快,二次风量响应速度也比较快,给煤机响应速度虽然比较快,但是磨煤机的磨煤出力响应相对较慢,而且锅炉的燃烧过程相对滞后,从而导致在大幅度升负荷时出现汽温下降的情况。

重点关注参数(此处以汽温调整为主):主汽压力、主汽流量、锅炉指令、煤水比、低过入口汽温、低再出口汽温。

3.1机组在大幅度加减负荷初期的提前调整

(1)加负荷前提前将过热度偏置设为0,将一级减温水温度设定在525℃以上,将二级减温水调门开度关小,尽量减小减温水用量,提高锅炉热负荷。再热汽温的调整:提前将烟气挡板往过热器侧偏(同时可以提高过热器侧烟气流量,提高过热汽温),维持再热汽温在568℃以下,在启磨前要维持低再出口温度呈下降趋势,防止启磨后汽温上涨过快导致超温。

(2)加负荷前提前将一次风压设正偏置,将磨煤机热风调门打开,同时要兼顾到一次风机电流不可过大。

(3)在加负荷初期需要启磨前,要保证运行磨煤机煤量控制在煤量上限值以下,若磨煤机煤量已达到上限应适当往下限制负荷,待煤量有回调趋势后再启磨防止超温。启磨后将负荷上限放开,防止启磨初期主汽压力上涨过快,导致锅炉指令回调过大,造成后期锅炉热负荷下降较快,导致汽温下降。

(4)加负荷启磨前,由于开启磨煤机风门后一次风压会降低,而此时汽温汽压也呈下降趋势,在此阶段及时启磨可防止启磨后汽温、汽压大幅度波动。启磨后,待主汽压力趋近平稳后可适当提高加煤速度,维持主汽压力呈上涨趋势。

(5)二次风的调整:保证二次风箱的差压在0.4~1.2kPa(负荷330~660Mw时),加负荷时可适当减少燃尽风开度,维持在50%左右,关小各层外二次风门。煤质差的磨煤机对应的外二次风门开度应小点,煤质好的磨煤机对应的外二次风门应大点,调整二次风门时应保证二次风量不变。

(6)降负荷时,由于主汽压力、主汽温先升后降,为防止降负荷初期超温,应提前将一次风压偏置往下设,关小磨煤机风门,适当开大燃尽风挡板,提前将过热度偏置往下设。再热汽温的调整:提前将烟气挡板往再热器侧偏,维持低再出口温度呈上涨趋势,及时关闭再热器减温水电动门,防止大幅降负荷汽温下降过快。

3.2机组在大幅度加减负荷过程中调整

(1)加负荷过程中,由于滑压设定值的增长趋势存在惯性,有时会遇到主汽压力已经涨到对应负荷下的压力值而滑压设定值还存在偏差的情况,此时锅炉指令调整压力偏差,会大幅降低锅炉指令使主汽压力下降,而当滑压设定值涨到后,此时主汽压力已经呈下降趋势,压力偏差过大时汽机主控开始维持压力,从而会出现负荷先升上去又降下来的现象。为避免此现象的发生,加负荷过程中应严格控制锅炉指令的超调量,防止主汽压力增长过快,尽量维持主汽压力呈低于滑压设定值的上涨趋势。

(2)在整个加负荷过程中,锅炉超调量在可控范围内,应保证锅炉指令始终呈上涨趋势,尽量避免限制负荷上限,保证煤量不减(但不可达到煤量上限),可以保证锅炉热负荷呈上涨趋势,从而维持汽温稳定。

(3)加负荷后期和降负荷前期,因给水相应快,易出现超温现象,此时应通过负荷上限或下限回调给煤量。设定上下限时,用鼠标进行,禁止使用键盘直接输入,防止误操作。

(4)在机组深度调峰以及低负荷的情况下加负荷时,由于此时锅炉抗扰动能力较差,若大幅度加负荷,煤量、风量大幅度波动会导致汽温快速上涨,故在此情况下加负荷初期,应控制升负荷速率,防止汽温初期上涨过快而后期大幅下降。

(5)遇到降负荷后又开始大幅度涨负荷时,由于锅炉热负荷呈下降趋势,锅炉指令仍低于当前负荷,且主汽压力也呈下降趋势,此时若大幅度加负荷会出现主汽压力和主汽温度大幅下降。为避免此情况出现,在降负荷后又开始大幅度涨负荷初期,应适当限制负荷上限,防止锅炉指令超调过大:待主汽压力回头,锅炉指令回调后再开始加负荷。

4结论

(1)在整个升降负荷过程中要严格控制主汽流量与给水流量的偏差,偏差最大应控制在100t以内,防止给水流量大幅波动,出现偏差过大应及时调整给水流量或限制机组负荷。

(2)密切关注主汽压力与滑压设定值的变化趋势,防止锅炉指令超调量过大。

(3)注意监视低过入口温度的变化趋势,若低过入口温度在加负荷过程中快速下降,应及时关闭一、二级减温水调门,监视好给水流量与主汽流量偏差,及时调整给水,同时,通过启磨、快速加煤、开大磨煤机热风调门、关小燃尽风挡板等手段尽快增大锅炉热负荷。