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，前后墻對沖燃燒，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；同時在前、后墻各布置一層燃盡風噴口，其中每層2只側(cè)燃盡風( SAP)噴口，6只燃燼風(AAP)噴口。此鍋爐在同類鍋爐設(shè)計基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化改進：
(1)燃燒器稍有變化，后墻下層配置微油點火小油槍，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、木屑顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
(2)過熱蒸汽減溫水系統(tǒng)除原設(shè)計省煤器出口主路減溫水外，在爐側(cè)給水操作平臺給水主路電動門及旁路調(diào)門前增設(shè)一路輔助減溫水。
(3)機側(cè)汽輪機旁路系統(tǒng)采用容量為35%的一級大旁路系統(tǒng)，啟動初期再熱器處于干燒狀態(tài)，對再熱器壁溫及汽溫的控制有更嚴格要求。
該鍋爐在整套啟動及168h試運期間，啟動初期屏式過熱器都有過不同程度的超溫現(xiàn)象，因此針對這種現(xiàn)象進行進一步研究。
2、試運行鍋爐超溫超壓原因分析
2.1設(shè)計因素
(1)啟動系統(tǒng)由內(nèi)置式啟動分離器、儲水罐、儲水罐水位控制閥等部分組成，如圖1所示。
工質(zhì)經(jīng)水冷壁加熱以后進入啟動分離器，分離出的水通過啟動分離器下方的連接管進入儲水罐，該啟動系統(tǒng)中未設(shè)計循環(huán)水泵，分離器儲水罐疏水直接排至爐側(cè)疏擴或凝汽器，工質(zhì)及熱量沒有回收，省煤器入口給水溫度比設(shè)計有循環(huán)泵的系統(tǒng)給水溫度低，相對而言啟動過程中一定的產(chǎn)汽量下需要更小的給水流量。但設(shè)計的啟動流量都為25%BMCR，相對偏大，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入分離器儲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)約點火成本，該鍋爐采用微油點火裝置，點火后很快就啟動制粉系統(tǒng)，初始燃料率過高。
(3)機組設(shè)計的冷態(tài)啟動沖轉(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，導致過熱器超溫。
2.2選型問題
(1)鍋爐啟動時燃燒不完全，點火煤質(zhì)差使燃燒器區(qū)域著火不好、燃盡時間增加、燃燒中心上移，導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，此時蒸汽壓力低，定壓比熱容小，致使屏式過熱器和對流受熱面中單位質(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，使得進入水冷壁的水溫低，導致給水欠焓過高，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運行方式
(1)該機組設(shè)計啟動流量為25% BMCR，相對偏大，產(chǎn)生的蒸汽量較少，大部分的熱量進入凝汽器，熱損失大蒸發(fā)量低，造成過熱蒸汽溫度高。
(2)鍋爐點火后，為了增加啟動油槍的根部風、改善油槍的燃燒工況，過早啟動一次風機，使得總風量大大的超過30% - 40%MCR的燃燒要求，增加了過熱器對流吸熱量，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門及旁路調(diào)門前主給水管道，啟動時利用給水旁路調(diào)門的節(jié)流作用，以此提高減溫水與過熱汽的壓差，實際運行中使用效果很好。
(2)控制點火過程。點火前控制較高的給水溫度（至少應80℃以上），并投入二次風暖風器，投油后控制一定烘爐時間，啟動初期控制磨煤機在最低出力，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，適當降低沖轉(zhuǎn)壓力至5 - 6MPa，提高受熱面的蒸汽流量，同時也能滿足汽機的要求。
(4)制定完善的上煤計劃。按設(shè)計煤種上煤，確保人爐煤揮發(fā)分和發(fā)熱量，以使入爐煤及時著火、燃燒更完全，降低火焰中心。合理調(diào)整制粉系統(tǒng)運行方式。啟動過程中優(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，運行中控制較高的煤粉細度和煤粉均勻性，R90應在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。運行機組申請高負荷運行，開大冷再至高輔供汽，通過公用輔汽母管向啟動機組供汽，盡量提高除氧器水溫；合理安排啟動步驟，待冷態(tài)清洗結(jié)束時再啟動風機、點火，減少鍋爐蓄熱損失；利用尾部調(diào)溫擋板，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，同時防止再熱器干燒；在主機沖轉(zhuǎn)后，及早投入高加系統(tǒng)運行，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行。根據(jù)鍋爐運行說明書主給水流量MFr低值為336t/h，極低值為252 t/h，實際控制在350t/h左右，在給水流量偏低時需注意監(jiān)視水冷壁金屬壁溫，注意不得超限，并注意同高度各點之間偏差不得超過10℃。
(7)控制風量。保證燃燒充分前提下，控制總風量稍偏低在35%左右即可，減少過熱器對流吸熱量。若汽溫還是偏高，可適當降低總風量30%（至低限490 km3/h）。該鍋爐油槍補風來自二次風箱內(nèi)的中心風母管，在每層燃料器兩側(cè)風箱各有一氣動擋板控制中心風母管進風，母管至各燃燒器有一支管，支管上有一個手動蝶閥控制各個燃燒器的中心風開度。實際運行中可控制二次風箱壓力及層中心風擋板開度及就地調(diào)整手動擋板開度即可調(diào)整各油槍中心風補風，開大層二次風及各燃燒器旋流三次風擋板也可提高二次風、三次風剛性，改善補風條件，并有利火檢檢測。
4、改進效果
改進前，升負荷至350MW一450MW過程中，低過出口A、B側(cè)溫差高達21℃，屏過出口異常量高達68℃。改進后，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，在汽溫波動大時，采用輔助減溫水進行調(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，達到了預期的目標。
5、結(jié)語
分析表明，2000t/h鍋爐啟動過程中過熱器超溫超壓現(xiàn)象主要是由設(shè)計、選型、運行方式等多方面因素造成的。給水溫度至少應提高到80℃以上，調(diào)整制粉系統(tǒng)運行方式，降低沖轉(zhuǎn)壓力至5-6MPa．控制給水流量至21% BMCR，適當降低總風量30%，這些措施可解決機組啟動過程中過熱器壁溫超溫超壓的問題，進而提高機組的安全可靠性和經(jīng)濟性。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)蒸鍋
2、秸稈壓塊機
3、木屑顆粒機
