1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温控制方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103574589 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103574589 A (21)申请号 201310535085.9 (22)申请日 2013.10.31 F22G 5/00(2006.01) F22B 35/00(2006.01) (71)申请人 广东电网公司电力科学研究院 地址 510080 广东省广州市越秀区东风东路 水均岗 8 号 (72)发明人 李德波 徐齐胜 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 王茹 曾旻辉 (54) 发明名称 1045兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超 温控制方法 (57)。

2、 摘要 本发明公开了一种 1045 兆瓦超超临界锅炉 中屏式过热器管壁超温的控制方法， 其主要通过 执行锅炉湿态转干态控制处理步骤以及锅炉干态 转湿态控制处理步骤， 可以使干湿态转换过程中 的蒸汽比容等参数交变波动较小， 流量偏差降低， 另外， 本发明中还可通过锅炉运行状态控制处理 步骤， 在进行湿态转干态或干态转湿态之前进行 控制， 避免了 1045 兆瓦超超临界锅炉屏式过热器 超温的影响因素， 可有效防止屏式过热器超温爆 管事故， 降低运行人员的劳动强度， 提高机组运行 的安全性和经济性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家。

3、知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103574589 A CN 103574589 A 1/1 页 2 1. 一种 1045 兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法， 其特征在于， 该控 制方法包括如下控制步骤 ： 步骤 11， 当 1045 兆瓦超超临界锅炉机组负荷达到 250 兆瓦 300 兆瓦时， 启动锅炉湿 态转干态， 在进行锅炉湿态转干态操作之前将锅炉给水由旁路切至主路运行并调整给水流 量使 361 阀的 A/B/C 阀逐个关闭 ； 在锅炉湿态转干态过程中， 控制提供稳定的给水流量， 增 加燃料量， 监测中间点温。

4、度， 控制过热度在 5 15之间， 其中在储水罐水位降低时， 开始 关闭 360 阀， 当储水罐水位降低至 5 米时， 完全关闭 360 阀， 停止锅炉水循环泵运行 ； 步骤 12， 当 1045 兆瓦超超临界锅炉负荷在 350 兆瓦开始降负荷时， 启动锅炉干态转湿 态， 在进行锅炉干态转湿态操作前， 从负荷为 350 兆瓦开始， 控制降低中间点过热度， 将中 间点过热度控制在 10以内， 当负荷降至 300 兆瓦范围时， 将中间点过热度降至 0范围， 同时将一台给水泵转为备用状态 ； 在锅炉干态转湿态过程中， 控制减燃料， 控制维持锅炉给 水稳定， 当储水罐开始注水时， 关闭锅炉水循环泵、 。

5、361 阀的暖管阀门， 打开锅炉水循环泵最 小流量管阀、 过冷管阀门 ； 当储水罐水位上升至6米以上时， 启动锅炉水循环泵， 通过360阀 控制储水罐水位 ； 当锅炉转为湿态运行后， 通过给水流量控制储水罐水位在 10 米范围， 使 361 阀处于关 闭状态。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 上述步骤 12 中还包括 ： 在锅炉干湿态转态过程中， 若锅炉机组控制模式为汽机跟随模式时， 监测汽机调门动 作开度， 并根据锅炉状况控制切除汽机跟随模式使锅炉蒸汽压力稳定。 3. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 上述步骤 12 中还包括 ： 在锅炉转为干态后， 当锅炉在。

6、 300 兆瓦 350 兆瓦干态运行时， 控制减少炉膛烟温偏 差 ； 控制中间点过热度在 10或在 10以下 ； 控制维持燃烧区域所需的氧量， 将最下层燃 烧器二次风量风门挡板开度控制在 75% 85%， 中层投运燃烧器二次风量风门挡板开度控 制在 65% 75%， 上层投运燃烧器二次风量风门挡板开度控制在 55%， 同时将燃尽风开度控 制在 60% 以上。 4. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 上述步骤 12 中还包括 ： 当锅炉转湿态运行后， 在 250 兆瓦负荷以下， 锅炉给水由主路切至旁路运行。 5. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 还包括步骤 13 ： 所。

7、述 1045 兆瓦超超临界 锅炉在进行锅炉湿态转干态或干态转湿态之前控制维持包括燃烧、 气温或负荷的锅炉状态 稳定。 权 利 要 求 书 CN 103574589 A 2 1/4 页 3 1045 兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温控制方法 技术领域 0001 本发明涉及 1045 兆瓦 （MW） 超超临界锅炉技术领域， 更具体的说， 本发明涉及一种 1045 兆瓦超超临界锅炉屏式过热器管壁超温控制方法。 背景技术 0002 超超临界机组在技术上已经比较成熟， 而且新一代超超临界机组的技术进步十分 明显。大容量超超临界锅炉还具有良好的启动运行和调峰性能， 能够满足电网负荷的调峰 要求， 目前。

8、， 电厂中已经开始使用 1045 兆瓦的超超临界锅炉， 例如， 东方锅炉 （集团） 股份有 限公司生产的 DG3033/26.15-II2 超超临界参数燃煤直流炉， 为单炉膛、 前后墙对冲燃烧、 一次中间再热、 尾部双烟道结构、 采用烟气挡板调节再热汽温， 平衡通风、 固态排渣、 露天布 置、 全悬吊、 钢结构 型锅炉， 炉膛水平截面为 31433.415558.4mm（宽 深） 。 0003 一般的， 在 1045 兆瓦超超临界锅炉中过热器受热面采用辐射对流型布置， 主要 由四部分组成， 第一部分为顶棚及后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙 ； 第二部分是布置在尾 部竖井后烟道内的水平对流过热器 ；。

9、 第三部分是位于炉膛上部的屏式过热器 ； 第四部分是 位于折焰角上方的末级过热器。 0004 对于布置在炉膛上部区域的屏式过热器， 一般是在炉深方向布置了 2 排， 两排屏 之间紧挨着布置， 每一排管屏沿炉宽方向布置 19 片屏， 前后共 38 片屏。实际运行过程中， 作为该 1045 兆瓦超超临界锅炉关键部件的屏式过热器， 是该锅炉设备中最重要的高温受 热面之一， 由于其受热的特殊性既受对流传热， 又受辐射传热， 所以其所处的环境更为 恶劣， 更容易造成超温爆管。 发明内容 0005 本发明解决的技术问题是提供一种 1045 兆瓦超超临界锅炉屏式过热器管壁超温 控制方法， 以避免屏式过热器超。

10、温爆管事故， 降低运行人员的劳动强度， 提高机组运行的安 全性和经济性。 0006 为解决上述问题， 本发明采用如下技术方案 ： 0007 一种 1045 兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法， 该控制方法包 括如下控制步骤 ： 0008 步骤 11， 当 1045 兆瓦超超临界锅炉机组负荷达到 250 兆瓦 300 兆瓦时， 启动锅 炉湿态转干态， 在进行锅炉湿态转干态操作之前将锅炉给水由旁路切至主路运行并调整给 水流量使 361 阀的 A/B/C 阀逐个关闭 ； 在锅炉湿态转干态过程中， 控制提供稳定的给水流 量， 增加燃料量， 监测中间点温度， 控制过热度在 5 15之间， 其。

11、中在储水罐水位降低时， 开始关闭 360 阀， 当储水罐水位降低至 5 米时， 完全关闭 360 阀， 停止锅炉水循环泵运行 ； 0009 步骤 12， 当 1045 兆瓦超超临界锅炉负荷在 350 兆瓦开始降负荷时， 启动锅炉干态 转湿态， 在进行锅炉干态转湿态操作前， 从负荷为 350 兆瓦开始， 控制降低中间点过热度， 将中间点过热度控制在10以内， 当负荷降至300兆瓦范围时， 将中间点过热度降至0范 说 明 书 CN 103574589 A 3 2/4 页 4 围， 同时将一台给水泵转为备用状态 ； 在锅炉干态转湿态过程中， 控制减燃料， 控制维持锅 炉给水稳定， 当储水罐开始注水时。

12、， 关闭锅炉水循环泵、 361 阀的暖管阀门， 打开锅炉水循环 泵最小流量管阀、 过冷管阀门 ； 当储水罐水位上升至 6 米以上时， 启动锅炉水循环泵， 通过 360 阀控制储水罐水位 ； 0010 当锅炉转为湿态运行后， 通过给水流量控制储水罐水位在 10 米范围， 使 361 阀处 于关闭状态。 0011 作为优选的实施例， 上述步骤 12 中还包括 ： 0012 在锅炉干湿态转态过程中， 若锅炉机组控制模式为汽机跟随模式时， 监测汽机调 门动作开度， 并根据锅炉状况控制切除汽机跟随模式使锅炉蒸汽压力稳定。 0013 作为优选的实施例， 上述步骤 12 中还包括 ： 0014 在锅炉转为干。

13、态后， 当锅炉在300兆瓦350兆瓦干态运行时， 控制减少炉膛烟温 偏差 ； 控制中间点过热度在 10或在 10以下 ； 控制维持燃烧区域所需的氧量， 将最下层 燃烧器二次风量风门挡板开度控制在 75% 85%， 中层投运燃烧器二次风量风门挡板开度 控制在 65% 75%， 上层投运燃烧器二次风量风门挡板开度控制在 55%， 同时将燃尽风开度 控制在 60% 以上。 0015 作为优选的实施例， 上述步骤 12 中还包括 ： 0016 当锅炉转湿态运行后， 在 250 兆瓦负荷以下， 锅炉给水由主路切至旁路运行。 0017 作为优选的实施例， 本发明的方法还包括步骤 13 ： 所述 1045 。

14、兆瓦超超临界锅炉在 进行锅炉湿态转干态或干态转湿态之前控制维持包括燃烧、 气温或负荷的锅炉状态稳定。 0018 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果 ： 0019 本发明 1045 兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法中通过对锅炉 湿态转干态以及锅炉干态转湿态进行超温控制处理， 可以使干湿态转换过程中的蒸汽比容 等参数交变波动较小， 流量偏差降低， 另外， 本发明中在锅炉湿态转干态或干态转湿态之前 还维持包括燃烧、 气温或负荷的锅炉状态稳定， 进一步避免了屏式过热器超温的影响因素， 可有效避免 1045 兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器超温爆管事故， 降低运行人员的劳动强 度， 提高。

15、机组运行的安全性和经济性。 附图说明 0020 图 1 是本发明 1045 兆瓦超超临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法的一种 实施例示意图。 具体实施方式 0021 1045 兆瓦超超临界锅炉运行中， 由于工质物理特性影响， 在本生负荷干湿态转换 过程中， 蒸汽比容等参数交变波动较大， 引起管间流量偏差加剧， 具体来说， 本发明中 1045 兆瓦超超临界锅炉变负荷运行中主要经历两个特殊阶段 ： 一是锅炉由湿态运行向干态运行 的转变过程， 主要体现在水冷壁管内工质处于亚临界压力下， 由含汽量较大的汽水混合物 转换为具有一定微过热度的干蒸汽， 在这个阶段中汽水比容变化大， 因流量分配不均和工 。

16、质温导系数急剧下降， 极易引发燃烧器区域的水冷壁传热恶化， 由此影响水煤比的调节， 进 而导致汽温变化或者汽温偏差增大， 从而易引起后部受热面流量相对偏低的屏式过热器管 说 明 书 CN 103574589 A 4 3/4 页 5 子超温。二是蒸汽参数跨越临界点过程， 工质热物理特性参数 （比容、 比热、 温导系数等） 发 生巨大变化， 不仅燃烧器区域的水冷壁容易超温， 同时屏式过热器中蒸汽温度和比容也急 剧变化， 容易发生超温甚至爆管。因此在锅炉干、 湿态转换过程中， 必须严格控制水煤比和 过热器管壁温度， 防止出现管壁异常超温甚至爆管。为此， 参考图 1， 本发明一种 1045 兆瓦 超超。

17、临界锅炉中屏式过热器管壁超温的控制方法的实施例示意图， 该控制方法可包括 ： 0022 步骤 11， 本实施例中即锅炉湿态转干态控制处理步骤 11， 具体如下 ： 0023 当该 1045 兆瓦超超临界锅炉机组负荷达到 250 兆瓦 300 兆瓦时， 启动锅炉湿态 转干态， 在进行锅炉湿态转干态操作之前将锅炉给水由旁路切至主路运行， 并通过调整给 水流量使 361 阀的 A/B/C 阀逐个关闭， 防止炉水外排 ； 0024 当锅炉湿态转干态过程中， 控制提供稳定的给水流量， 增加燃料量， 检测中间点温 度， 控制过热度在 5 15之间 ； 并且在此锅炉湿态转干态过程中， 当储水罐水位进一步降 。

18、低时， 开始关闭 360 阀， 当储水罐水位降低至 5 米时， 完全关闭 360 阀， 停止锅炉水循环泵运 行。 0025 步骤 12， 本实施例中即锅炉干态转湿态控制处理步骤 12 ： 0026 当该1045兆瓦超超临界锅炉负荷在350兆瓦开始往下降负荷时， 启动锅炉干态转 湿态 ； 在进行锅炉干态转湿态操作之前， 从负荷为 350 兆瓦开始， 控制逐步降低中间点过热 度， 将中间点过热度控制在 10以内， 其中当负荷降至 300 兆瓦范围 （即 300 兆瓦左右） 时， 将中间点过热度降至 0范围 （即 0附近） ； 同时将一台给水泵转为备用状态 ； 0027 而在锅炉干态转湿态过程中， 。

19、控制稳步减燃料， 维持锅炉给水稳定， 中间点温度持 续降低至 0以下， 储水罐开始注水， 然后关闭锅炉水循环泵、 361 阀的暖管阀门， 打开锅炉 水循环泵最小流量管阀、 过冷管阀门 ； 其中当储水罐水位上升至 6 米以上时， 启动锅炉水循 环泵， 通过 360 阀控制储水罐水位 ； 0028 当锅炉转为湿态运行后， 通过给水流量控制储水罐水位在 10 米范围 （即 10 米左 右） ， 从而使储水罐液位调整阀 361 阀处于关闭状态， 避免炉水外排 ； 0029 另外， 需要说明的， 当锅炉转湿态运行后， 在 250 兆瓦负荷以下， 锅炉给水再由主 路切至旁路运行。 0030 需要说明的， 。

20、上述锅炉干态转湿态控制处理步骤 12 中还可包括 ： 0031 在干湿态转态过程中， 若锅炉机组控制模式为汽机跟随模式时， 需密切监测汽机 调门动作开度， 防止汽机调门关闭动作过快造成锅炉主汽压力上涨过快、 主汽温度上涨过 快， 造成汽温、 壁温超温， 在需要时根据锅炉状态还可控制切除汽机跟随模式， 维持蒸汽压 力稳定。 0032 另外， 上述锅炉干态转湿态控制处理步骤 12 中也可包括 ： 0033 在锅炉转为干态后， 当在300兆瓦350兆瓦干态稳定运行时， 控制减少炉膛烟温 偏差 ； 控制中间点过热度在 10或在 10以下， 防止超过 20； 保证燃烧区域氧量充分， 将 最下层燃烧器二次。

21、风量风门挡板开度控制在 75% 85%， 中层投运燃烧器二次风量风门挡 板开度控制在 65% 75%， 上层投运燃烧器二次风量风门挡板开度控制在 55%， 同时将燃尽 风开度控制在 60% 以上。 0034 需要说明的， 1045 兆瓦超超临界锅炉湿态转干态或者干态转湿态之前的状态也可 能影响屏式过热器超温， 为此， 本实施例的方法还可包括步骤 13， 本实施例中即锅炉运行状 说 明 书 CN 103574589 A 5 4/4 页 6 态控制处理步骤 13， 该步骤主要是 1045 兆瓦超超临界锅炉在进行锅炉湿态转干态或锅炉 干态转湿态之前控制维持包括燃烧、 气温或负荷的锅炉状态稳定， 然后。

22、才进行锅炉转态操 作。 0035 参考图 1， 需要说明的， 本发明中上述步骤 11- 步骤 13 可以控制整体执行或择一 执行， 其中所述择一执行则是指选择其中一个步骤单独执行， 单独即可达到 1045 兆瓦超超 临界锅炉屏式过热器超温控制的效果， 而本发明中所述的整体执行是指各个步骤可并行采 用， 例如对于步骤 11、 步骤 12、 步骤 13， 在不引起冲突的情况下可并行执行， 但不是限定为 各步骤执行必须在同一时间执行或者限定为各步骤必须按照一定顺序去执行， 当选择全部 可执行步骤的其中某几个步骤执行也是指可并行采用， 属于整体执行的一种实施方案， 本 发明中整体执行时， 若各个步骤相互不冲突的情况下可以达到更好的超温控制的效果， 这 里不再赘述。 0036 虽然本发明的较佳实施例已揭露如上， 本发明并不受限于上述实施例， 任何本技 术领域内的技术人员， 在不脱离本发明所揭露的范围内， 当可作些许的改动与调整。 说 明 书 CN 103574589 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103574589 A 7 。