600mw超超临界机组过热汽温控制策略与优化.doc

600MW超超临界机组过热汽温控制策略与优化
摘要:锅炉主汽温度过高或过低都会影响机组运行的安全性和经济性。某电厂超超临界600MW机组在自动发电控制(AGC)方式下的主汽温度波动较大,通过对给水及中间点温度、过热汽温等系统的控制策略进行优化,%/min变负荷试验,试验结果表明优化后的主汽温度的偏差的绝对值<5℃,满足过热汽温自动控制系统的要求。
关键词:600MW超超临界机组;直流炉;过热汽温控制;水煤比;中间点温度文献标识码:A
中图分类号:TP311 文章编号:1009-2374(2015)16-0030-03 DOI:-4406/
1 概述
某电厂2×600MW机组锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进的日本三菱重工技术制造的HG-1795/-YM1型超超临界参数变压运行垂直管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、墙式切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构,π型露天布置燃煤锅炉。锅炉的过热汽温的调节为水煤比(Water Fuel Ratio,简称WFR)+三级喷水减温的方式,再热汽温的调节采用烟气分配挡板、摆动燃烧器和事故喷水减温。
2 直流炉控制特点
第一,在直流炉中,当锅炉进入干态纯直流运行方式后,锅炉给水加热成蒸汽一次完成,汽水没有稳定的分界面,其随着给水流量和燃料量的变化前、后移动,使锅炉的蒸发段和过热段的吸热量分配比例发生变化,当比例严重偏离设计值时,将会导致主汽温度大幅升高或降低。
第二,超临界机组一般都采用复合变压方式运行,大约在70%以上额定负荷时才运行在临界压力之上。从亚临界到超临界变化过程中,工质的特性变化大,使得超临界机组具有严重的非线性。
第三,汽包炉相比,给水流量的扰动会对主汽温度、主汽压力和机组负荷产生影响,因此锅炉的给水、燃烧和汽温的控制是相互耦合的,在设计各控制子系统时,必须统筹考虑。
3 过热汽温控制策略及优化
超(超)临界直流炉在干态运行时,主汽温度控制采用水煤比和过热器喷水减温相结合的方法。水煤比控制是锅炉主汽温的粗调,过热器减温水是主汽温度的细调,把握好两者各自调温的特点使主汽温度控制在合理范围内。要控制好主汽温度必须改善中间点温度控制。
水煤比控制
在超(超)临界直流炉运行在干态方式时,燃料量和给水流量的变化都会引起锅炉内部汽水分界面的改变,从而有可能导致锅炉出口主蒸汽温度大幅度变化。因水煤比的变化对锅炉主汽温的延时较大,一般采用汽水分离器的入口蒸汽温度(也叫中间点温度)作为水煤比是否出现偏差的标志。中间点的过热度控制目标随主汽压力的设定而改变,通常中间点的过热度一般控制在10℃~40℃范围内。
某电厂的WFR控制回路见图1,锅炉在干态方式下,WFR既控制汽水分离器入口蒸汽温度的偏差,又兼顾一级过热器出口、二级过热器出口、三级过热器出口、后烟道后墙入口的蒸汽温度偏差,WFR控制保证上述各级蒸汽温度在设定范围内,从而保证主蒸汽温度在一定范围内。当出现炉膛中部集箱入口管金属温度、炉膛烟气温度、后烟道后墙入口集箱温度、后烟道后墙入口过热度超温时,通过WFR迫降强制减煤。在燃料和给水的配比上,采用煤跟水的控制策略。
原设计中对锅炉汽水分离器的入口过热