超超临界超超临界锅炉中间温度控制策略点

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1、1000MW超超临界锅炉中间点温度和汽温控制来源：中国计量测控网日期：2010-5-7点击：7558所属分类：现场仪表摘要：研究了国内2类不同型式的1000MW超超临界锅炉的中间点温度控制、主蒸汽和再热蒸汽的汽温特性、各受热面的吸热比例和煤质变化对水煤比拉制的影响等问题。结果表明：蒸汽参数基本相同的1000MW超超临界锅炉，虽然采用了不同的水冷壁结构形式、不同的受热ifii布置以及不同的汽温据口询统计，国内正在逑设或规划建设30台1000MW级超超临界机组，这些机组配置的锅炉。设计参数为27.6MPa/605°C/603°C,蒸汽

2、流量为3000t/h左右，给水压力在30MPa左右。给水温度296~302°Co木文主要针对2类正在建设的1000MW级超超临界锅炉，对关键性技术数据迓行了初步的比较和研究，并注意到与新一代600MW级超临界锅炉的相同点和主要区别，以探索1000MW超超临界锅炉的主要特性。一、中间点温度控制1.1屮间点温度控制值图1给出了2种不同型式的1000W超超临界锅炉的数值，可以看出，其中X电厂锅炉采用内螺纹管螺旋管圈及光管垂直管屏；Y电厂锅炉采用内螺纹管一次垂垃上升管屏及光管垂直管屏。屮间点温度控制值在425°C~430°C与600MW超

3、临界锅炉基木相近。文献【1］提出超临界锅炉水冷壁工作压力接近30MPa时，控制下辐射区水冷壁出口工质温度为400°C,水冷壁出口温度控制在420°C-430°C是合理的。文献［2］给出的实际运行数据进一步证实了这一结论。这一结论对于现有超超临界锅炉也依然适丿IJo中间点温度30r-]0IIIIII800I200I6002000240028003200蒸汽流图2分离器中工质压力1.2水冷壁出口段置丁-低温烟道的特点从图1的数据看出，Y电厂锅炉将顶棚管及尾部竖井包墙都作为水冷壁的一部分，中间点温度控制值在锅炉最大连续出力(BMCR)时

4、比X电厂锅炉捉高5°C0这种系统的特点是：①超临界锅炉在临界压力以上区域工作时，水冷壁出口工质仍处于大比热区，将水冷壁出口工质置于烟道的低热负荷区，可以避免类膜态沸腾；②在亚临界压力范围区域以及低负荷情况下，可缓解蒸发吸热量不足的问题；③高干度区即使出现蒸干现象，也因为管壁热负荷低，可降低管壁温度；④分离器中工质微过热度提高，町避免低负荷时分离器带水运行，也提髙了中间点温度作为煤水比调节和汽温调节的参考程度；⑤实际炉膛上部垂立管屏水冷壁出口工质温度仅为421°C，即位于高热负荷区的水冷壁工质温度较低。据此认为，这种技术更仃利于超超

5、临界锅炉的变压运行，也降低了煤质变化导致的辐射一对流传热比例变化而引发的中间点温度不稳定问题。1.3分离器压力的控制图2为两种型式分离器内工质压力随流量的变化，可以看出，在BMCR时，两种不同型式的锅炉分离器压力都控制在28MPd左右。比超临界锅炉提高C2MPao在大部分负荷范围内,X电厂锅炉分离器压力比Y电厂锅炉分离器压力控制值低2MPa左右,这主要是因为Y电厂锅炉水冷壁采用内螺纹管垂冇•管屏和低质量流速［Y电厂锅炉最大1848kg/(m2s);®小464kg/kg/(m2s)］设计以及包墙管、顶棚管的2条旁路设计，使水冷壁总阻

6、力降低近lMPa［3］0二、2类锅炉各受热而吸热比例1.1过热燕汽及再热蒸汽的总吸热量基木相同图3、图4为过热器和再热器的吸热量数据，可以看出，2个电厂锅炉的过热器和再热器吸热量基本相近，只是过热器吸热量在低负荷时出现5%^15%的差值。主要原因是X电厂曲线中不包括顶棚管、包墙管吸热量。可见1=1前超超临界锅炉在工质侧的设计原则已经大致趋同，表明不同厂商对超临界锅炉的吸热分配基本上形成了共识，但在具体技术和细微Z处差别仍然是有的。Itl图5可见，Y电厂锅炉省煤器出口水温比X电厂低10°C〜18°C,即控制降低的省煤器岀口水温，可以

7、减少省煤器岀口的蒸汽含暈，减轻内螺纹管垂直管屏水冷壁进II处的流量分配不均。而对于采用螺旋管圈水冷壁的锅炉，山于螺旋管圈具有良好的抗热偏差能力［4］和鮫高的质量流速［X电厂锅炉最大2500kg/(m2s);fe小750kg/(m2s)］,省煤器出口水温适当提高，令利于缓解水冷壁低负荷蒸发吸热不足的问题，将分离器布置在顶棚和包墙管Z前。150-[[

8、j]"%01200I6002000240028003200蒸汽流量/l・h“is再热蒸汽Mffl/rh-1图3过热蒸汽吸热量图4再热蒸汽吸热燉2.2水冷壁的吸热比例占60%左右图6给出了

9、X电厂锅炉水冷壁和过热器的吸热比例。数据说明，即使控制较低的中间点温度，水冷壁的吸热比例在直流负荷范围内占55%~65%,不仅对中间点温度控制，而一目.对主汽温控制都起着丄导作用。由丁•水冷壁吸热量的变化丄要取决于变压运行中参数的变化和水煤比调节，