超臨界機(jī)組生物質(zhì)燃燒機(jī)調(diào)整及給水控制研究
1設(shè)備概述
 我公司二期工程為2x63ClvIW國(guó)產(chǎn)超臨界燃煤機(jī)組，采用哈鍋型號(hào)為HG-1970/254-PM18超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Ⅱ型鍋爐，爐頂采用大罩殼密封結(jié)構(gòu)，前后墻對(duì)沖燃燒方式，前后墻生物質(zhì)燃燒機(jī)各4層。最大連續(xù)蒸發(fā)量1970訛額定蒸發(fā)量19126t
 制粉系統(tǒng)：正壓直吹式，由兩臺(tái)動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式一次風(fēng)機(jī)提供介質(zhì)流動(dòng)動(dòng)力，每臺(tái)爐配置4臺(tái)雙進(jìn)出磨煤機(jī)，BMCR工況設(shè)計(jì)煤種下四臺(tái)磨煤機(jī)全部投入遠(yuǎn)行無(wú)備用。
 汽水系統(tǒng)：設(shè)內(nèi)置式啟動(dòng)系統(tǒng)，包括四個(gè)啟動(dòng)分離器、一個(gè)貯水箱、一臺(tái)爐水循環(huán)泵、水位控制閥、截止閥、管道及附件等。
 風(fēng)煙系統(tǒng)：配有兩臺(tái)動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式送風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)。空氣預(yù)熱器為三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。
2燃燒調(diào)整
 我公司的MGS-4360雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)銘牌出力75訛正常運(yùn)行時(shí)（鍋爐負(fù)荷大于50喲磨煤機(jī)出力在額定出力的500h -1000/6、差壓料位在400-800Pa之間運(yùn)行。
21制粉系統(tǒng)運(yùn)行投運(yùn)方式
 鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，根據(jù)負(fù)荷指令不同，磨檢修、檢查的需要，磨的運(yùn)行方式有：
  （衛(wèi)A、&GD運(yùn)行：此運(yùn)行方式一般在機(jī)組負(fù)荷大于500MW或煤質(zhì)較差時(shí)，過(guò)熱度要求一般在4覽左右，鍋爐各受熱面壁溫水平較高，汽溫比較好控制，各磨負(fù)荷風(fēng)門開度均大于400/6，一次風(fēng)機(jī)出力余度一般較大。
  （2A、豉C運(yùn)行：此運(yùn)行方式對(duì)過(guò)熱度要求一般在3CPC以上，水冷壁壁溫一般較高、汽溫水平不高，此方式的調(diào)節(jié)要點(diǎn)在于加大運(yùn)行磨每層二次風(fēng)門開度，A磨出力相對(duì)來(lái)說(shuō)減小，燃料成倒三角控制，將爐膛火焰中心上移。
  （3A、豉D運(yùn)行：此運(yùn)行方式對(duì)過(guò)熱度要求一般在1寬左右，水冷壁壁溫一般也較高、汽溫水平適中，此方式的調(diào)節(jié)要點(diǎn)在于加大運(yùn)行磨每層二次風(fēng)門開度，A、B磨出力相對(duì)來(lái)說(shuō)減小，D磨出力加大。
  （4A、GD運(yùn)行：此運(yùn)行方式機(jī)組負(fù)荷不應(yīng)太低，一般40ClvIW左右，主要是入爐燃料煤質(zhì)所致。
  （5岐GD運(yùn)行：此運(yùn)行方式對(duì)過(guò)熱度要求一般在1CPC左右，水冷壁壁溫比較好控制，但屏過(guò)壁溫不太好控制，一級(jí)減溫水調(diào)門開度較大。
 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般在A磨運(yùn)行時(shí)，箭墻垂直水冷壁壁溫比較難控制，究其原因還是配煤方式及雙進(jìn)雙出鋼球磨特性的影響，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)調(diào)整，在相同的磨出力的情況下偏置AlⅪ2負(fù)荷風(fēng)門開度得出：適當(dāng)減小A2負(fù)荷風(fēng)門開度，壁溫水平會(huì)往下降。通過(guò)數(shù)學(xué)空間建模分析，在磨內(nèi)一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程呈現(xiàn)，磨內(nèi)高貧和劣質(zhì)在磨內(nèi)經(jīng)過(guò)鋼球研磨，經(jīng)Al分離器吹出的粉通過(guò)A1-A4分管輸送至前墻，經(jīng)A2分離器吹出的粉通過(guò)A5-A8分管輸送至后墻。在A1~2負(fù)荷風(fēng)門開度相等時(shí)，由于輸送至后墻阻力難度較前墻大，此時(shí)前墻出粉相對(duì)較多，熱負(fù)荷較強(qiáng)，致使前墻壁溫高；減小A2負(fù)荷風(fēng)門開度，此時(shí)磨內(nèi)粉趨于A2側(cè)，Al側(cè)粉濃度變小，但AI側(cè)相對(duì)風(fēng)速、風(fēng)壓加大，爐膛火焰拉長(zhǎng)，前墻熱負(fù)荷降低，壁溫下降。同樣的原理可以引申到&GD磨。
1、引自冷凡母昔的挎風(fēng)2、引自格鳳母營(yíng)的熱風(fēng)3、冷風(fēng)門4、熱風(fēng)門5、櫥臺(tái)囂6、一次風(fēng)截止門7、精掃風(fēng)門8、驅(qū)動(dòng)喈（非驅(qū)動(dòng)靖）盤荷風(fēng)門9、}青掃風(fēng)總門1D、旁路風(fēng)門11、分離器出口磨煤機(jī)出口氣動(dòng)羌斷擋板12、分離器出制爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)主要靠調(diào)整二次風(fēng)量。本爐設(shè)計(jì)爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)為L(zhǎng)1皂運(yùn)行中，保持合適的過(guò)量空氣系數(shù)可以獲得較高的鍋爐熱效率，燒調(diào)整時(shí)，可以通過(guò)觀察爐膛火焰，及時(shí)查看飛灰、爐渣含碳量，來(lái)確定合理的過(guò)量空氣系數(shù)。根據(jù)本爐投運(yùn)來(lái)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，額定負(fù)荷60crvrw附近，爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)為L(zhǎng)13-L17（氧量在25-30左右）時(shí)，負(fù)荷500MW左右，爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)為L(zhǎng)2（氧量在35左右）時(shí)，負(fù)荷400MW左右，爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)為L(zhǎng)24-L27(氧量在4-45左右)時(shí)，負(fù)荷30crvrw左右，爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)L31-L35(氧量在5-55左右)時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)均較好。整：鍋爐運(yùn)行時(shí)一次風(fēng)量的比例變化不大，因此控  二次風(fēng)擋板的控制：各層二次風(fēng)擋板運(yùn)行時(shí)的
表1鍋爐配煤方式及發(fā)熱量
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┃煤倉(cāng) ┃  4A1   ┃  4A2  481  482   ┃  4C1   ┃  4C2  4D1      ┃  4D2    ┃
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┃煤種 ┃高熱貧瘦煤 ┃ 劣質(zhì)煤 無(wú)煙煤 長(zhǎng)焰煤 ┃高熱貧瘦煤 ┃ 劣質(zhì)煤  中熱貧瘦煤  ┃ 申熱貧瘦煤 ┃
┃熱值 ┃4500-5000  ┃3500-4000  4000  5500┃4500-5000  ┃ 3500-4000  4000-4500 ┃ 4000-4500  ┃
┗━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━┛開度為入爐煤量的函數(shù)，通過(guò)生物質(zhì)燃燒機(jī)各擋板開度的調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到分級(jí)配風(fēng)，以調(diào)節(jié)一次風(fēng)氣流的著火點(diǎn)、抑制燃燒中心NOx的生成及進(jìn)入爐膛的風(fēng)量。由于輯設(shè)計(jì)當(dāng)中沒(méi)有考慮二次風(fēng)箱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)上層生物質(zhì)燃燒機(jī)二次風(fēng)量偏大，下層偏小，運(yùn)行時(shí)適當(dāng)通過(guò)偏置來(lái)調(diào)節(jié)。投運(yùn)以來(lái)，本爐存在前墻熱負(fù)荷較其他均大，通過(guò)調(diào)節(jié)二次風(fēng)擋板開度及燃燒強(qiáng)度可以在一定程度緩解當(dāng)然還需調(diào)整磨兩側(cè)出力降低前墻熱負(fù)荷。
23NOx的調(diào)整
 ①在燃燒初期，燃燒區(qū)域可以采用低氧燃燒，適當(dāng)降低氧量；②燃燒后期增大風(fēng)量，即適當(dāng)開大燃盡風(fēng)；③降低停運(yùn)生物質(zhì)燃燒機(jī)的漏風(fēng)量；④及時(shí)調(diào)整生物質(zhì)燃燒機(jī)運(yùn)行方式；⑤根據(jù)情況降低運(yùn)行最上層生物質(zhì)燃燒機(jī)風(fēng)量；⑥保證脫硝系統(tǒng)正常運(yùn)行。
3給水控制分析
 根據(jù)鍋爐的運(yùn)行方式、參數(shù)可分為三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行階段；亞臨界直流爐運(yùn)行階段；超臨界直流爐運(yùn)行階段。每個(gè)階段的調(diào)節(jié)方法和側(cè)重點(diǎn)有所不同。
31鍋爐啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行階段
 不同容量的鍋爐其轉(zhuǎn)干態(tài)直流運(yùn)行的最低負(fù)荷有所不同，一般在250/6～350/6BMCR之間，在濕態(tài)情況下，其運(yùn)行方式與強(qiáng)制循環(huán)汽包爐是基本相同的。汽水分離器及儲(chǔ)水箱就相當(dāng)于汽包，但是兩者容枳相差甚遠(yuǎn)，儲(chǔ)水箱的水位變化速度也就更快。由爐水循環(huán)泵將儲(chǔ)水箱的水升壓進(jìn)入省煤器入口，與給水共同構(gòu)成最小循環(huán)流量。其控制方式較之其它超臨界直流鍋爐（不帶爐水循環(huán)泵，儲(chǔ)水箱的水經(jīng)361閥直接排放至鍋爐疏擴(kuò)等）有較大不同，控制更困難。給水主要用于控制儲(chǔ)水箱水位，爐水循環(huán)泵出口調(diào)閥控制省煤器入口流量保證鍋爐的最小循環(huán)流量，儲(chǔ)水箱水位過(guò)高時(shí)則通過(guò)溢流閥排放至鍋爐疏水?dāng)U容器，此階段汽溫的調(diào)節(jié)主要依賴于燃燒控制，通過(guò)投退油槍的數(shù)量及層次、投粉數(shù)量、減溫水，煙氣擋板等手段來(lái)調(diào)節(jié)主再熱蒸汽溫度。
  此階段貯水箱小溢流調(diào)閥投自動(dòng)(調(diào)節(jié)范圍6030-850CVnrr)；爐水泵出口調(diào)閥投自動(dòng)(調(diào)節(jié)范圍2000-600CYnrr)；給水走給水旁路，由于給水旁路調(diào)閥調(diào)節(jié)特性不太好使，手動(dòng)控制（控制好前后差壓8-lOMPa但隨著負(fù)荷及給水量的增加，要控制好旁路調(diào)閥的開度以使此差壓要逐漸減小）；汽泵投自動(dòng)，給水通過(guò)給水控制來(lái)控制，但在加水的過(guò)程中要監(jiān)視好汽泵的轉(zhuǎn)速，通過(guò)控制汽泵再循環(huán)調(diào)閥維汽泵轉(zhuǎn)速在穩(wěn)定區(qū)。
 在此階段需要掌握好的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
 （D工質(zhì)膨脹：工質(zhì)膨脹產(chǎn)生于啟動(dòng)初期，水冷壁中的水開始受熱初次達(dá)到飽和溫度產(chǎn)生蒸汔階段，此時(shí)蒸汽會(huì)攜帶大量的水進(jìn)入分離器，造成儲(chǔ)水箱水位快速升高，鍋爐有較大排放量，此過(guò)程較短一般在幾十秒之內(nèi)，具體數(shù)值及產(chǎn)生時(shí)間與鍋爐點(diǎn)火前壓力、溫度、水溫度、投入油槍的數(shù)量等有關(guān)。此時(shí)要及時(shí)排水，同時(shí)減少給水流量，在工質(zhì)膨脹階段附近，應(yīng)保持燃料量的穩(wěn)定，此時(shí)最好不要增投油槍。
  （2虛假水位：虛假水位在此階段都有可能產(chǎn)生，汽壓突然下降出現(xiàn)的情況較多，運(yùn)行中應(yīng)對(duì)虛假水位有思想準(zhǔn)備，及時(shí)增加給水滿足蒸發(fā)量的需要，加強(qiáng)燃燒恢復(fù)汽壓。運(yùn)行中造成汽壓突然下降的原因主要有：汽機(jī)調(diào)門、高旁突然開大、安全閥動(dòng)作、組并網(wǎng)，切缸過(guò)中都有可能造成虛假水位，這一點(diǎn)和汽包爐是基本相同的。
  （9投退油槍的時(shí)機(jī)及速度：投退油槍時(shí)要及時(shí)協(xié)調(diào)溝通，及時(shí)增減給水。保持一定的水煤比就基本上能維持汽溫的穩(wěn)定。為保持水位穩(wěn)定，應(yīng)避免在低水位時(shí)連續(xù)投入數(shù)支油槍，或者水位很高調(diào)節(jié)困難時(shí)連續(xù)退出油槍。
  （4投入制粉系統(tǒng)：投入煤粉后汽壓會(huì)升高很快，儲(chǔ)水箱水位波動(dòng)很大，很難控制。此時(shí)最重要的是要控制好給煤量和一次風(fēng)量，避免進(jìn)入爐膛的煤粉過(guò)多。同時(shí)控制好升壓速度，及時(shí)控制給水，必要時(shí)退掉油槍（尤其是上層油槍）。投入減溫水控制汽溫，防止超溫及圭機(jī)差脹增大。
  （9并網(wǎng)及帶初負(fù)荷：機(jī)組并網(wǎng)及負(fù)荷過(guò)程中負(fù)荷上升很快，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)燃燒，及時(shí)增加給水。必要時(shí)手動(dòng)關(guān)小高旁，穩(wěn)住汽壓避免汽壓下降過(guò)大。
  （6并給水泵：并泵時(shí)，保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定，減少擾動(dòng)。運(yùn)行給水泵投自動(dòng)，待并入泵手動(dòng)，打開待并入泵出口門，勻速提高待并泵的轉(zhuǎn)速升高泵出口壓力，監(jiān)視運(yùn)行泵轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速下降，降低出口流量，兩臺(tái)泵的增減速度協(xié)調(diào)，保