當(dāng)前，國產(chǎn)600 MW及以上級的超臨界機組已進入了建設(shè)和投產(chǎn)的高峰期，近2年來僅江蘇省就陸續(xù)有約20臺超臨界機組投入運行，在這些機組基建過程中鍋爐沖管是重要的機組調(diào)整試運項目之一，直接關(guān)系到機組能否帶負(fù)荷啟動及正常運行。目前，大型600MW及以上超臨界機組鍋爐沖管多數(shù)采用穩(wěn)壓沖管方式，但也有采用穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合的沖管方式。江蘇省電力試驗研究院有限公司通過對多臺機組不同類型鍋爐沖管總結(jié)了一些經(jīng)驗，本文著重介紹江蘇國電常州發(fā)電有限公司帶爐水循環(huán)泵的國產(chǎn)600 MW超臨界機組鍋爐沖管方式、流程及注意事項，以期獲得更好的超臨界機組沖管效果。
1、設(shè)備概況
國電常州發(fā)電有限公司一期工程2臺600 MW國產(chǎn)超臨界燃煤機組鍋爐選用哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司與三井巴布科克(MB)公司聯(lián)合設(shè)計制造的超臨界本生(Benson)直流鍋爐。
鍋爐型號為HG-1913/25.4-YM4，中間一次再熱、變壓運行、帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)，固態(tài)排渣，單爐膛平衡通風(fēng)、幾型露天布置、全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)，燃用神府東勝煤。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、
木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
制粉系統(tǒng)采用中速磨煤機冷一次風(fēng)機正壓直吹式，配置了6臺HP1003型中速磨煤機。燃燒方式為前后墻對沖燃燒，燃燒器分3層對稱布置，每層有5套由莢巴公司生產(chǎn)的漩流燃燒器。為了節(jié)省燃油．在下部E層燃燒器上安裝了煙臺龍源公司生產(chǎn)的等離子煤粉點火設(shè)備。
2、沖管方式、流程及參數(shù)選擇
2.1沖管方式及流程
沖管采用了穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合的方式，其主系統(tǒng)流程為：分離器→各級過熱器→過熱器集汽箱→主蒸汽管道→高壓主汽閥門室→臨時管→臨沖閥→臨時管→低溫再熱管路（集粒器）→各級再熱器→高溫再熱管路→中壓蒸汽閥門窒→臨時管→消聲器→排大氣。
2. 2沖管參數(shù)的選擇
沖管參數(shù)的選擇必須要保證在蒸汽沖管對所產(chǎn)生的動量大于額定負(fù)荷時的動量，根據(jù)鍋爐分離器至汽機的各管道和各受熱面的額定參數(shù)及臨時管道的材質(zhì)要求，在保證沖管系數(shù)的前提下所取的穩(wěn)壓沖管壓力要合適。穩(wěn)壓沖管期間分離器壓力為5.3—5.5MPa，在此過程中要嚴(yán)格控制主蒸汽溫度在430℃以內(nèi)，主蒸汽溫度可通過過熱器減溫器控制，再熱蒸汽溫度通過再熱器減溫器控制在500℃以內(nèi)。降壓沖管期間分離器啟始壓力為5. 5—6.0MPa，全關(guān)沖管臨時控制門（以下簡稱臨沖門）時的終止壓力為30 MPa左右。
3、沖管期間的機組控制
3.1鍋爐側(cè)控制
(1)沖管期間鍋爐側(cè)必須控制好主、再熱蒸汽溫度。考慮到整個系統(tǒng)的狀況，要求沖管期間主蒸汽溫度在430℃以內(nèi)，再熱蒸汽溫度在500℃以內(nèi)。因此，要特別注意在正式?jīng)_管前鍋爐主蒸汽、再熱器的各級減溫水應(yīng)當(dāng)具備投用條件。當(dāng)投用主蒸汽一、二級減溫水時，主蒸汽溫度相對較好控制，此時需注意減溫后的溫降情況，適當(dāng)?shù)囟嘤靡患墱p溫水。再熱蒸汽溫度在沖管穩(wěn)壓狀態(tài)下溫度水平較高，再熱器減溫水基本處于開足狀態(tài)，且再熱器煙氣調(diào)溫?fù)醢逡矡o調(diào)節(jié)余地，此時需通過燃燒調(diào)整的方法，如降低風(fēng)量、制粉系統(tǒng)的調(diào)整、降低燃料投入的速率及二次風(fēng)配風(fēng)的調(diào)整等手段可控創(chuàng)再熱蒸汽溫度在500℃左右。
(2)對帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的鍋爐在點火升溫升壓及沖管的過程中，需注意和調(diào)整爐水循環(huán)泵的工作狀況。鍋爐點火至爐水膨脹點是個相對平穩(wěn)的過程，根據(jù)爐水溫度及燃料投入的速率情況，當(dāng)分離器壓力到0.7～1.0 MPa時爐水進入膨脹期，此時爐水泵出口的流量逐漸下降，要通過給水旁路調(diào)閥增加給水流量來維持鍋爐省煤器進口流量的穩(wěn)定。只要省煤器進口流量不低于正常范圍，貯水箱水位就不會有太大的波動。當(dāng)分離器出口壓力達(dá)到該壓力下的飽和溫度時，可停止?fàn)t水泵的運行，此時鍋爐轉(zhuǎn)入直流狀態(tài)。
(3)在穩(wěn)壓沖管過程中，隨著壓力的升高臨沖門逐步滑開，只要及時增加給水量貯水箱水位相對較好控制。當(dāng)一個沖管過程結(jié)束，燃料量和補給水量減小時臨沖門的關(guān)閉一定要緩慢進行，否則貯水箱水位將有一個較大的波動，為控制好水位只有關(guān)小爐水循環(huán)泵出口調(diào)門，利用給水旁路調(diào)閥增加給水量來維持省煤器進口流量。
(4)由于鍋爐加裝了等離子煤粉點火裝置，在沖管期間實現(xiàn)了無油點火啟動，從等離子煤粉點火裝置的投用情況看達(dá)到了預(yù)期的效果。在投用等離子煤粉點火裝置期間應(yīng)確保有足夠的煤粉濃度，特別是在等離子拉弧正常后投入相應(yīng)的磨煤機，紿煤量要盡快加至25t/h左右，如60 s內(nèi)煤粉沒有燃燒應(yīng)立即手動鍋爐主燃料跳閘(MFT)，加大風(fēng)量進行吹掃。重新點火后應(yīng)啟動其他磨煤機，待負(fù)荷較高時再投入安裝有等離子煤粉點火裝置的磨煤機。安裝等離子煤粉點火裝置的磨煤機正常情況下給煤機的煤量要維持在25—35 t/h，同時利用磨煤機入口加裝的暖風(fēng)器盡量維持磨煤機出口較高的一次風(fēng)溫度，如有故障導(dǎo)致不能正常著火，應(yīng)立即切除該磨煤機。
3.2汽機側(cè)控制
(1)鍋爐沖管期間電動給水泵承擔(dān)了最主要的系統(tǒng)負(fù)荷，基本達(dá)到其設(shè)計的最大出力。目前，國產(chǎn)超臨界600 MW機組一般都配備l臺30%容量的電動給水泵，穩(wěn)壓沖管期間流量可達(dá)到800 t/h以上，完全是依靠電動給水泵維持系統(tǒng)給水而保證沖管的正常進行。沖管升溫、升壓的過程中，在保證省煤器入口流量的情況下，應(yīng)減小電動給水泵的調(diào)整幅度，使其盡量在工作區(qū)附近運行，保證流量和電流在正常范圍內(nèi)。沖管期間由于系統(tǒng)大多是初次投入，因此要密切監(jiān)視泵推力瓦、濾網(wǎng)差壓等參數(shù)的變化。
(2)系統(tǒng)中的水量的多少是能否正常穩(wěn)壓沖管的主要制約因索，由于沖管期間耗水量較大，因此要保證維持和調(diào)整好凝汽器和除氧器的水位，尤其是凝汽器應(yīng)維持高水位運行，就地接臨時水位計，水位一般保持在5m以上，并有專人監(jiān)護。凝汽器水位一旦低于4m應(yīng)及時補水，根據(jù)流量情況啟動凝結(jié)水輸送泵和除鹽水泵向系統(tǒng)補水。建議在沖管前加裝除鹽水至凝汽器的臨時補水管路，以避免系統(tǒng)因缺水而無法沖管。給水流量變化的過程中，需注意對給水和凝結(jié)水再循環(huán)的調(diào)整。
(3)沖管期間對汽輪機缸溫及盤車運行要注意監(jiān)視，防止蒸汽漏人汽缸。
4、穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合沖管方式
為提高沖管效果，在國電常州發(fā)電有限公司1號機組的沖管過程中采用了穩(wěn)壓和降壓相結(jié)合的沖管方式，即在穩(wěn)壓沖管的過程中穿插安排了幾次降壓方式?jīng)_管。降壓沖管時控制汽水分離器壓力在5.5～6.0 MPa時開臨沖門，全關(guān)臨沖門時的終止壓力為3.0MPa左右。當(dāng)汽水分離器壓力達(dá)到降壓沖管要求的數(shù)值時，應(yīng)將注水箱水位置于低水位再開啟臨沖門。如水位超出分離器最高可見水位，則開貯水箱小溢流調(diào)閥放水：如分離器水位下降，開給水旁路調(diào)門，并提高給水泵轉(zhuǎn)速給鍋爐大量補水，同時關(guān)閉爐水泵出口調(diào)門打開爐水泵最小流量閥，讓爐水泵自身打循環(huán)，盡量保持水位正常。當(dāng)汽水分離器壓力降至3.8MPa左右開始關(guān)臨沖門，關(guān)臨沖門時應(yīng)逐步關(guān)小，同時調(diào)節(jié)給水流量及爐水泵再循環(huán)流量保持貯水箱水位穩(wěn)定，富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
從實際情況看，降壓沖管持續(xù)的時間約4 min．維持l～2臺磨煤機運行，主、再熱蒸汽溫度較穩(wěn)壓方式好控制。由于沖管參數(shù)相對較高，在沖管的初始時間段內(nèi)效果較好，但持續(xù)時間較短。
5、結(jié)束語
對于帶內(nèi)置式再循環(huán)泵房動系統(tǒng)的鍋爐，在沖管期間要注意給水流量、爐水泵運行狀態(tài)和貯水箱水位之間的相互制約和影響，注意監(jiān)視并及時的進行調(diào)整。
由于超臨界機組鍋爐與亞臨界汽包爐存在較大的差別，因此超臨界機組鍋爐的沖管多采用了穩(wěn)壓沖管的方式。穩(wěn)壓沖管的過程中應(yīng)根據(jù)參數(shù)的狀況及時增加燃料和給水，使之匹配好并控制好主、再熱蒸汽溫度。如在穩(wěn)壓沖管的過程中加入幾次降壓沖管，就整體沖管效果而言應(yīng)是一種比較好的方式。
由于穩(wěn)壓沖管期間的參數(shù)尤其是再熱蒸汽溫度較高、蒸汽排放量也很大，因此要特別注意沖管臨時系統(tǒng)管道的選用、布置和安裝。從汽機中壓主汽門出口至排大氣消聲器的管道應(yīng)采用合金鋼的材質(zhì)且管徑足夠，以保證能承受較高的再熱蒸汽溫度和系統(tǒng)的蒸汽排放，臨時系統(tǒng)的安裝焊接應(yīng)務(wù)必牢固可靠，蒸汽排放口周圍應(yīng)清場警戒封閉防止意外發(fā)生。
