3 超临界机组给水控制策略

3.1 湿态运行工况下的给水控制

直流炉在湿态工况下类似于汽包炉，分离器水位是机组湿态时给水的***终控制目标。①煤质②锅炉负荷③氧量及一二次风配比④排烟温度⑤风机出口温度⑥飞灰含碳量⑥炉渣含碳量⑧排渣温度⑨给水温度。它决定着汽水分离器汽水分离的效果是否良好，控制分离器水位在合适范围内是锅炉湿态时安全运行的基础。如果分离器水位过高，则不能保证汽水分离器能够达到良好的分离效果，很可能造成过热器带水，汽温下跌，甚至汽轮机进水等严重事故。相反，若分离器水位过低，也是达不到良好的汽水分离效果，可能造成下降管内锅水含汽，影响炉水泵出力，省煤器较小流量可能就得不到保证。

湿态工况下分离器水位控制主要通过给水泵转速、给水泵再循环调整门和给水旁路调整门改变给水流量来实现，当发生汽水膨胀时，由溢流调节阀门辅助控制分离器水位，如果在锅炉热态冲洗时，可以增加溢流调节阀门的偏置加大外排。对于燃气锅炉来说，要清除积较好的办法是化学办法，可以使用燃气锅炉清灰剂，将清灰剂放入喷枪内，利用压缩空气将清灰剂喷入炉膛内，然后让清灰剂在炉膛内燃烧20分钟，锅炉内的积灰就被清理干净了，保证受热面的清洁，减少锅炉的热损耗。一般分离器水容积很小，水位的惯性就很小，为我们的控制提出了更高的要求。以某电厂超临界机组为例，省煤器、分离器、启动系统与炉膛水冷壁总的水容积为216.57m3，分离器水容积为11.27m3，占总水容积的5.2％，由此可见汽水分离器容积非常小，工质不平衡时分离器水位变化快，溢流调整门为液动门，开关相对快些，基本可以适应分离器快速的水位变化。

湿态工况下，如需提高主汽温度，给水控制需增加给水流量，增加溢流调节阀门的偏置加大外排，并适当增加燃料量，从而增大蒸汽的流量，这种情况下，汽温上升快，而压力则会上升很慢或者下降。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂，把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。如需提高主汽压力，给水控制措施则与上述方案相反。由于点火初期水质一般不合格，外排炉水均不回收，所以加大外排增加主汽温度，将造成工质和热量的巨大浪费。因此，湿态工况时，在维持分离器水位稳定的情况下，主要靠高旁调节主汽压力，适当开大溢流调整门，在压力调节的同时，主汽温度也是稳定上升。

CFB锅炉运行常见问题及解决方法

CFB锅炉即循环流化床锅炉的简称，近几年，环保等诸多优点在电力行业得到了广泛的应用，但由于CFB锅炉技术发展历程较短，加上CFB锅炉运行环境的复杂性，以及相关工作者较多的注重于理论研究，缺少实践运行经验的积累，导致大多数运行中的CFB锅炉存在着或多或少的问题，据笔者的实践工作经验总结，CFB锅炉在运行过程中常见的问题主要有磨损、引风机失速、结焦、翻床、炉墙损坏等，直接影响着CFB锅炉的经济、稳定运行，甚至是产生安全事故，进而对电力生产产生不利影响。49Mpa/min，合格的标准为：在关闭进***后，经过5分钟汽包压力下降值不超过0。因此，有必要对CFB锅炉运行常见问题进行总结，并提出具有针对性的解决策略，以保证电力生产的持续进行。

一、CFB锅炉磨损

据相关数据统计，金属部件及耐火材料的磨损在所有影响CFB锅炉停炉的因素中占到了总数的50%，成为了影响CFB锅炉正常运行的主要障碍。因此，通过控制微过热点的汽温(或焓值)，以间接控制出口汽温，是比较好的一个控制策略。CFB锅炉床料内的细颗粒浓度比煤粉炉要大的多，而且因为锅炉床料内、外循环的存在，使CFB锅炉在运行中暴露出受热面、耐火材料、风帽等部件严重磨损问题，其中外置床受热面磨损和冷壁磨损占到了90%以上。进而影响锅炉机组的经济、安全、连续运行，必须在日常运行过程中注重磨损问题的防范和处理。

防磨策略的***之一就是从结构上对CFB锅炉进行优化，如加装水冷壁主动式防磨梁、防磨耐火塑料、弯管金属热喷涂等，除了设计与结构上采取防磨策略外，优化运行可以进一步降低循环流化床锅炉受热面磨损。如果采用采暖/热水两用壁挂炉，用户还可以在采暖的同时使用生活热水。降低风速可以大幅度减轻受热面的磨损，这给采取运行防磨措施提供了有力的支持。水冷壁防磨的重要措施是降低一次风量，减小一次风率，在降低一次风量、固定风量大幅度下调同时，适当增加了二次风量。

影响磨损量了另一个重要因素是灰浓度。通过降低炉内灰浓度可减轻受热面磨损。为此，可采用维持低床压运行的运行优化措施，将炉膛全压差在设计值的基础上下调35%左右。

锅炉启动前需要加入启动床料，其粒径、形状、硬度、成分直接影响磨损状况，不宜采用河沙作为启动床料，应采用筛分过炉渣作启动床料，循环流化床锅炉中加入石灰石后，床料平均硬度下降，对受热面冲蚀磨损速率明显降低，所以运行中保持正常投入石灰石投入，既是环保需要，也减轻了受热面磨损。机组负荷＞30%时，超临界锅炉处于干态运行，汽水分离器仅仅是作为蒸汽流动的通道。控制磨损的另一个重要措施是合理选择锅炉燃用煤种，合理配煤。尽可能避免采用含矸石等硬灰成份较多的煤种，由运行实践知煤种对锅炉的磨损影响很大。

除了有效防范磨损外，对于可能磨损或已经磨损的部位，要进行认真检查并及时处理。锅炉验收后，使用单位必须按照《特种设备注册登记与使用管理规则》的规定，填写《锅炉（普查）注册登记表》，到质量技术监督局注册，并申领《特种设备安全使用登记证》。如更换已磨损的风帽、防磨瓦及换热管，补修已磨耐火材料等，也可更换成更合适的耐磨材料或加装防护件等。对于已严重磨损部位，如受热面特别是承压部位的受热面发生爆管、泄漏登时，应及时停炉维修，以防止由于磨损造成事故的扩大。

锅炉按其型式分类

锅炉按其燃烧室、对流烟道间的相互布置方式又可分为Π型（倒U型）、塔型、半塔型（改良型）、T型、箱型、Γ型（倒L型）、U型等多种型式。

Π型锅炉

Π型锅炉布置主要优点是简单、紧凑；排烟口在下方，故引、送风机及除尘器等设备均可布置在地面；锅炉构架较低，可采用钢筋混凝土结构；尾部烟道中烟气下行，便于清灰，且有自生吹灰作用；各受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热；尾部受热面检修也比较方便。AGC试验升负荷时，首先增加燃料量，为了维持煤水比，如果同时大量增加给水流量，则中间点的焓值会下降很快，从而引起主汽温度的下降，所以水量的增加需有一定的，避免主汽温度的大幅度波动。

主要缺点是：烟气从燃烧室进入对流烟道要转弯，使烟气的速度场、温度场以及飞灰浓度分布不均匀，容易引起受热面的局部磨损，而且影响传热；由于其燃烧室高度与尾部烟道高度要求近似相等，故尾部受热面布置较困难，当燃用低热值、高灰分、高水分的褐煤或其他劣质燃煤时，就会出现“布置危机”，占地也较大。5A，全开在循环门，控制磨出口温度在80度左右运行，如燃烧难以稳定时可请示司炉停止该制粉系统运行。

塔式锅炉塔式锅炉即单烟道锅炉，其对流受热面全部布置在燃烧室上方的烟道里，笔直向上发展。

由于它取消了转向室，使烟气在对流受热面中不改变流动方向，又消除了燃烧室高度和尾部烟道高度不相称的布置矛盾，所以它是燃烧褐煤或多灰分烟、贫煤锅炉的***宜炉型，此外锅炉烟道有自生通风作用，烟气阻力有所降低。

其缺点是：空气预热器、引风机、除尘器等设备位于锅炉顶部，这将使锅炉钢架承受荷载加重，结构复杂，金属耗量大，造价高，设备安装和检修难度加大。

所以现代大型锅炉均采用改良型塔式布置。

这种布置型式只是将原塔式布置作少许变动，即把空气预热器、引风机及除尘器等分层低位布置在燃烧室后部。

用垂直烟道连通上部的省煤器和下部的空气预热器，而引风机和除尘器则布置在炉后地面上。

这两种统称为塔式锅炉。

塔式布置常用于亚临界及以上压力的低循环倍率锅炉和直流锅炉。

对自然循环汽包炉或控制循环汽包炉，因其汽包笨重，给塔式布置带来极大困难，故仅用于较小容量、较低参数锅炉，目前所见到的国内、外大容量为1000MW级机组。

T型锅炉T型锅炉可解决Π型锅炉和塔式锅炉尾部受热面布置的危机，减少了尾部烟道的深度和过渡烟道的高度。

但该炉型比Π型炉占地更大，管道连接复杂，金属耗量也大，故只有当燃烧劣质煤，需要布置很多对流受热面时或当塔式锅炉的容量受到限制（≥1000MW机组）时才考虑采用。

箱式锅炉多用于燃油或燃气。其燃烧室上方水平布置了过热器、再热器和省煤器，既保证了布置的紧凑性，又为锅炉的快速维修创造了条件，且易于疏水、可缩短启动时间、热膨胀性能也良好。

但制造工艺要术严格。Γ型锅炉与Π型锅炉很相近，只是取消了水平烟道，尾部前墙和水冷壁的后墙合用。

使包墙管简化和锅炉深度减少，从而节省钢材，但尾部受热面检修困难。