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。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。从事锅炉的安装、维修、改造的单位应当取得省级质量技术监督局颁发的特种设备安装维修资格证书，方可从事锅炉的安装、维修、改造。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。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。当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。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。如需提高主汽压力，给水控制措施则与上述方案相反。同时，中间点选在两级减温器之前，基本不受减温水流量变化的影响，即使发生减温水量大幅度变化，按省煤器入口水量＝给水泵入口流量－减温水量，中间点送出的调节信号仍保证正确的调节方向。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。

锅炉按燃烧方式分类种类

锅炉按燃烧方式可分为层式燃烧锅炉、悬浮燃烧锅炉、旋风燃烧锅炉和循环流化床锅炉。

其中悬浮燃烧锅炉常见的火焰型式有切向、墙式及对冲、U型、W型等数种。

切向燃烧切向燃烧是煤粉气流从布置在炉膛四角（六角，八角）的直流式燃烧器引入炉膛进行燃烧的方式。

一般一、二次风口常为间隔布置，各风口的几何中心线都分别与***的一个或几个假想圆相切。

切向燃烧的特点是靠各角来的风粉混合物协同动作，在炉内形成一个强旋流火球燃烧。

煤粉的着火和切向燃烧方式要求炉膛截面接近正方形，这时会和尾部竖井中的烟气速度的选择发生矛盾。

煤粉着火和燃烧稳定性是靠点火三角区和上游邻角过来的高温火焰的对流传热支持。

火焰的形状不仅与燃烧器布置、参数有关，还与炉膛形状及假想切圆直径有关。

假想切圆直径大，有利于着火稳定性，但容易使煤粉气流刷墙造成炉壁结渣；切圆直径小，有助于减轻结渣，但邻角点燃作用延迟。

切向燃烧炉内旋转的火炬有利于煤粉的燃尽；但是炉膛出口的残余旋流易引起烟温偏差、流量偏差，对过热器、再热器管工作不利。对冲燃烧方式将一定数量的旋流燃烧器布置在两面相对的炉墙上，形成对冲火焰的燃烧方式。

旋流式燃烧器主要靠自身形成的回流卷吸燃烧室内高温烟气来加热点燃煤粉，因此形成基本***的火炬。

对冲布置的火炬在燃烧室中心相遇对冲，然后转弯向上。

与燃烧器前墙布置相比，前后墙对冲布置时，炉内火焰充满情况较好，火焰在炉膛中部对冲，有利于增强扰动。

旋流式燃烧器前后墙对冲布置和直流式燃烧器切向布置相比，其主要优点是上部炉膛宽度方向上的烟气温度和速度分布比较均匀，使过热蒸汽温度偏差较小，并可降低整个过热器和再热器的金属高点温度。

另外，墙式对冲燃烧方式以烟气挡板改变流经低温过热器及低温再热器的烟气量，从而调节再热汽温度。这种调节方式较四角燃烧炉多以摆动燃烧器在垂直方向角度的方式要有效，运行中再热器可不投减温水，使循环热效率不会因喷入减温水而降低。

近几年投运的墙式燃烧大型锅炉燃用神府东胜等煤时出现了结渣问题，其中炉膛容积大的锅炉防渣性能较差，说明并非仅强调较低的容积及截面热负荷即可有效缓解炉内结渣。

旋流燃烧器的类型、结构，燃烧器的布置可能起着相当重要作用。

因此，对对冲燃烧方式，旋流燃烧器的选型是重要的，同时还要控制单支燃烧器的功率，以及燃烧器区壁面热负荷。W型火焰燃烧方式将直流或弱旋流式燃烧器布置在燃烧室前后墙炉拱上，使火焰开始向下，再折回向上，在炉内形成W状火焰的燃烧方式。

W型火焰燃烧方式由于炉膛温度水平高，NOx生成量高。为了提高着火稳定性，减少NOx生成量，新设计的锅炉常将部分二次风分别由前后墙引入，并用垂直下行一、二次风动量与近似水平对冲的部分二次风和（或）三次风的动量比来调节W火焰的形状。

根据燃用煤质的不同，W形火焰燃烧室四周敷设适量的卫燃带，用以提高火焰温度和燃尽度。

W型火焰燃烧方式相对于前几种燃烧方式而言，下炉膛的截面积偏大，且四周敷设卫燃带，可使煤粉火焰具有较高温度，而又不易冲墙，减少结渣的***；但是，由于炉膛截面积大，形状复杂，锅炉本体造价大致要增加15％-25％。

另外，形成和控制W型火焰使充满整个炉膛，要求成熟的设计经验和较高的运行水平。

W型火焰燃烧方式对难燃的贫煤及无烟煤在燃烧稳定性上优于四角和墙式燃烧方式。

?三废混燃炉及吹风气余热锅炉

三废混燃炉余热锅炉及吹风气余热锅炉是应用于化肥、化工（尤其是***、乙醇、甲醛、合成氨）行业的理想效能高又节能的设备。根据该行业余热烟气的特点，我公司开发的该行业余热锅炉主要有新型立式和传统隧道窑卧式两大类自然循环余热锅炉，该余热锅炉是化工循环经济的典型节能利用设备，它与三废混燃炉及吹风炉整体配套，使生产企业完全实现“二煤变一煤”、“两炉变一炉”，为企业产生巨大的经济效益和环保效益，真正做到了安全、环保、增产，增效，节约。这些蒸汽仅在中低压缸做功，就整个回热系统而言，限制了高压缸的做功能力。炉型有立式和卧式及“L”型布置等多种形式。

该型余热锅炉主要水冷屏、过热器、对流管束、省煤器和空气预热器等受热面组成，其具有以下优点：

1，锅炉整体受热面采用悬吊结构，利于吸收锅炉膨胀，运行安全性高；

2，锅炉采用特殊的密封装置，降低锅炉的漏风，提高了锅炉的效率；

3，锅炉各受热面采用合理烟速设计，利于防止积灰；

4，锅炉采用直通型布置，能利用灰尘自重进行自除灰，能保持受热面的清洁，提高锅炉换热效率；5，

5，锅炉合理***烟气动力场，使烟气流动平稳均匀，避免产生偏流，同时采用专用的防磨结构，利于防止锅炉磨损，提高锅炉的寿命；

6，锅炉对流管束采用组装结构，安装周期短，费用低 。