1、設(shè)備概況
    某火電廠三期工程為2臺600 MW超臨界空冷發(fā)電機(jī)組，鍋爐為國產(chǎn)超臨界、變壓、直流、本生型鍋爐，型號為DG2090/25.4 -Ⅱ2型。鍋爐采用內(nèi)置大氣擴(kuò)容式啟動系統(tǒng)，雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)、冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，采用前后墻對沖燃燒方式，并配置36只HD - NR3旋流燃燒器、12只燃盡風(fēng)噴口(AAP)、4只側(cè)燃盡風(fēng)噴口(SAP)。尾部設(shè)置
分煙道，利用煙氣分流擋板調(diào)節(jié)再熱器出口蒸汽溫度，通過煤水比和兩級噴水控制過熱器的蒸汽溫度。為了節(jié)省燃油，將鍋爐前墻下層（F層）燃燒器改為兼有少油點(diǎn)火啟動和穩(wěn)燃功能的燃燒器。
2、鍋爐冷態(tài)通風(fēng)
    為了避免鍋爐爐膛和尾部煙道內(nèi)產(chǎn)生熱偏差，針對鍋爐燃燒器和磨煤機(jī)側(cè)煤倉布置的特點(diǎn)，對燃燒器葉片進(jìn)行檢查和調(diào)整，對磨煤機(jī)各風(fēng)量進(jìn)行標(biāo)定，并重點(diǎn)對入爐一次風(fēng)速進(jìn)行了調(diào)平。
2.1燃燒器調(diào)風(fēng)器初始位置設(shè)定
    在燃燒器安裝完畢后，根據(jù)廠家意見預(yù)先確定燃燒器調(diào)風(fēng)器的位置。為了避免制造和安裝誤差，試驗(yàn)人員進(jìn)入風(fēng)箱或爐膛內(nèi)部對燃燒器進(jìn)行檢查和整定，整定完畢后作好標(biāo)記和記錄。
2.2一次風(fēng)速調(diào)平
    由于磨煤機(jī)采用側(cè)煤倉布置，使同一臺磨煤機(jī)2根煤粉管的長度最大相差18 m．若不及時(shí)調(diào)整可能造成爐膛溫度不均勻。第1臺鍋爐調(diào)試期間未重視該問題，鍋爐投產(chǎn)后爐膛溫度左右兩側(cè)出現(xiàn)嚴(yán)重偏斜，空氣預(yù)熱器出口兩側(cè)排煙溫度相差20～30℃；第2臺鍋爐調(diào)試期間充分重視該問題，在冷態(tài)試驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行了一次風(fēng)速調(diào)平，熱態(tài)運(yùn)行時(shí)空氣預(yù)熱器出口兩側(cè)排煙溫度基本相同。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(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)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。
2.3磨煤機(jī)入口風(fēng)量標(biāo)定
    針對雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的特點(diǎn)，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量是磨煤機(jī)運(yùn)行的重要調(diào)整參數(shù)，在調(diào)試期間對此進(jìn)行了標(biāo)定校準(zhǔn)。經(jīng)過標(biāo)定校準(zhǔn)后，進(jìn)入磨煤機(jī)的各路風(fēng)量顯示準(zhǔn)確，磨煤機(jī)自動投入穩(wěn)定。
3、鍋爐的冷熱態(tài)沖洗
    超臨界鍋爐受熱面管的最小內(nèi)徑為13 mm，若水質(zhì)較差，會造成管內(nèi)結(jié)垢，增加管道阻力，嚴(yán)重時(shí)可能引起爆管。為了確保啟動時(shí)鍋爐水質(zhì)合格，必須清洗沉積在鍋爐水系統(tǒng)中的雜質(zhì)、鹽分以及因腐蝕生成的氧化鐵等。鍋爐沖洗前應(yīng)先對爐前管路系統(tǒng)（冷凝水管路和給水管路）進(jìn)行清洗。
    鍋爐沖洗包括冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗，冷態(tài)沖洗分為開式?jīng)_洗和循環(huán)沖洗2個(gè)階段。在冷態(tài)開式?jīng)_洗的同時(shí)進(jìn)行鍋爐疏水泵試轉(zhuǎn)，試轉(zhuǎn)時(shí)疏水泵出現(xiàn)嚴(yán)重超出電機(jī)額定電流的現(xiàn)象，檢查分析后認(rèn)為疏水泵供貨錯(cuò)誤，經(jīng)過處理后冷態(tài)運(yùn)行正常；但轉(zhuǎn)熱態(tài)沖洗時(shí)疏水泵振動較大，分析認(rèn)為疏水泵在熱態(tài)時(shí)有效汽蝕余量不足，主要原因在于疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及設(shè)備選瓔時(shí)考慮不全面，造成該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中存在汽蝕現(xiàn)象。
    由于疏水箱內(nèi)為飽和水（即吸入面壓強(qiáng)為汽化壓強(qiáng)），在此情況下有效汽蝕余量只與倒灌高度和吸入管路中的流動阻力有關(guān)，因此為了避免疏水系統(tǒng)出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增加疏水箱與疏水泵之間的高度差（倒灌高度大），在疏水泵與疏水箱之間采用較大直徑的入口管道，同時(shí)盡量縮短人口管道，減少彎頭，另外在選型時(shí)應(yīng)盡量選擇汽蝕性能優(yōu)良（汽蝕余量小）的疏水泵。
4、鍋爐吹管
    目前，鍋爐吹管工藝主要有穩(wěn)壓法和降壓法2種。這2種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合該工程的實(shí)際情況采用降壓法吹管。
4.1吹管前采取的措施
    a．由于該鍋爐采用少油點(diǎn)火系統(tǒng)，吹管時(shí)主要燃用煤粉，蒸汽溫度較高，而一般吹管系統(tǒng)管材均為碳鋼，主蒸汽溫度必須控制在427℃，因此在吹管前必須保證減溫水系統(tǒng)具備投運(yùn)條件。
    b．在設(shè)計(jì)時(shí)，鍋爐給水系統(tǒng)取消了給水旁路，但未對過熱器減溫水系統(tǒng)作相應(yīng)調(diào)整，使低負(fù)荷時(shí)的減溫水不能保證鍋爐安全運(yùn)行，為此將主給水電動門設(shè)置“中停”功能。
    c．針對再熱器出口蒸汽溫度可能超出吹管臨時(shí)管許用溫度的問題，在再熱器熱段出口的臨時(shí)管道上加裝臨時(shí)噴水減溫器。
    d．吹管時(shí)除鹽水消耗量為400—500 t／h，而化學(xué)除鹽水的制水能力僅為270 t／h，而且該火電廠老廠正常生產(chǎn)還需耗水50 t／h左右，所以實(shí)際供給本機(jī)用水僅220 t/h。若不回收除鹽水，將無法保證機(jī)組連續(xù)吹管用水的要求，而且還造成工質(zhì)的巨大浪費(fèi)。為此對鍋爐啟動疏水系統(tǒng)進(jìn)行改造，使鍋爐經(jīng)過熱態(tài)沖洗水質(zhì)合格后將疏水回收至除氧器，這樣化學(xué)除鹽水制水能力可以完全滿足連續(xù)吹管的要求，同時(shí)鍋爐疏水熱量得到回收，鍋爐吹管時(shí)的蒸汽溫度也相對容易控制到調(diào)試措施要求的范圍內(nèi)，吹管期間除氧器加熱用輔汽用量大幅減少。
4.2  吹管參數(shù)的控制
    a．給水控制：吹管時(shí)鍋爐給水調(diào)節(jié)比較簡單，給水流量基本為最小啟動流量(400—600t／h)．不需要較多調(diào)整。
    b．儲水罐水位調(diào)整：利用儲水罐至疏水?dāng)U容器之間的水位調(diào)節(jié)閥（361閥）自動調(diào)節(jié)儲水罐水位。吹管期間水位均在正常范圍內(nèi)波動，儲水罐水位最高為18 m，最低為12 m。
    c．蒸汽溫度控制：控制鍋爐的燃燒率，保持吹管時(shí)間間隔在12～15min。僅用少量減溫水即可控制蒸汽溫度在427℃以內(nèi)。
5、鍋爐干態(tài)／濕態(tài)轉(zhuǎn)換過程
    機(jī)組啟動后鍋爐給水維持在最小啟動流量，隨著鍋爐燃燒熱負(fù)荷的增加，鍋爐蒸發(fā)量逐漸增加，361閥將逐漸關(guān)小。當(dāng)鍋爐的蒸發(fā)量等于爐膛給水流量時(shí)，361閥將完全關(guān)閉，若給水流量不變而燃燒進(jìn)一步加強(qiáng)，則啟動分離器入口蒸汽將成為過熱蒸汽，鍋爐便轉(zhuǎn)為干態(tài)（直流）運(yùn)行。
    鍋爐干態(tài)／濕態(tài)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵點(diǎn)是運(yùn)行中鍋爐燃料和給水的比例，重要條件是分離器入口工質(zhì)溫度高于飽和溫度（即分離器出口蒸汽為過熱蒸汽）。干態(tài)／濕態(tài)轉(zhuǎn)變方法可根據(jù)機(jī)組情況采取增加燃料量或減少鍋爐給水流量的方式控制分離器入口工質(zhì)溫度，無論是哪一種方式均應(yīng)盡量保證鍋爐快速實(shí)現(xiàn)濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)，避免來回在干態(tài)／濕態(tài)之間停留，以免造成水冷壁溫度偏差較大。
    為了避免361閥后疏水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（壓力、溫度、流量）過高而導(dǎo)致361閥后管道、疏水?dāng)U容器和疏水箱出現(xiàn)損傷，在鍋爐負(fù)荷為25% BMCR、壓力低于8. 73 MPa時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)鍋爐干態(tài)／濕態(tài)轉(zhuǎn)變。
    由于361閥為調(diào)節(jié)閥不能作為保護(hù)疏水?dāng)U容器和疏水箱的閥門，當(dāng)出現(xiàn)誤操作而開啟361閥或361閥泄漏時(shí)，361閥后電動閘閥可起到保護(hù)作用，因此在鍋爐實(shí)現(xiàn)干態(tài)／濕態(tài)轉(zhuǎn)變后，361閥關(guān)閉，361閥后的電動閘閥也應(yīng)隨之關(guān)閉。
    為防止高負(fù)荷時(shí)儲水罐產(chǎn)生的虛假水位造成361閥誤開啟，對361閥自動邏輯進(jìn)行限制，即當(dāng)分離器壓力為11～12MPa，361閥強(qiáng)制關(guān)為10%（不考慮儲水罐水位）；當(dāng)分離器壓力大于12 MPa，361閥強(qiáng)制全關(guān)，以保證361閥后系統(tǒng)的安全。鍋爐進(jìn)入干態(tài)后及時(shí)投入啟動系統(tǒng)的暖閥、暖管系統(tǒng)，以避免熱沖擊造成啟動系統(tǒng)閥門或管道疲勞損壞。在鍋爐停爐過程中，361閥暖管管路在361閥開啟后10關(guān)閉。
6、給水和蒸汽溫度的控制
6.1  濕態(tài)運(yùn)行時(shí)給水量的控制
當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量在低于最小直流運(yùn)行負(fù)荷（即本生負(fù)荷）時(shí)，省煤器和水冷壁的給水流量必須維持大于鍋爐的最小啟動流量，以確保其在任何時(shí)候都能得到足夠冷卻。鍋爐在啟動過程中分離出的飽和水進(jìn)入儲水罐，經(jīng)361閥排至疏水?dāng)U容器，由361閥調(diào)節(jié)儲水罐水位，可見鍋爐在濕態(tài)運(yùn)行時(shí)可維持給水的最小啟動流量不變。
6.2濕態(tài)運(yùn)行時(shí)蒸汽溫度控制
    由于鍋爐采用少油點(diǎn)火，啟動時(shí)便進(jìn)行投粉（該火電廠實(shí)際燃燒劣質(zhì)貧煤），使煤粉著火位置相對較滯后，火焰中心位置較高，蒸汽溫度較難滿足汽輪機(jī)沖車的要求。針對該鍋爐實(shí)際情況作了以下調(diào)整：
    a．鍋爐的最小啟動給水流量由25% BMCR(522.5 t/h)降到21%BMCR(438.9 t／h);
    b．投入除氧器加熱，盡量將給水溫度提高到80℃以上；
    c．控制鍋爐總風(fēng)量為35%～40%；
    d．加強(qiáng)燃燒調(diào)整，控制火焰中心位置。
6.3直流運(yùn)行時(shí)給水量和蒸汽溫度控制
    鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)行時(shí)，蒸汽溫度、給水流量與燃燒情況相互影響。理論和實(shí)踐證明，要確保鍋爐過熱蒸汽溫度的穩(wěn)定，就必須維持一定的燃水比，燃水比的維持主要通過控制中間點(diǎn)（通常取分離器出口處）的溫度（或焓值）來實(shí)現(xiàn)。該鍋爐主要根據(jù)中間點(diǎn)溫度來調(diào)節(jié)給水流量，即采用“水跟煤”的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
    當(dāng)煤水比失調(diào)時(shí)（主要是設(shè)備故障引起），應(yīng)首先調(diào)節(jié)給水流量以控制住中間點(diǎn)溫度，同時(shí)利用減溫水進(jìn)行微調(diào)，便町保證主蒸汽溫度的穩(wěn)定。當(dāng)增開磨煤機(jī)尤其是中上層磨煤機(jī)時(shí)，為了防止啟動磨煤機(jī)引起短時(shí)間蒸汽溫度過高，應(yīng)提前將中間點(diǎn)溫度降低，以免引起蒸汽溫度大幅波動。
7、超臨界鍋爐增加的主保護(hù)
    超臨界鍋爐與亞臨界鍋爐相比較，主要增加的主保護(hù)有：給水流量極低保護(hù)、所有給水泵跳閘保護(hù)、再熱器保護(hù)（防止再熱器超溫、超壓）。其中，再熱器保護(hù)的動作條件分為以下6種：燃料指令≥10%，汽輪機(jī)高壓主蒸汽門或高壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉，而且高壓旁路門關(guān)閉，延時(shí)10 s；燃料指令≥10%，汽輪機(jī)中壓主蒸汽門或中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉，而且低壓旁路門關(guān)閉，延時(shí)10 s；燃料指令≥10%，發(fā)電機(jī)跳閘，而且高壓旁路或低壓旁路關(guān)閉，延時(shí)10 s;F油層投入，汽輪機(jī)高壓主蒸汽門或高壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉，而且高壓旁路門關(guān)閉；F油層投入，汽輪機(jī)中壓主蒸汽門或中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉，而且低壓旁路門關(guān)閉；F油層投入，發(fā)電機(jī)跳閘且高壓旁路或低壓旁路關(guān)閉。若以上任一條件成立，則再熱器保護(hù)動作，引發(fā)鍋爐主保護(hù)動作。
    在機(jī)組的啟動過程中，經(jīng)常會發(fā)生旁路系統(tǒng)操作不當(dāng)或監(jiān)視不到位的情況，從而引發(fā)鍋爐再熱器保護(hù)動作。
    超臨界鍋爐要求所有給水泵跳閘聯(lián)跳鍋爐，同時(shí)也要求鍋爐跳閘后聯(lián)跳所有給水泵。在調(diào)試過程中由于各種原因可能會頻繁引發(fā)給水泵（尤其是電泵）跳閘，因此對電泵邏輯進(jìn)行了修改，即鍋爐跳閘后不跳電泵，只是關(guān)閉鍋爐上水門和電泵出口調(diào)整門（或勺管）。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
8、結(jié)束語
    雖然超臨界機(jī)組與常規(guī)亞臨界機(jī)組有較大區(qū)別，但若能掌握超臨界機(jī)組不同于亞臨界機(jī)組的調(diào)試要點(diǎn)，針對其特點(diǎn)在機(jī)組調(diào)試前進(jìn)行仔細(xì)分析，制定相關(guān)調(diào)試措施，并結(jié)合機(jī)組設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、機(jī)組安裝等方面存在的問題提早進(jìn)行整改，一定能夠確保超臨界機(jī)組的調(diào)試工作正常順利進(jìn)行，保證機(jī)組移交生產(chǎn)后安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。