1000MW二次再热机组再热汽温调整与优化探究

1000MW二次再热机组再热汽温调整与优化探究

钟泽

广东大唐国际雷州发电有限责任公司广东湛江524200

摘要：随着社会经济的不断发展，人们对电力的需求不断增多。二次再热机组是电厂中一种常见的设备，其能够极大的提高资源的利用率。本文以某电厂1000MW二次再热机组为例，首先介绍了其运行概况，然后探讨了再热气温的调整和优化措施。

关键词：1000MW；二次再热机组；再热气温

目前，我国很多电厂在生产的过程中都使用了再热机组，有一次再热机组和二次再热机组。二次再热机组相对于一次再热机组来说，再热蒸汽还会经过锅炉加热，这样可以再次提高蒸汽的做功效率，使得单位蒸汽做工能力增加。但是再热蒸汽的温度比较高，因此需要对其进行调整和优化。

1、某1000MW二次再热机组运行概况

某电厂1000MW二次再热机组是螺旋管圈+垂直管屏直流炉，超超临界参数为2764t/h，布置方式为单炉膛双切圆、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、露天布置的π型锅炉。运行过程中的过热蒸汽、一次蒸汽以及二次蒸汽的额定温度分别为605℃、623℃以及623℃。

根据二次再热机组的性能要求，当负荷处于64%的时候，一次再热和二次再热的气温就应该能够达到额定温度。但是此1000MW二次再热机组在刚投入使用的时候，其再热汽温与设计值之间还存在很大的差距，每个月的平均温度值只能够达到600℃左右，使得1000MW二次再热机组的工作效率受到了很大的影响。此厂的1000MW二次再热机组是国内第一组设备，因此缺乏相关的经验。此电厂就自主进行研究，分析1000MW二次再热机组的特性，然后探讨出了针对1000MW二次再热机组的再热汽温控制方式，包括烟气再循环、煤种掺烧配烧、二次风门调整、吹灰以及磨组组合等方面[1]。

2、1000MW二次再热机组再热汽温调整与优化措施

2.1调整吹灰方式

首先研究了此1000MW二次再热机组的受热面布置，发现低温过热器的受热面位于炉膛内温度最高的地方，也就是燃烧器的出口处。根据低温过热器的辐射特性，如果受热面比较干净的话，那么其吸热效率就越高，也就会降低机组内的再热气温。通过对其进行检测分析，发现低温过热器的烟气温降以及温升都比设计值要大，这就说明了低温过热器的受热面吸收的热量比较多。因此，要想提高再热蒸汽的温度，可以通过降低受热面的吹灰器数量以及吹灰频率，这样就能够使得再热器吸收的热量增加，从而增加机组内再热蒸汽的温度。

2.2磨组运行方式优化

改变机组内蒸汽温度的时候，可以对磨煤机的组合方式进行调整，这种方式的原理与改变燃烧器摆角相似，主要是将燃烧中心进行改变，从而对机组内的再热汽温进行调整。

1000MW二次再热机组的磨组运行方式可以进行如下的改变。当处于高负荷状态的时候，让ABCDF和ABDEF运行，这时候的一次再热和二次再热的蒸汽气温比较低，远远不能够达到设计值。造成这种问题的主要原因是将主燃区进行分离，这样就是的火焰的集中度降低，从而降低了机组内的剧烈燃烧程度。当对磨组进行组合的时候，可以发现一次再热和二次再热的再热蒸汽温度最高的组合方式是ACDEF。主要是其能够将主燃烧区的高度拉长，进而将炉膛内部炭粒子的停留时间增加[2]。

当机组位于600MW到800MW的时候，对ACDF和BCDE两种磨组运行的方式进行重点的比较。当使用这四台磨组组合运行的过程中，其上移了主燃烧区域，导致火焰中心也随着上升，进而增大了再热蒸汽的气温。但是此机组内的微油燃烧器是位于A层的，因此优化磨组的时候需要考虑经济性以及安全性。综合考虑下，当机组在高负荷状态下的时候使用ACDEF的组合方式，当位于低负荷状态下的时候使用ACDE的组合方式。

2.3配煤掺烧配置调整

随着全球能源的日益紧张，燃烧的价格也有了很大的升高，火电企业要想实现转亏为盈就需要通过配煤掺烧来提高工作效率。此电厂为了能够降低成本，提高1000MW二次再热机组的工作效率，也掺烧了一些性价比加高的煤种，比如进口印尼煤、澳洲煤、褐煤等。这些不同的煤种在灰熔点、水分、热值以及挥发份等方面存在很大的不同，这些特性的不同必然会导致燃烧过程中再热蒸汽的温度不同。下表1是不同的煤种掺烧对再热气温的影响。

表1不同的煤种掺烧对再热气温的影响

从上表就可以看出。随着进入锅炉内的煤质降低，也就是水分较高、发热量低的煤种增加的时候，那么在一样的负荷下，燃烧需要的风量和燃料量也有所增加。由于烟气量增大，那么就会影响到高温再热器、对流型的一次低温再热器以及二次低温再热器，从而增加再热蒸汽的温度。

1000MW二次再热机组运行的过程中，对在再热器的蒸汽温度影响比较大的还有进入锅炉内煤的灰熔点。由于此机组中的低温过热器的受热面是位于锅炉内温度最高的区域，因此随着不断掺烧一些低熔点的煤，比如进口印尼煤等，那么就会降低锅炉内整体的灰熔点。这种情况下就会导致低温过热器的受热面出现结焦的情况，那么其能够吸收的热量就会减少，因此一次再热器和二次再热器受热面吸收的热量就会增加，从而增加了再热蒸汽的温度。

2.4燃烧器摆角和风门的综合优化

此电厂的1000MW二次再热机组从运行开始，就出现了锅炉的受热面出口的壁温和汽温存在较大的偏差的情况，这样就会降低一次再热和二次再热的再热蒸汽的温度。因此为了降低这种偏差，增加再热蒸汽的温度，可以采取的措施有：改变BAGP、UAGP的水平摆角角度，增加SOFA风门开度，从而找到最好的方式。

BAGP、UAGP等水平摆角调整的过程中，可以将其分别调整为-25°、-20°、-15°、-10°、0°以及+10°等。进行反切转变以及正切切到对冲的时候，位于正切状态的时候，锅炉内的主气流扰动会降低，明显的出现了燃烧不完全的情况，同时从烟道排除的烟气中的一氧化碳的含量也比较高，没有完全燃烧产生的热损失也比较大。当将水平摆角转变为反切的时候，可以发现主蒸汽、一次再热蒸汽以及二次再热蒸汽的蒸汽气温偏差降低了，从而有利于提高再热蒸汽的温度。特别是当蒸汽温度不足的时候，使用这种方式效果比较好[3]。

2.5烟气再循环调温

烟气再循环调温的原理是利用省煤器后烟气（温度为250℃—350℃）的一部分，通过再循环风机从炉膛下部送入，以降低炉膛的辐射换热量，改变锅炉辐射与对流受热面的吸热量比例，达到调节汽温的目的。炉膛温度随再循环烟气量增加而降低，使辐射吸热量减少，但炉膛出口烟气温度变化不大。而对流受热面的吸热量却随烟气量增加而增加。烟气再循环调温主要用于调节再热蒸汽温度，一般每增加1%再循环风量，可使再热汽温提高约2℃。但是对于燃烧低挥发分煤和低质煤的锅炉，不能够使用。

此电厂不仅通过了上述的几种方式进行调整，同时也不断的进行研究，对不同的负荷段状态下也进行了调整。经过调整之后，此电厂的一次再热和二次再热过程中的再热蒸汽温度有了明显的提高。

3、结束语

我国对于1000MW二次再热机组的建设研究还处于起步阶段，因此运行的过程中出现的一些问题还需要行业内部的专业人员进行研究分析。本文通过调整烟气再循环、吹灰方式、优化磨组组合、调整配煤掺烧以及优化风门和燃烧器摆角，来增加再热蒸汽的温度。希望这些经验能够为以后同类机组的调试提供一些经验，从而促进我国电力事业的发展。

参考文献：

[1]牛海明，邱忠昌，黄焕袍.1000MW二次再热超超临界机组再热汽温控制策略及工程应用[J].中国电力，2017，50（9）：138-142.

[2]陶谦，陈有福，管诗骈，等.1000MW超超临界二次再热示范机组锅炉汽温偏差的消除[J].锅炉技术，2016，47（6）：16-20.

[3]胡尊民.二次再热1000MW机组汽温振荡原因分析[J].发电设备，2018，32（2）：139-143.