摘 要：隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)超臨界機(jī)組提出了更高的要求，從而使得超臨界機(jī)組的容量不斷變大，660MW超臨界機(jī)組是目前我國(guó)電力系統(tǒng)中最常見的一種。其在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)面臨著機(jī)組過熱現(xiàn)象，因此，文章就對(duì)怎樣更好的控制其過熱汽溫問題進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：660MW；超臨界機(jī)組；直流爐

隨著科技的發(fā)展，常規(guī)的超臨界機(jī)組已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，促使著人們不斷對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新和改革，超臨界機(jī)組應(yīng)運(yùn)而生，無論是起參數(shù)還是容量都得到了很大提升，主蒸汽壓力和溫度分別達(dá)到了20MPa以上、550℃以上，相比較于常規(guī)的超臨界機(jī)組來說，其熱效率得到了顯著提升，大大滿足了人們實(shí)際生產(chǎn)的需求。然而超臨界機(jī)組也存在著一些問題，尤其是其在實(shí)際運(yùn)行過程中具有很高的參數(shù)，而且又是直流爐的鍋爐，所以其調(diào)峰范圍非常大，這就要求超臨界機(jī)組汽溫必須具有更強(qiáng)的控制力。下面我們就對(duì)控制660MW超臨界機(jī)組過熱汽溫進(jìn)行詳細(xì)的探討和分析。

1 超臨界機(jī)組的主要控制特點(diǎn)

相比較于常規(guī)超臨界機(jī)組來說，超臨界機(jī)組有著更為明顯的特征。下面我們就超臨界機(jī)組的主要控制特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析：

（1）常規(guī)超臨界機(jī)組中設(shè)有汽包環(huán)節(jié)，從而能夠間斷性的給水進(jìn)行加熱，但是超臨界直接爐沒有設(shè)置該環(huán)節(jié)，其一次性不間斷的完成加熱、蒸發(fā)以及水受熱變成水蒸氣的過程，在以上三個(gè)階段中沒有特別明顯的分界線來區(qū)分。另外處于亞臨界或超臨界狀態(tài)下運(yùn)行的鍋爐，在遇到不同運(yùn)行工況時(shí)，蒸發(fā)點(diǎn)也會(huì)適當(dāng)?shù)陌l(fā)生移動(dòng)，移動(dòng)范圍是在一個(gè)或幾個(gè)加熱區(qū)內(nèi)進(jìn)行，所以超臨界機(jī)組的一個(gè)主要特征是給水、燃燒以及汽溫這三個(gè)系統(tǒng)之間具有緊密的聯(lián)系，而且減溫水、風(fēng)燃比和燃水比具有較高的調(diào)節(jié)品質(zhì)，同時(shí)還能夠以整體的形式進(jìn)行相應(yīng)的控制。（2）直流爐機(jī)組的水泵、汽機(jī)、汽水這三者之間是緊密聯(lián)系的，因此，超臨界機(jī)組的一個(gè)重要特征就是耦合特性非常強(qiáng)，這也是其得到廣泛應(yīng)用的重要前提。（3）超臨界機(jī)組中，不同區(qū)段中的比容、比熱都具有很強(qiáng)的波動(dòng)性，同時(shí)工質(zhì)也沒用非常規(guī)律的流動(dòng)和傳熱。工質(zhì)壓力隨著負(fù)荷的不斷改變也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，其變化范圍是在亞臨界跟超臨界之間，進(jìn)而工質(zhì)特性也會(huì)出現(xiàn)較大的變化，以上各種變化直接決定了超臨界機(jī)組具有較強(qiáng)的非線性特征。（4）由于超臨界機(jī)組中沒有設(shè)置汽包，從而就直接導(dǎo)致直流鍋爐沒有較大的蓄熱量，而且蓄熱能力也很低，大概為汽包爐的30%。從而使得超臨界機(jī)組具有較高靈敏度的負(fù)荷調(diào)節(jié)力，確保設(shè)備的快速啟動(dòng)和停止。

2 660MW超臨界機(jī)組過熱汽溫控制策略

2.1 中間點(diǎn)控制

2.1.1 煤水比。臨界壓力工況點(diǎn)在由亞臨界、超臨界、超臨界變化過程中，會(huì)有較大的比熱容區(qū)存在，從而使得直流爐的工質(zhì)定壓的比熱容不斷變大，焓值在變化過程中工質(zhì)溫度基本上不會(huì)發(fā)生變化，因此就導(dǎo)致其具有非常顯著的動(dòng)態(tài)差異。這就需要相關(guān)工作人員，做好煤水比和減溫噴水的協(xié)調(diào)工作，從而來實(shí)現(xiàn)對(duì)過熱氣溫的有效控制，也就是對(duì)這兩者汽溫調(diào)整的各自優(yōu)勢(shì)有效的利用起來，從而讓氣溫的整體調(diào)整和響應(yīng)能力達(dá)到最佳。由此看出，控制好660MW超臨界機(jī)組過熱汽溫的一個(gè)重要措施就是做好煤水比的調(diào)整工作，但該措施也有延遲比較大的不足，這需要相應(yīng)工作者給予足夠的重視。目前，煤水比主要有以下兩種控制措施：一是，穩(wěn)燃調(diào)水，該措施主要是控制好過熱汽溫的快速變熱，但是會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷出現(xiàn)一定的波動(dòng)現(xiàn)象；二是，穩(wěn)水調(diào)燃，該措施主要是控制過熱汽溫過慢，具有精確控制負(fù)荷的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)工況處于較為穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，隨著直流爐給水量由初始的G0上升到G1時(shí)，也會(huì)使燃料量發(fā)生相應(yīng)的變化，即從開始狀態(tài)的B0變化到現(xiàn)在的B1，下面我們通過公式（1）來表示過熱器出口部位的焓值變化。

△h"gy=△h"gr.1-△h"gr.0=（△h"gr-hgs）（1-m0/m1）（1）

在公式（1）中，工況變化前后的過熱器出口部分的焓分別△h"gr.0、△h"gr.1用來表示，單位為kJ/kg；煤水比在工況變化前后分別為m0、m1，其中m0=B0/G0，m1=B1/G1。

通過上式我們可以將汽溫受到煤水比變化的影響準(zhǔn)確的計(jì)算出來，直流爐的燃料量和給水量沒有達(dá)到均衡時(shí)，出口部位的汽溫也將出現(xiàn)較大的變動(dòng)，因此，工作人員必須做好煤水比的控制工作，從而有效的確保汽溫維持在額定溫度內(nèi)。

2.1.2 焓值的控制措施。就目前我國(guó)的實(shí)際情況來說，焓值控制措施雖然已經(jīng)得到了重要應(yīng)用，但是還沒有在超臨界機(jī)組中得到廣泛應(yīng)用，焓值控制的重要特點(diǎn)是其具有快速的失配反應(yīng)力，同時(shí)不僅能夠快速、系統(tǒng)的進(jìn)行校正，而且還有非常明確的焓物理概念，過熱蒸汽做功能力的大小就是通過焓值來體現(xiàn)的，焓值控制措施的主要功能體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面能夠有效的控制負(fù)荷，另一方面還能確保過熱汽溫實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)整。工作人員設(shè)定好過熱器的入口焓就是做好焓值控制的重要前提和基礎(chǔ)。

2.2 噴水減溫控制

超臨界機(jī)組在正常運(yùn)行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的瞬間過熱汽溫現(xiàn)象，可以通過噴水減溫的方式來有效控制。在末級(jí)的過熱器出口汽溫中主要分為以下兩個(gè)控制區(qū)間：一是濕態(tài)運(yùn)行區(qū)；二是直流運(yùn)行區(qū)。直流運(yùn)行區(qū)主要是指在機(jī)組啟動(dòng)過程中發(fā)生的濕態(tài)運(yùn)行，這期間內(nèi)過熱器通過的蒸汽量要小于爐膛通過的水流量，從而使得貯水箱內(nèi)收集剩余的水，只有在確保多有的爐膛工質(zhì)都流入到過熱器后，鍋爐才能達(dá)到直流運(yùn)行區(qū)，因此，在此情況下，要求工作人員一方面要對(duì)末級(jí)過熱器做好相應(yīng)的出口汽溫控制工作，另一方面也要做好過熱器管組在入口處進(jìn)入飽和狀態(tài)的預(yù)防工作。

人們經(jīng)常會(huì)選擇三級(jí)噴水的方式來對(duì)超臨界燃煤鍋爐進(jìn)行有效控制，從而能夠有效預(yù)防汽水分離器、過熱器以及水冷壁上出現(xiàn)大范圍的溫度變化。這三級(jí)噴水的作用分別為，第一級(jí)噴水減溫通常情況下看作是一種粗調(diào)節(jié)的作用，但是能夠?qū)^熱器在進(jìn)口部位的溫度參數(shù)起到有效控制的作用，確保屏式過熱器管壁上的溫度在可控范圍內(nèi)；第二級(jí)噴水主要起到一種過渡作用；第三極噴水是主要的汽溫減溫器，這主要是由于該減溫器的靈敏度非常高，非常適合對(duì)主汽溫度進(jìn)行有效的控制。由此可以看出，工作人員做好噴水減溫控制工作，能夠有效控制超臨界機(jī)組的瞬間過熱汽溫，使其能夠安全、穩(wěn)定的進(jìn)行運(yùn)行，從而對(duì)確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著非常重要的作用。

此外，還可以通過煙氣擋板來對(duì)再熱汽溫進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，當(dāng)技術(shù)人員使用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫時(shí)一定要注意，為了避免增加煙道的阻力，一定不要將擋板關(guān)得過小，這主要是由于當(dāng)擋板關(guān)得過小時(shí)，會(huì)使煙道內(nèi)的積灰逐漸增多，進(jìn)而導(dǎo)致煙道堵塞。調(diào)整原則是在保證再熱器不投減溫水的情況下盡量開大煙氣擋板。

3 結(jié)束語

綜上所述，660MW超臨界機(jī)組已經(jīng)在各大電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，并且發(fā)揮著非常重要的作用。但是其也存在著過熱汽溫的問題，進(jìn)而影響到超臨界機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，要求相關(guān)技術(shù)人員必須重視起來，及時(shí)采取有效的解決措施，做好過熱汽溫控制，從而為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：李欣欣（1987，11-），女，吉林省德惠市人，助理工程師，本科，研究方向：超超臨界機(jī)組的汽溫調(diào)整、超超臨界機(jī)組空冷防凍的技術(shù)措施。