下载文档原格式
600WM超临界直流锅炉水冷壁超温分析及对策超临界锅炉作为当前最先进的燃煤发电技术，具有能耗低、环保、技术含量高等特点。
由于超临界锅炉工质压力高，超临界锅炉大多数采用直流锅炉，直流锅炉水冷壁流动阻力比较大，运行过程的水压压头比较高，容易引起工质流动不稳定、热偏差等问题，从而导致锅炉受热不均匀，部分面积超过临界温度，影响到超临界直流锅炉运行的安全性。
本文主要600WM超临界直流锅炉水冷壁超温出现的原因，并根据这些原因提出了相应的解决策略，希望确保600MW 超临界直流锅炉运行的稳定性。
引言：超临界锅炉指锅炉内工质的压力在临界点以上的锅炉与传统的锅炉间相比，超临界锅炉的煤耗量低，单电煤耗量约为310g标准煤，超临界机组的发电效率达到了41%，我国传统的火电厂发电效率一般低于35%，單电煤耗量超过380g 标准煤以上，每度电至少可以节约50g标准煤。
与传统的锅炉相比，超临界锅炉更加环保、节能，是未来火电厂建设的方向。
但是超临界直流锅炉的装机容量比较大，锅炉的蒸发受热面积不均匀，容易造成管壁温度超标，从而影响到锅炉的正常运行，造成水冷壁内工质性能发生变化，引起流量的异常变化，威胁到锅炉运行的安全性。
因此需要对超临界直流锅炉水冷壁超温现象进行分析，找出水冷壁超温的原因，并采取有效的措施，促进我国超临界锅炉的发展。
1.600WM超临界直流锅炉水冷壁超温原因分析某发电厂有两台600WM超临界机组，锅炉为国内某锅炉生产厂家生产，超临界机组为日本三菱公司提供的技术，超临界机组采用直流锅炉，燃烧器布置在四面墙上，火焰喷射方向与水冷壁垂直，二次风喷嘴安装在主燃烧器上，锅炉在热运行状态下，一次风、二次风可上下摆动。
超临界机组运行期间，出现了水冷壁管吸热偏差或者超低温现象，部分时段出现水冷壁壁温超过机组阈值，影响到超临界机组的安全运行。
根据运行数据信息以及超临界直流锅炉水冷壁超低温出现的异常现象，总结出以下原因：1.1部分水冷壁管热负荷偏高根据锅炉炉膛的燃烧方式，如果炉膛内的煤炭燃烧时产生的火焰出现偏差，则可能导致高温烟气直接冲刷水冷壁，导致局部水冷壁温度比较高。
600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞发布时间：2023-06-30T08:23:17.750Z 来源：《中国电业与能源》2023年8期作者：陈飞[导读] 本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象，针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题，提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。
在机组运行过程中，通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法，有效控制了水冷壁的壁温，解决了结焦、磨损等问题。
贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义 563000摘要：本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象，针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题，提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。
在机组运行过程中，通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法，有效控制了水冷壁的壁温，解决了结焦、磨损等问题。
关键词：超临界W型火焰直流锅炉；水冷壁壁温；结焦；磨损目前国内超临界火焰直流锅炉的水冷壁布局采用低质量流量垂直管设计，水冷壁分为上水冷壁和下水冷壁，两者之间的过渡配有水冷壁中间混合收集器，也就是说，在壁炉下方具有垂直上升的内螺纹管的水冷壁入口歧管中，在L冷却壁的中间混合物歧管中，该垂直优化的阴管具有低质量流量设计，允许W型超临界火焰直流锅炉具有良好的正常流体动力反应特性，其给水流量随着热负荷的增加而增加，这允许管壁的良好冷却，反之亦然。
理论上，该系统可以依靠其自身的自补偿特性来平衡出口温差，减少相同水冷壁流的端壁温差，但在实际操作中发现，低质量流量设计的正常反应特性在任何时候都没有表现出良好的后续性能。
当负载的工作条件发生根本性变化时，正常反应特性具有一定的滞后，使得部分高热负载从管壁温度迅速增加，管壁与相邻或低温区域的温差增加，导致水冷壁过热。
1超临界机组锅炉及燃烧设备简介1.1超临界机组锅炉超临界机组锅炉采用北京巴布科克威尔克斯有限公司生产的燃煤锅炉，该锅炉出口（脱硝机组前）NOx排放浓度≤700 mg/Nm3的高级同步脱硫和脱硝机组。
防止直流锅炉给水系统故障造成水冷壁壁温超限的控制策略直流锅炉给水系统发生故障，由于给水流量的大幅下降，燃烧系统的惯性，导致水煤比严重失调，水冷壁内的工质进入到异常工况，轻则造成部分水冷壁壁温超限，重则造成水冷壁大面积超温、爆管，机组非停。
文章针根据水冷壁壁温超限的要因分析，找到给水系统故障时控制策略，从而保障水冷壁及机组的安全运行。
标签：直流锅炉；给水系统；水冷壁壁温1 概述华润电力唐山丰润有限公司热电联产2×350MW超临界燃煤发电机组，锅炉为北京巴布科克·威尔科克斯有限公司生产的超临界变压直流炉，单炉膛、一次中间再热、平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
给水系统配置2×50%BMCR的汽动给水泵。
水冷壁分为螺旋水冷壁和垂直水冷壁两个部分，分别装设94个壁温测点。
2 水冷壁壁温升高的必然性直流锅炉通过给水泵的压力一次性的通过各受热面而变成过热蒸汽，工作原理如图1所示。
在直流锅炉蒸发受热面中，由于工质的流动不是依靠汽水密度差来推动，而是通过给水泵压头来实现，工质一次通过各受热面，蒸发量D等于给水量G，直流锅炉的循环倍率K=G/D=1。
直流锅炉运行期间，工质在受热面内流动过程是没有明显的、固定的，预热、蒸发、过热分界点，所以，在工况变化时，各受热面长度会发生变化。
对于超临界压力以上压力运行的超临界锅炉水冷壁，工质温度没有对应压力下饱和温度的限制，水冷壁中工质的温度随着吸热量的增加不断上升，管壁内工质的温度是变化的，它与热负荷和工质流量有关，热负荷越大，工质流量越小的炉管内工质的温度越高。
直流锅炉水冷壁工质一次通过所有受热面，也就是说，工质必然要经过所谓“蒸干”传热恶化的过程，此时，管内对流换热系数大大下降，相同负荷下，由于热负荷造成的管壁温度增量大大上升。
针对水冷壁壁温升高的这种必然，我们的控制策略是：减少下辐射区域水冷壁受热面的单位吸热量，其中，关键是控制工质在水冷壁下辐射区出口的温度低于该工作压力对应的拟临界温度，也就是说，使工质的“蒸干“点不发生在热负荷最强的燃烧区域。
对冲直流锅炉水冷壁壁温偏差研究及治理摘要：近年来，超临界机组以其大容量、高参数、高效率等特点在火电机组中占有越来越大的比重。
超临界锅炉的主要燃烧方式是反对燃烧和切向燃烧。
反向燃烧对煤质的适应性不如切向燃烧，但炉膛出口两侧烟气温度偏差较小。
为了提高新的能耗能力，超临界机组需要参与深度调峰，包括频繁的启停、长期的低负荷运行和快速的升、降负荷。
由于对置直流锅炉的流场结构比四角切圆锅炉的流场结构更为独立，并且随着峰值深度的调整，水冷壁管内的工作质量流速减小，因此水冷壁区更容易出现较大的壁温偏差，这将导致爆管和机组无法停止。
因此，有必要研究对置式直流锅炉深度调峰水冷壁温度偏差的原因，并提出相应的处理方案。
关键词：冲直流锅炉；水冷壁；壁温偏差；治理1机组概况某超超临界3000t/h直流锅炉为DG3000/26.15-Ⅱ1型、前后墙对冲燃烧、干式除渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、全悬吊结构Π型布置，配套6台ZGM133N型中速磨煤机，侧煤仓布置，从高到低，前墙依次为A、B、C层，后墙依次为D、E、F层，每台磨煤机为同层的8只旋流燃烧器提供一次风粉。
锅炉上部炉膛为垂直水冷壁，下部炉为螺旋水冷壁，中间有过渡段水冷壁和两个垂直混合头。
在锅炉启动和低负荷运行过程中，水冷壁壁温偏差较大，远远超过壁温偏差安全值的80℃，导致壁温过热和热应力集中，进而在管壁焊接薄弱处爆管，位于上炉膛前壁。
2试验方法采用水冷壁回路网格划分、重点区域壁温测点密集布置和单变量现场试验等方法，研究了水冷壁启动过程中壁温最大偏差的变化规律。
研究了煤质、磨煤机运行方式和配风方式对低负荷煤壁温度分布的影响。
外圈号为回路号，对应位置的内圈号为回路中的管数。
在每个回路的出口处设置至少一个壁温测点，在前壁螺旋水冷壁的每个回路处设置两个壁温测点，在前壁垂直水冷壁的每个回路处设置三个壁温测点。
下炉螺旋管卷分32圈，上炉竖管卷分82圈。
针对对置式直流锅炉运行负荷范围内容易出现壁温偏差的问题，将试验条件设置为启动过程试验和低负荷稳态试验。
超超临界直流锅炉螺旋水冷壁的安装技术[摘要]在电厂受热面的安装过程中，螺旋水冷壁的安装是一项技术难题，如何保证螺旋水冷壁的安装质量，控制好螺旋水冷壁的上升角度，防止水冷壁整体扭转变形，对整个受热面的安装质量的保证起到了关键性的作用，本文结合我公司安装的内蒙古国电建投布连电厂一期2×660MW机组工程超超临界锅炉安装螺旋水冷壁的经验，阐述对以上几个方面的质量控制方法，并对施工过程中发生的问题进行分析处理以及施工中采取的一些主要措施进行总结，旨在共同提高安装工艺水平，为电站的安全稳定高效运行提供坚实的基础。
[关键词]直流锅炉；螺旋水冷壁；安装技术1 前言随着节能减排问题的日益突出，发电机组采用高参数、大容量的趋势已经明确，机组参数的提高引起了锅炉结构及受热面材质发生大幅变化，超超（超）临界锅炉采用螺旋水冷壁结构，这对锅炉安装提出了更高的要求。
将螺旋水冷壁的安装关键质量控制点，进行明确说明，来保证锅炉螺旋水冷壁的安装质量。
在整个受热面安装的过程中，螺旋水冷壁的安装时尺寸控制是一大难题，因为要装好螺旋水冷壁必须解决炉膛安装时的中心整体扭转，管屏大面积密封焊带来的焊接变形，高空安装施工给脚手架的搭设和设备吊装带来的矛盾，对冲燃烧器找正，以及确保焊口在超超临界压力下长期安全运行等一系列的重大技术难题。
解决好上述难题，将对整个锅炉的安装起到关键性作用，对以后类似锅炉的安装也将起到指导和借鉴作用。
2 螺旋水冷壁概况目前，超（超超）临界压力直流锅炉炉膛四周一般为全焊式膜式水冷壁，由下部螺旋盘绕上升水冷壁（包括过渡段螺旋水冷壁、中部螺旋水冷壁、冷灰斗螺旋水冷壁）和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成，两者间由过渡水冷壁和混合集箱转换连接，炉膛角部为圆弧过渡结构。
螺旋水冷壁是超超临界压力直流锅炉最为重要承压部件，其结构复杂，安装要求高。
整个炉膛螺旋水冷壁由640根水冷壁管组成，螺旋水冷壁和垂直水冷壁均采用膜式全焊接结构，由钢管和扁钢制成。
