关于600MW超临界机组锅炉运行中水冷壁超温原因分析及对策

600MW超临界锅炉启动过程中主汽温偏高问题分析及对策针对华电XX公司国产600MW机组直流锅炉启动时蒸汽温度偏高的问题分析，认为主要原因在水冷壁产生的蒸汽量太小，提出控制总风量、启动给水流量、加强燃料控制、提高给水温度和提高一二次风风温、制定完善的配煤计划等措施。

标签：超临界；直流锅炉；启动初期；温度高1 简介该锅炉为一次再热、挡板调节再热汽温、平衡通风、尾部双烟道、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

前后墙对冲燃烧、W型火焰燃烧。

双进双出钢球磨煤机正压直吹式。

B、E 磨煤机燃烧器配置微油点火装置，A、F磨煤机燃烧器配置辅油油枪。

2台动叶可调轴流式送风机，2台动叶可调轴流式引风机，2台动叶可调轴流式一次风机，2台三分仓回转式空气预热器。

2 启动过程中主汽温度偏高现象在“168试运行”及投产半年内，多次启动过程中出现过热器汽温偏高，尤其是并网期间，在主蒸汽压力为7.8-9.5MPa左右时，屏式过热器及高温过热器金属温度都曾达到550℃，有时甚至达到575℃。

此时曾试图增加减温水量来控制汽温，由于启动电泵设计最高工作压力只有11.9MPa，且减温水取水点与喷入点间压降太小，使减温水流量小，减温效果差，对汽轮机的冲转造成了一定影响。

特别是机组冷态启动时，要求主汽温度维持450℃以下，但往往控制不了。

由于主汽温度高，造成汽轮机热冲击，高、中压缸胀差大甚至超限，致使机组启动延误，增加了启动成本。

3 原因分析3.1 风量偏大点火后由于油枪雾化效果差，烟色较黑，炉膛光亮度差。

运行人员为改善燃烧，增加启动油枪的根部风，过于开大C挡板。

加上风量测点极容易堵塞和测量不准，运行人员只有根据送风机电流、风机出口压力、氧量来调整送风机负荷。

运行人员为防止风量低低MFT，在风量调节中比较保守。

以上多种原因使得总风量超过启动时35%BMCR风量的要求，使火焰中心上移，减少煤粉在炉膛的停留时间，水冷壁的辐射吸热量减少，蒸发量降低。

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超临界锅炉水冷壁泄漏原因分析及防范措施摘要田集电厂600mW机组锅炉水冷壁爆管接连爆管两次，且爆管位置均在同一个位置。

本文对爆管原因进行了分析，并提出了相应的防范措施。

关键词爆管；原因；分析；防范措施1 锅炉设备概况田集发电厂一期工程锅炉是由上海锅炉厂有限公司制造的超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式，平衡通风、固态排渣、露天布置燃煤锅炉、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

型号为SG1913/25.4-M967。

炉膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁）采用螺旋围绕膜式管圈，从水冷壁进口到折焰角水冷壁下标高49 684mm处。

螺旋段水冷壁由326根φ38.1mm的管子组成，节距为54mm。

螺旋段水冷壁通过水冷壁过渡段及中间混合集箱实现垂直段与螺旋段管屏的过渡，由一根螺旋管分成四根垂直管。

螺旋管圈高度为41.07m，由326根管子以倾角13.9498°右旋螺旋而成，螺旋管圈为1.61圈。

2 事故经过事故发生时负荷600mW，主汽压力24.1MPa，主/再热汽温563℃/564℃，A、B、C、D、E、F六台磨煤机运行。

13:00′左右，机组补水量、引风机电流突然上升，并且炉管泄漏仪第1、2、6点报警，同时就地检查前墙水冷壁中间30m处有明显泄漏声，立即申请停炉。

进入炉内检查，发现前墙螺旋水冷壁#7管屏下数第6根管子炉膛中心处，标高约30.8m处有一爆口，爆口附近有轴向裂纹，爆口两端有涨粗现象（两端各有约6m长度范围），相邻的上下两根管子没有异常。

对这根管子存在缺陷的部分全部进行切割，分三段更换新管后机组重新启动。

机组并网3个小时后，负荷240mW左右时炉管泄漏仪第1、2点报警，就地检查前墙螺旋段同样区域有泄漏声，立即停炉。

进入炉膛检查，发现漏点位置在上次新换管子上，且在上次爆口位置的上游约800mm处，本次爆口两端约3m长度范围依旧有涨粗现象。

在泄漏处采用灌热水的方法对这一根螺旋水冷壁管子进行检查，充水后在#2角燃烧器下方发现这根管子有一个直径约6mm豆粒状漏点。

600MW超临界锅炉低负荷防水冷壁超温控制策略摘要：受新能源对电网的影响，火电机组深度调峰任务日渐加重，机组在中低负荷段运行时间增多，且AGC负荷指令和网频波动频繁。

受这些因素影响，机组运行中的一些问题逐渐显露。

锅炉燃烧中磨煤机运行台数少、给水流量低，锅炉受热面和汽水品质反应灵敏，极易发生参数超限，尤其是锅炉受热面管壁在煤量突增而水量不足时，炉管壁温度上升速度快，超过允许值，长期运行极易造成炉管因金属疲劳、高温腐蚀而发生泄漏。

通过对运行参数的分析，查找运行规律，对协调控制中的给水控制回路进行优化和参数调整。

解决这一问题，使得低负荷波动时既能满足煤水比的匹配，又能抑制水冷壁管温度超限，提高锅炉运行的安全性。

关键词：深度调峰；锅炉受热面；壁温超限；控制优化0引言某电厂2×600MW超临界机组，锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的变压直流炉、一次中间再热，采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊Π型结构。

配置6台直吹式中速磨煤机，下层两台磨为等离子点火，燃油系统在后期被取消，配置两台汽动给水泵调整给水流量。

随着国内新能源的大力发展，新能源在电网中的占比快速增长，但新能源受气候条件影响，负荷不稳定，火电机组承担了更多的调峰任务，且在中低负荷段运行时间较多[1]。

在AGC负荷指令和网频波动下，机组工况变化频繁，有时甚至处于振荡，这对机组系统和自动控制形成了严峻的考验[2]。

在50%（300MW）负荷左右，水冷壁温度波动大且易超温，运行人员调整中又造成主汽温度过低情况。

通过对运行参数和调整过程进行分析，找出关键问题，从自动控制策略制定方案并实施解决。

1锅炉水冷壁超温现象分析在50%～60%负荷工况时，选择4台磨煤机运行，下层两台，中上层各一台的磨组运行方式，部分燃煤为低灰熔点煤种。

在AGC负荷指令波动频繁时，水冷壁温度上升较快，易超温。

一般采取降低中间点温度的调整方式，但在煤量降低且煤质变化时，又可能造成汽温快速突降问题。

600MW超临界锅炉水冷壁高温腐蚀分析及处理摘要：介绍了某600MW超临界锅炉高温腐蚀状况，通过增加锅炉水冷壁贴壁风，通过燃烧试验结果以及锅炉冷热态试验分析得出水冷壁侧墙壁面强还原性氛围得到有效控制，达到降低锅炉水冷壁高温腐蚀目的。

关键词：超临界锅炉;水冷壁;高温腐蚀;燃烧器一、概述某电厂600MW超临界锅炉存在严重的水冷壁高温腐蚀问题。

2012年7月份，委托西安热工院对#1、2炉进行燃烧调整试验，发现两侧墙水冷壁煤粉气流刷墙情况严重，贴壁呈现强还原性气氛，摸底工况下燃烧器至燃烬风区域侧墙含氧量均小于0.3%，CO含量大于10000ppm，H2S含量大于1200 ppm，NOx排放量小于300 mg/Nm3。

比对同为前后墙对冲燃烧方式的电厂，燃烧系统使用三井巴布科克LNASB燃烧器，多年运行均未出现水冷壁高温腐蚀问题。

其燃烧器结构与HT-NR3燃烧器相比，二次风和中心风的通流面积很大，燃烧器区域燃烧较充分，缺氧脱氮深度不及东方日立HT-NR3燃烧器。

该厂的NOx排放量大于500 mg/Nm3，但是通过调整二次风挡板开度，NOx的排放量可控制不超过450 mg/Nm3。

鉴于通过运行调节无法降低水冷壁贴壁还原性气氛，需要采取其他措施控制解决。

二、燃烧调整情况介绍#1锅炉入炉煤质年度平均含硫量为0.6%，在锅炉水冷壁高温腐蚀专项调整试验中，主要针对还原性气氛和煤粉气流刷墙进行，试验中以还原性气体H2S和CO、壁面附近氧浓度、贴壁面煤粉量为参考指标。

（1）摸底工况，在两侧墙高温腐蚀最严重区域共装设15个测点（即中层燃烧器标高至炉膛下层吹灰器标高），测试表明两侧墙贴壁氧量均在0.1%～0.3%，CO和H2S浓度较大，大部分已经超过仪器仪表量程（CO 和H2S量程上限分别为10000ppm和1203ppm），且抽出气体中含有大量煤粉，两侧墙煤粉气流刷墙严重，NOx排放量为217mg/Nm3。

（2）外二次风旋流调整试验，在运行氧量不变前提下外二次风开度为100%/50%/30%/30%/50%/100%。

600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究摘要：本文结合600MW超临界W型火焰直流锅炉运行中，引起水冷壁壁温差的原因，对如何控制水冷壁壁温差展开研究。

同时对工质焓增、工质出口温度、水冷壁及锅炉运行调整等措施在水冷壁壁温差控制中的实践价值进行简单阐述，借此明确W型火焰直流锅炉在超临界状态中，其水冷壁壁温差控制的要点。

关键词：600MW；W型火焰直流；锅炉；水冷壁壁；温差引言水冷壁是锅炉结构设计中的重要组分，其温差控制关系着锅炉生产作业质量与效率。

为有效指导锅炉水冷壁壁温差控制，本文以600MW超临界W型火焰直流锅炉为例，对该类锅炉内水冷壁壁温差控制思路做出探讨，希望给予相关从业者建议与参考。

一、引起水冷壁壁温差的原因600MW超临界W型火焰直流锅炉，其在内部结构中水冷壁的布设模式通常为低质量、低流速的垂直管道设计。

但在该类锅炉运行期间，由于水冷壁内管壁流速设计后，正态反应特征限制着壁管的跟随性能，所以在锅炉负荷较大时，水冷壁管壁反应特性会呈现出固化、滞后的情况，导致管壁在高负荷温度下与相邻、周边低温环境产生较大温度偏差[1]。

结合锅炉动力特征，造成水冷壁温差的原因可从以下内容体现。

首先，锅炉下端辐射区域中，水冷壁壁温与锅炉负荷有着明显联系性，该区域壁温降低时，锅炉辐射会明显升高，而上端辐射区域则是在负荷变高时，水冷壁壁温差的变化趋势为“先降后升”。

因此，若W型火焰直流锅炉负荷为600MW，上端辐射区域、下端辐射区域的壁温偏差较大，约为18摄氏度。

同时在锅炉运行期间，上端辐射区域中直流管壁工质温度较小，但辐射区螺旋管周边水冷壁温度上升。

其次，因水冷壁上端辐射区域中的垂直管工质参数较大、且大于比热区，所以在工质流速较低状态下，锅炉中间混合集箱中的流量分配受阻，上端辐射区、下端辐射区的水冷壁温度差异明显。

最后，通常情况下，锅炉热负荷增加时，水冷壁出口温度会与锅炉下端辐射区负荷呈反比关系，即负荷增加、温差下降。

600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因及对策分析作者：刘政扬来源：《科学与信息化》2019年第12期摘要水冷壁超温是现代发电厂内部机械运行中最常见的问题，不仅关系着发电厂内部能量能否正常供应，还会威胁到相关技术人员的人身安全，因此，如何优化超超临界机组锅炉使用成为一项重要内容。

本文将以600MW超超临界机组锅炉为主要叙述内容，结合实际机械运行中出现的问题，从根源上进行分析，在现代技术和管理体系的基础上，进一步提升现代600MW超超临界机组锅炉运行效率，减少水冷壁超温等问题的出现。

关键词 600MW；超超临界机组；锅炉水冷壁；超温；原因；对策前言电能作为现代城市基础运行的必要性能源之一，因其自身能量特点备受大众行业青睐，则为了保障电能供应能够满足城市需求，发电厂引入新型600MW超超临界机组锅炉代替传统发电机械设备，提升发电厂整体生产能力与效率。

但在实际机械设备运行中，常常会出现水冷壁超温故障问题，造成锅炉局部温度不一，机械设备内部结构被影响而出现变形，进而加剧结构之间的磨损程度，发电设备出现运行故障和结构损坏的概率增加，浪费大量资源和发电厂运行成本，危及相关操作人员的自身安全。

1 超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析1.1 燃料质量水平发电厂内部机械设备运行和电力能源运输方式都较为复杂，为了支撑内容基础的流程顺利进行，发电厂每天都需要花费大量的人力、物力，而在这些基础运行成本中最主要的开销除了机械运行花销，再者就是对产电力能源燃料的购买，这是因为燃料自身质量会在一定程度上影响发电厂内部产生电力能源的效率。

如果想要保障高生产效率、低污染排放，就要相应的选择更好的燃料种类与质量，有利于整体长远发展，但是往往中小型发电厂只重视当前利益，大量购买质量较差的燃料种类，这些燃料虽然也能够进行电力资源提取，但却存在着高挥发性和可磨性差的缺点，高挥发性是由于燃料内部杂质含量过高，可磨性差则是燃料自身存在的问题。

600MW超临界锅炉水冷壁泄漏原因及防范措施摘要田集发电厂两台600MW机组锅炉水冷壁自2007年7月投产以来共发生4次水冷壁泄漏和爆管事故，且泄漏部位均在不同的位置，本文对本厂泄漏爆管原因进行了分析，并根据实践经验中提出了相应的防范措施。

关键词爆管；原因；分析；防范措施1锅炉设备概况当实施一起工程之时，田集发电厂引进了两台600MW机组锅炉，该锅炉是上海锅炉厂所制造，是一种依靠螺旋管圈变压运行的直流锅炉，燃烧所采用方式为四角切圆模式，固态排渣、平衡通风、采用全钢构架的п型锅炉。

锅炉炉膛水冷壁由螺旋管圈和垂直管圈水冷壁所构成的膜式水冷壁所组成，锅炉中炉膛下部所用管圈应用了螺旋围绕的模式，从折焰角一直到水冷壁入口下标高度为49684mm。

326根直径为38.1mm管子共同组成了水冷壁，其形状为螺旋段，其中所用混合集箱主要是用来过渡螺旋段和垂直段，常用方法就是将一根螺线管平分成了四根垂直管道。

第一次水冷壁泄漏的主要部位、原因分析：泄漏部位：水冷壁梳形板与水冷壁管的角焊缝处泄漏原因分析：炉膛梳形板与水冷壁管的角焊缝上存在咬边、夹渣等缺陷，降低了管子的强度。

锅炉运行中，水冷壁管排受热产生热膨胀，使其相连接的角焊缝上产生应力，在咬边处产生了裂纹，裂纹长度大约约11mm，方向为管子平行。

同时中下部水冷壁梳形板和刚性梁支座焊接，支座角钢挂在刚性梁翼板上，通过滑动来消除水冷壁与刚性梁之间的膨胀偏差。

刚性梁支座角钢与刚性梁之间安装中应预留2mm左右间隙，来保证刚性梁与水冷壁之间的相对膨胀，在检查拆开保温时发现支座角钢有局部弯曲变形，原先预留的2mm间隙完全抵死，不能自如滑动。

上游存在漏点致下游水冷壁质量流速降低超温爆管当位于超临界的压力之下，就具有比热容高峰值区，而将比热容点最大稳定称之为临界温度，将该点视为相变点。

当位于一定的区域范围中，一旦比容发生了急剧变化必然造成膨胀量更着剧增，并且还会降低粘度和导热系数，将因工质物理特性发生变化而造成传热恶化类似变化，在亚临界参数下出现了膜态沸腾即被称之为类膜态沸腾，事实上该现象主要和管内的质量流速、水冷壁管型以及热负荷等各种之间存在极大关系。

600MW机组水冷壁泄露时的壁温超温现象分析作者：段利涛张君正来源：《科学与信息化》2019年第11期摘要国家能源集团荥阳煤电一体化有限公司采用北京巴布科克威尔克斯有限公司生产的超临界锅炉，自投产以来发生数次水冷壁爆管事故。

本文通过对锅炉燃烧热偏差、锅炉结构、水动力等方面分析了爆管的原因。

以及爆管后采取的措施和爆管后对水冷壁的影响。

关键词超临界锅炉；水冷壁；爆管引言由于种种原因，锅炉水冷壁发生轻微泄漏后不能立即申请停炉检修，常常需要带病维持运行。

为了保证锅炉能够维持运行，我们常需要采取一些措施来降低泄漏量和工质压力。

这些措施就有：锅炉降压运行等。

在这种运行状况下，经常出现锅炉水冷壁严重超温现象。

1 设备介绍1.1 型式、型号锅炉采用了北京巴布科克威尔克斯有限公司生产的超临界参数、垂直炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的“W”火焰P型锅炉[1]。

1.2 燃烧设备燃烧设备采用双拱绝热炉膛、浓缩型低NOx双调风旋流燃烧器，燃烧器平行对称布置于炉膛下部的炉拱上，前、后各12只，共24只；在燃烧器的下部，与燃烧器相对应，前后墙各布置12个乏气喷口，共24只；与煤粉燃烧器对应同时配置了24只点火油枪；每个燃烧器下部均设有分级风管，每个分级风管分成2个支管（即喷口），每台锅炉共有48个分级风喷口，前后墙各24个。

1.3 水冷壁炉膛为全焊接密封膜式水冷壁，炉膛下部水冷壁管为优化多头内螺纹管构成，上部炉膛侧由光管膜式水冷壁构成。

炉膛上部水冷壁与下部水冷壁经水冷壁中间联箱连接。

2 水冷壁超温的原因水冷壁局部超温的原因分为两类，一是各水冷壁管子间的流量分配不均引起的热偏差，二是颅内火焰分布不均引起的热偏差。

其中，前者的影响因素较复杂，如各管子间设计时就存在阻力偏差，清洁度不同引起的阻力偏差等，处理热偏差方法也受很大限制；后者常见的有制粉系统的煤粉浓度不均，配风不当，燃烧器的投用组合方式不当等原因[2]。