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1000WM超超临界二次再热直流锅炉水冷壁超温分析及对策摘要：大唐国际雷州发电有限责任公司一期1、2号锅炉型式为超超临界参数变压运行螺旋管圈+垂直管圈直流锅炉。
自 2019 年投产以来，在低负荷时锅炉水冷壁常有短时超温现象，长期超温存在四管泄露风险，严重威胁锅炉受热面的安全运行。
现对锅炉水冷壁超温原因及对策进行简要分析。
关键词：超超临界直流锅炉；水冷壁；超温引言雷州发电厂1、2号锅炉型号为HG-2764/33.5/605/623/623-YM2，为哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的超超临界参数变压运行螺旋管圈+垂直管圈直流锅炉，单炉膛、二次再热、采用双切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置、π型锅炉。
从1号机组投产以来，锅炉前墙水冷壁发生大面积超温，而且管壁温升曲线基本与A侧过热汽温曲线一致570℃，水冷壁温度报警值为为515℃，此现象频繁发生在机组负荷波动期间，负荷刚开始波动时，水煤比短时失调，汽温、及水冷壁温超温频繁出现，当负荷开始稳定，水冷壁超温现象消失。
水冷壁超限不但严重威胁锅炉受热面的安全运行，而且影响了机组的调峰能力，特别是在广东省实行现货交易方式期间，严重威胁机组安全稳定运行。
1 原因分析1.1 超温发生工况通过对现场试验及数据的汇总，总结超温主要发生在以下工况：（1）低负荷段超温一般发生在400 -500MW 之间，A、B、C三层底层磨煤机运行。
（2）变负荷时负荷频繁变化，且负荷涨降时间没有稳定时间，汽温及水冷壁温都会出现超限的现象。
（3）启停制粉系统时：因雷州电厂制粉系统CD层之间间隔较大且没有CD层大油枪稳燃，制粉系统倒换方式受限，容易造成热负荷过于集中，而且上下层制粉系统倒换过程中不同制粉系统对AB侧烟气温度影响程度不同。
（4）炉膛吹灰长期无法投入：根据实际情况，炉膛吹灰投入条件要求负荷550MW及以上，长期低负荷，为了稳定燃烧无法投入吹灰。
1.2 影响水冷壁超温的因素（1）水冷壁表面积灰和结渣不均以及灰渣脱落引起的热偏差。
1．锅炉技术规范哈尔滨锅炉厂有限责任公司由三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）提供技术支持，为本工程设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、低NO X PM主燃烧器和MACT型低NOx分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用神府东胜煤、晋北煤。
锅炉主要参数如下：2．设计条件2.1 煤种电厂燃煤设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤，煤质分析数据及灰份组成如下表：2.2点火助燃用油油种#0轻柴油粘度(20℃时) 1.2~1.67°E凝固点不高于0℃闭口闪点不低于65℃机械杂质无含硫量不大于1.0%水份痕迹灰份不大于0.025%比重817kg/m3低位发热值Qnet.ar 41800KJ/ kg 2.3自然条件玉环地区气象有关数据如下：累年平均气压1004.9hPa年最高气压1028.4hPa年最低气压954.1hPa累年平均气温17.0℃极端最高气温34.7℃极端最低气温-5.4℃累年平均相对湿度80%累年最小相对湿度8%最大的月平均相对湿度91% (此时月平均最高气温25.5℃)累年平均水汽压17.7hPa累年平均降水量1368.9mm累年最大24小时降水量284.6mm累年最大1小时降水量147.0mm累年最长连续降水日数18d累年最大过程降水量225.3mm累年平均蒸发量1379.0mm累年平均雷暴日数37.5d累年平均雾日数49d累年最大积雪深度14cm累年平均风速 5.2m/s累年十分钟平均最大风速40.6m/s(1994年8月21日)累年瞬时最大风速50.4m/s(1994年8月21日)50年一遇10M高压基本风压0.8kN/m3(初步)全年主导风向N(16%)夏季主导风向SW冬季主导风向N2.4锅炉运行条件锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰（锅炉的效率—负荷曲线见附图）。
超超临界锅炉（1000MW）安装技术交底超超临界锅炉（1000MW）特点：锅炉工程量大，安装工期长，作业面广，涉及工种多，交叉多而成为工程建设的主线，同时作为超超临界锅炉，新材料的焊接数量多，焊接工期长。
锅炉上下部水冷壁全部由垂直管膜式水冷壁构成，上下部水冷壁之间设有混合集箱。
炉膛上部布置屏式过热器，沿烟气流程方向分别设置二级过热器（大屏）和三级过热器（后屏），折焰角上方布置有四级过热器（末过）。
在水平烟道处布置了垂直二级再热器（高温再热器）。
尾部竖井由中隔墙分隔成前后两个烟道。
前部布置水平一级再热器（低温再热器）和省煤器。
后部布置水平一级过热器（低温过热器）和省煤器。
在后竖井烟道底部设置了烟气调节挡板装置。
烟气通过调节挡板后又汇集在一起经两个尾部烟道引入左右各一的回转式空气预热器。
锅炉启动系统为带再循环泵系统，二只立式内置式汽水分离器布置于锅炉的后部上方，由后竖井后包墙管上集箱引出的锅炉顶棚包墙系统的全部工质均通过4根连接管送入二只汽水分离器。
在启动阶段，分离出的水通过水连通管与一只立式分离器贮水箱相连，而分离出来的蒸汽则送往水平低温过热器的下集箱。
分离器贮水箱中的水经疏水管排入再循环泵的入口管道，作为再循环工质与给水混合后流经省煤器—水冷壁系统，进行工质回收。
除启动前的水冲洗阶段水质不合格时排往扩容器系统外，在锅炉启动期间的汽水膨胀阶段、在渡过汽水膨胀阶段的最低压力运行时期以及锅炉在最低直流负荷运行期间由贮水箱底部引出的疏水均通过三只贮水箱水位调节阀送入冷凝器回收或通过炉水循环泵送入给水管道进入水冷壁进行再循环。
借助于再循环泵和给水泵，在锅炉启动期间水冷壁系统内始终保持相当于锅炉最低直流负荷流量（25%BMCR），启动初期给水泵保持5%BMCR给水流量，随锅炉出力达到5%BMCR，三只贮水箱水位调节阀全部关闭，锅炉的蒸发量随着给水量的增加而增加，而通过循环泵的再循环流量则利用泵出口管道上的再循环调节阀逐步关小来调节，当锅炉达到最小直流负荷（25%BMCR），再循环调节阀全部关闭，此时，锅炉的给水量等于锅炉的蒸发量，启动系统解列，锅炉从二相介质的再循环模式运行（即湿态运行）转为单相介质的直流运行（即干态运行）。
学术论坛 1000MW直流锅炉受热面超温分析及控制措施薛森林（广东惠州平海发电厂有限公司，广东 惠州 516000）摘要：某电厂1000MW机组，为超超临界燃煤直流炉，锅炉采用Π型结构，锅炉受热面分为启动部分、过热器系统及再热蒸汽系统，启动部分为省煤器、水冷壁、分离器，过热器部分为顶棚过热器、低温过热器、前屏过热器、后屏过热器、高温过热器，再热器部分为低温再热器、高温再热器。
水冷壁采用上下分段的结构,炉膛下部水冷壁采用螺旋管圈,从冷灰斗进口标高处炉膛四周采用螺旋管圈，炉膛上部水冷壁采用垂直管圈，冷灰斗采用螺旋管圈，螺旋管与垂直管的过渡采用中间混合联箱型。
关键词：锅炉受热面；超温分析；控制措施锅炉受热面超温一直以来在火电机组频繁发生，给机组安全运行带来一定的隐患，各电厂协同锅炉厂家也在不断分析总结相关经验，从多方面着手，避免或减少锅炉受热面超温情况的发生。
锅炉受热面超温情况复杂，原因各有不同，下面将从几个方面阐述锅炉受热面超温的危害、原因及控制措施。
1 直流锅炉受热面超温的危害锅炉受热面是按照其相应区域热负荷、烟气温度及内部流通的介质温度的不同而选材的，如果因为各方面因素造成受热面管壁超温，达到一定的累积值，金属管材会产生疲劳损伤，金属的机械性能及金相组织会发生变化，蠕变速度也会加快，不仅会影响金属管材的使用寿命，当达到一定的损失程度，最终会导致锅炉受热面爆管，给设备安全和生产运行均带来一定的威胁。
2 直流锅炉受热面超温原因分析受热面的金属材质。
因超超临界机组的蒸汽压力和温度均较高，对受热面等各金属材质要求也相应较高，如果选材不当，高温区域受热面选用低耐热金属材质，极易造成该处受热面金属管材超温，如果长期超温运行，达到了疲劳损伤极限，就会造成管壁爆管，需停炉进行换管处理。
结构布置及安装质量。
锅炉结构及各受热面的布置方式，以及在安装时的质量监督和验收方面，都会影响到日后运行中壁温超温情况的发生，特别是在工艺流程的执行、酸洗和吹管是否合格等方面因素的影响，如果酸洗或吹管不彻底，运行中会造成管子中的杂质堵塞部分管子，工质无法流通，引起该处管壁超温，严重时导致爆管。
哈锅1000MW超超临界锅炉燃烧器特性探讨摘要：简要介绍了哈尔滨锅炉厂的1000MW级超超临界锅炉机组燃烧器及燃烧系统和水冷壁的工作特性。
其采用Π型布置、单炉膛、一次中间再热、低XNO等燃烧技术，相对于传统锅炉燃烧技术有相当大的改进。
关键词：超超临界锅炉；燃烧器；水冷壁概述哈锅的超超临界变压运行直流锅炉由三菱重工业株式会社提供技术支持，采用Π型布置、单炉膛、一次中间再热、低XNO PM主燃烧器和MACT 燃烧技术、反向双切圆燃烧方式，炉膛为内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统；调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。
设计煤种及锅炉设计参数设计煤种为内蒙神府东胜煤，校核煤种为山西晋北烟煤。
由表1可以看出，神府东胜煤高钙、低钠、低硫、低灰熔点、高挥发分、易燃尽并且易结渣。
再以华能玉环电厂1000MW机组锅炉为例：其采用变压运行垂直管圈水冷壁直流炉、一次中间在热，锅炉采用八角双火球切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣。
锅炉燃烧参数参考何振东论文中的数据：炉膛容积热负荷：82.7kW/m3；炉膛截面热负荷：4.59MW/m2；炉膛出口烟温：1000℃；屏底烟温：1300℃；锅炉保证效率：93.65%(BRL)。
燃烧器及燃烧系统燃烧系统设计的主要任务是：良好的燃尽；低负荷稳燃；低NO X排放；防止结渣及高温腐蚀；良好的煤种适应性。
根据这些设计要求,华能玉环电厂1000MW超超临界锅炉采用MHI的PM型燃烧器和MACT燃烧技术,PM型的燃烧器如图2所示。
风粉混合物通过入口分离器分成浓淡两股,分别通过浓相和淡相2只喷嘴进入炉膛。
图3是PM燃烧器NOx生成量示意图，由图3可以看出，浓相煤粉浓度高，所需着火热量少，有利于着火和稳燃；由淡相补充后期所需的空气，有利于煤粉的燃尽，同时浓淡燃烧均偏离NOx生成量高的化学当量燃烧区，大大降低了NOx生成量（与传统的切向燃烧器相比，NOx生成量可显著降低）。
