600MW超临界机组锅炉“三通效应”形成原因及对策分析[论文]

超临界锅炉三通管焊缝裂纹原因分析超临界锅炉三通管在运行过程中，由于温度和压力的不断变化以及热应力的作用，可能会出现焊缝裂纹，这会影响锅炉的正常运行和安全，因此对焊缝裂纹的原因进行分析十分必要。

首先，超临界锅炉在工作过程中，存在高温高压环境，棘手的是三通管处于内外压差状态下。

焊缝由于热膨胀系数大，并且处于高温状态下，所以热应力会导致焊缝产生应力集中，从而在焊缝处产生裂纹。

其次，如果焊接过程中，焊工没有控制好焊接温度和速度，或是选择的焊接材料和工艺不当，可能会导致焊缝存在内部缺陷，如夹渣、气孔、非均匀组织等隐患，在役发挥作用时就容易发生断裂。

此外，三通管处于高温高压状态下，若管内的流体介质中含有腐蚀性物质，容易导致焊缝表面受到腐蚀，严重的情况下会影响焊缝的强度和韧性，从而使焊缝出现裂纹。

最后，锅炉设备长时间工作后，锅炉内部积累了大量的水垢和污垢，锅炉水镁平衡紊乱、钠均衡受损以及焊缝的位移，往往是引起三通管焊缝裂纹的主要因素。

除此之外，也会因为锅炉内部环境变化、机械损伤等原因导致焊缝出现裂纹。

为了避免焊缝裂纹的发生，超临界锅炉三通管的制造、安装、维护和检修过程中，需要进行严格的检验和控制，以确保焊接质量。

另外，加强超临界锅炉的水质管理也是非常重要的。

除此之外，定期对超临界锅炉进行维护保养，进行祛除水垢、清理污垢、修缮焊缝等工作，也是保证锅炉稳定运行和安全生产的必要措施。

在锅炉运行过程中，出现焊缝裂纹会使锅炉承受更大的压力，从而导致锅炉熔断、爆炸等严重事故的发生，因此必须采取有效的措施加强焊接质量管理，确保锅炉的稳定运行和生产安全。

首先，要加强焊接人员的技术培训和安全意识教育，提高他们对焊接安全的重视和质量意识。

同时，要严格按照规范和标准执行焊接过程中的各项要求，确保焊接材料和工艺符合要求，避免不必要的质量问题导致焊缝裂纹的发生。

其次，锅炉的维修和检修过程中要保证相应的操作程序和规范，严格按照规定的步骤进行操作，避免操作人员的疏忽和操作不当导致问题的发生。

600MW 超临界机组深度调峰热工控制系统约束条件及对策摘要：为适应碳达峰、碳中和目标下燃煤机组的发展趋势，通过研究 QB 厂600MW 机组深度调峰至 30%额定负荷下热工控制系统对机组安全运行的限制及保护等条件，提出了针对性的解决对策，为同类型机组深度调峰工况的安全运行提供了有益借鉴。

关键词：深度调峰；热工控制；限制；保护；安全1热控技术对超临界火电机组深度调峰的约束与保护1.1协调控制系统的负荷区间限制QB 厂600MW 超临界机组协调控制系统通常针对50%额定负荷以上负荷区间，在 50%额定负荷以下以启停机控制为主，协调投用的最低负荷为 300MW。

当机组运行过程中负荷低于 50%额定负荷以下时，控制对象特性会发生较大变化，主要运行参数以及设备都接近于正常调节范围的下限，调节、安全裕度较小，存在协调控制系统调节品质差、AGC 响应速度慢、一次调频性能差、燃烧不稳定等问题。

在低负荷工况时，机组被控过程的动态特性变化显著。

煤质、燃烧稳定性、电网调度指令的频繁变化等各种扰动因素叠加时，采用常规PID 和并行前馈的控制策略有时难以有效控制，需要针对深度调峰工况进行逻辑优化。

1.2大负荷区间主、再热汽温控制深度调峰工况下，给水量、燃料量、减温水、协调等回路因为调节对象特性相比中高负荷工况差异明显，过热汽温控制品质不能满足自动连续运行要求，负荷稳定时汽温控制一般，在变负荷时，主汽温控制偏差较大，有时主汽温控制的较低，影响机组经济性，需要做出针对性的逻辑优化。

再热汽温控制采用尾部烟道挡板调整，再热烟气挡板控制无法投入自动，运行人员手动操作量大，且再热汽温波动较大。

有时再热汽温控制的很低，影响机组经济性。

由于配煤不均，燃料量波动大，频繁开关锅炉尾部烟道挡板，造成再热汽温波动大。

1.3脱硝排放控制系统脱硝喷氨控制控制无法投入自动，运行人员手动操作量大，且烟囱入口 NOx 浓度波动较大，存在超标风险。

另外，NOx 浓度测量存在测点少、延迟长等特点，动态过程中极易造成控制回路振荡发散，值班员监盘时工作量大，存在过度喷氨的现象，加剧空预器、烟冷器的堵塞程度。

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超临界供热锅炉结焦原因危害以及预防措施李树军摘要在电力发展的过程中，随着发电机组的容量不断增加，锅炉容量和参数也不断升高，锅炉受热面单位热强度也逐渐提高，但锅炉在运行过程中出现的受热面结焦和积灰对锅炉整体效率的影响比较突出。

结焦不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行。

如何有效控制锅炉结焦、积灰成为提高锅炉效率的重要课题。

关键词锅炉；结焦；燃烧调整引言电站锅炉主要以煤作为燃料，其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物质，这些物质在锅炉运行的过程中有时会以各种形式沉积在受热面的表面，造成受热面的结渣和积灰。

锅炉结焦不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行.1 结焦积灰的基本形式1.1 锅炉的结焦：在煤粉炉中，燃烧火焰中心温度在1500~1700℃之间。

燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。

由于水冷壁的吸热，从燃烧火焰中心向外，越接近水冷壁温度越低。

在正常情况下，随着温度的降低，灰份将从液态变为软化状态进而变成固态。

如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，形成结焦。

1.2 锅炉的积灰：锅炉受热面上的积灰有粘结性和疏松性积灰两种。

粘结性积灰是由于烟气中的硫酸蒸汽凝结在受热面管壁上而粘住灰粒，并与灰粒作用而形成水泥状的堵灰。

这些碳粒子可以吸附烟气中的二氧化碳、二氧化硫和水蒸汽。

亚硫酸是很强的还原剂，会再次氧化成硫酸（H2SO4）；碳粒子吸附的三氧化硫和水蒸汽也会直接化合成硫酸。

含有硫酸的碳粒子具有很强的粘性，它沉积在受热面上不仅很牢固，而且硫酸有很强的腐蚀性，它与受热面作用生成硫酸亚铁（FeSO4），更增加的这种灰的牢固性。

疏松灰是各种锅炉中最常见的积灰方式，它发生在锅炉的所有受热面上，煤粉炉主要是这一类积灰。

国产超临界 600MW机组蒸汽温度影响因素及控制摘要：通过分析影响超临界锅炉蒸汽温度的主要因素，分析具体工况具体操作所带来的实际影响，介绍了各个运行阶段超临界机组的运行调节注意事项，总结了实际操作中一些经验心得，并对部分异常情况下的操作处理进行了概述。

关键词：超临界；主汽温度；水煤比；减温水；中间过热度绪论：我厂2×600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂第一次引进技术制造的国产超临界滑压运行直流锅炉，锅炉型号DG1900/25.4-Ⅱ1型，单炉膛，一次中间再热，尾部双烟道结构。

本锅炉固态排渣，全钢构架，全悬吊结构露天布置。

采用内置式启动分离系统，通过燃料和给水配比调节锅炉负荷，通过调整燃料和给水比例并配合一、二级减温水调整主蒸汽温度，采用烟气挡板和事故喷水控制再热汽温。

锅炉设计燃用晋南、晋东南地区贫煤、烟煤的混合煤种，磨煤机采用北京电力设备总厂的ZGM113N型中速辊式磨煤机，采用东方锅炉厂引进技术生产的旋流喷燃器前、后墙对冲燃烧布置。

采用带疏水扩容器的启动系统，由于没有循环泵，汽水分离器分离出来的饱和水携带的热量没有在锅炉内部循环，而是进入了凝汽器，致水冷壁的吸热量部分损失。

为了提高蒸发量，只有增加燃料量，故该炉型的蒸汽温度容易超温，特别是在初期启动过程中。

因此必须了解清楚机组各个运行阶段影响主汽温度的因素，防止因主汽温度的波动而影响机组的安全稳定运行。

1影响蒸汽温度的主要因素1．1 水煤比超临界锅炉以水煤比作为过热蒸汽温度的主要调节手段，在超临界压力下运行时，贮水箱将垂直水冷壁与过热器系统连为一体，垂直水冷壁实际上相当于过热器，给水吸收的热量首先就反应在过热汽温的变化，而不象汽包炉首先反应在汽压的变化，且炉膛内的传热主要以辐射为主，这就决定了过热器系统的吸热是以辐射为主，水煤比的变化直接影响着过热器系统的吸热。

图一给水流量对主汽温度的影响图一是我厂#1、#2机组在燃料量稳定的情况下锅炉给水量和主汽温度的变化趋势，从图中可以明显看出给水量的变化趋势与主汽温度的变化趋势是相反的且响应非常快，二者的变化趋势几乎是同步的。

600MW超临界直流锅炉结焦解决分析发布时间：2021-01-11T11:47:58.067Z 来源：《电力设备》2019年第15期作者：丁鹏[导读] 摘要：火力发电厂燃烧器结焦与锅炉除焦是影响燃烧的重要问题，且除焦操作也是运维人员日常维护中劳动强度最大的项目之一。

锅炉容量的大幅度增长导致炉膛受热面热负荷快速上升，尤其是超临界锅炉对运行中维持各部分受热面吸热均匀性提出了更高的要求。

无论锅炉如何设计，每台火电厂燃煤锅炉都不可避免产生结焦现象。

锅炉结焦是普遍问题，使锅炉燃烧状态恶化，破坏工质正常运作，造成过热器等设备损坏，严重情况会使锅炉因焦块堆积导（深能合和电力（河源）有限公司广东河源 517000）摘要：火力发电厂燃烧器结焦与锅炉除焦是影响燃烧的重要问题，且除焦操作也是运维人员日常维护中劳动强度最大的项目之一。

锅炉容量的大幅度增长导致炉膛受热面热负荷快速上升，尤其是超临界锅炉对运行中维持各部分受热面吸热均匀性提出了更高的要求。

无论锅炉如何设计，每台火电厂燃煤锅炉都不可避免产生结焦现象。

锅炉结焦是普遍问题，使锅炉燃烧状态恶化，破坏工质正常运作，造成过热器等设备损坏，严重情况会使锅炉因焦块堆积导致停炉，必须研究分析此问题，通过分析锅炉燃烧器结构、运行方式调整等，优化锅炉运行状态，保障锅炉安全平稳运行。

关键词：600MW；超临界；直流锅炉；结焦；解决 1超临界直流炉主汽温的必要性与特性超临界直流炉中的水煤比和超临界机组的负荷都会在一定程度上决定主蒸汽温度的高低，蒸汽温度过热、偏差大等因素会影响超临界直流炉的技术蒸汽温度，影响经济性和设备安全性。

超临界直流炉技术蒸汽温度如果过高会降低金属设备的强度，超临界直流炉技术低温会导致汽轮机损失增加，同时系统的热效率也会降低。

超临界直流锅炉技术突破了传统的自然循环锅炉汽包。

水进入锅炉后，由于各种因素，受热面之间的边界没有固定。

当燃料量骤然增加时，壁金属的蓄热作用会使得主蒸汽温度在一定延迟后逐渐升高;当燃料量突然下降时，主蒸汽温度在一定延迟后也逐渐降低。

600MW超临界直流锅炉运行的可靠性分析与探讨【摘要】超临界直流锅炉由于各种原因，运行中受热面经常出现超温、爆管、经济性达不到设计要求、可靠性低等问题。

本文以目前国产大容量的2145T/H 直流锅炉为例，介绍其结构、设计参数、燃料特性，着重阐述了影响超临界直流锅炉安全运行的因素，以及从设计、制造、安装、运行等方面分析了提高直流锅炉可靠性的方法和思路。

【关键词】直流锅炉可靠性探讨近几年来，我国电力工业得到突飞猛进的发展，火力发电机组正朝着超临界、超超临界的600MW、1000MW等级发展。

2004年以来国产600MW级亚临界、超临界、超超临界机组相继投产上百台，标志着600MW机组即将成为我国的主力机组。

但从目前运行情况来看，其运行状况却不容乐观，新机组因设计、制造、安装、调试、运行、检修中存在着诸多因素，造成机组连续运行天数，安全可靠性不高。

660MW超临界直流锅炉特点1.1技术特点1）具有较好的变压、备用和再启动性能锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈（Φ38×7.3mm），在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用四只启动分离器和一只贮水箱，壁厚较薄（Φ610×75mm），温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽轮机的寿命。

2）采用墙式燃烧系统，使锅炉燃烧稳定、温度场更加均匀墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大（每层相隔5.5米左右），相邻的燃烧器之间不需要相互支持；墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，因而在炉膛上部及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀，有效抑制了结渣。

3）经济、高效的低NOX轴向旋流燃烧器旋流燃烧器不仅能够高效、稳定地燃烧多种燃煤，而且可满足降低NOX排放的需要。

2影响超临界直流锅炉安全运行的因素2.1设计、制造方面1）锅炉燃烧系统设计不够完善通常600MW级超临界直流锅炉燃烧器多采用前后墙对冲布置或单炉膛双切圆布置，采用前后墙布置的燃烧器，有的设计为前墙4层后墙3层方式，有的设计为前墙3层后墙3层方式，这种设计方法在运行中存在有一层燃烧器不是对冲运行的情况，致使前后墙水冷壁存在热负荷不均现象。

600 MW 机组超临界锅炉结焦问题与控制措施发布时间：2021-06-25T10:25:41.720Z 来源：《中国电业》2021年第7期作者：吴胜聪[导读] 锅炉燃烧是消耗大量能量并排放污染物的过程吴胜聪大唐桂冠合山发电有限公司 546501摘要：锅炉燃烧是消耗大量能量并排放污染物的过程。

因此，有必要在锅炉燃烧过程中优化和调整各种参数，以找到最佳的参数比，提高机组的经济性和安全性。

本文对结焦问题的原因进行了详细的分析，并积极采取切实有效的方法和手段加以解决，以达到优化锅炉燃烧的目的。

关键词：火电厂；锅炉；结焦；控制措施1锅炉结焦概况某600MW机组超临界锅炉在运行中出现结焦现象。

由于前期再热器部分管壁温度出现过超温现象，运行期间曾进行过吹灰，运行下层磨，关小再热烟气挡板，关小燃尽风门开度和喷事故减温水降低入口汽温等操作，但对壁温影响效果并不明显。

为避免发生爆管等更严重事故，决定停炉检查。

停炉冷却期间发现炉底捞渣机处有大量焦块，停炉检查时还发现屏式过热器管屏上也挂有大量焦块，拉稀管处也出现大量焦块，说明炉内受热面的沾污比较严重。

从焦块的外观来看主要为灰、红色酥松状，极少量晶体块。

根据现场结焦情况判断，机组再热器部分管壁金属超温的主要原因是屏式过热器及拉稀管挂焦形成“烟气走廊”，使部分再热管屏吸热量大幅升高，最终出现超温现象。

从结焦形态来看，炉膛出口烟气温度并未达到灰的流动温度FT，应介于软化温度ST和FT之间[1]。

2锅炉结焦的危害在煤粉锅炉运行一定的时间之后，就会在燃烧器两侧水冷壁上出现结焦的问题，在这一过程中，首先是锅炉炉膛四周水冷壁管的表面上出现颗粒状的灰粒，在出现大量聚集之后，就会直接在其表面粘附粘结性的焦渣，通过人工的方式就可以将其清除，但是对于炉膛深处的位置上不能够进行清理的，就无法进行处理。

在一定时间之后，就会有较大块的焦块出现，甚至还会从炉膛的水冷壁管上直接掉落，从而落入底部的捞渣机内部，导致实际的工况出现一定的变化，这样就会让其底部的水封密封水直接飞溅到相应的高度，让内部水瞬间气化，导致其负压直接转变为正压，进而在燃烧过程中出现较大的烟气压力波动，如果超出运动的范围波动，则会出现锅炉灭火的情况。