超超临界锅炉干湿态转换防止水冷壁超温浅析

超超临界直流锅炉干、湿态转换控制策略浅析一、启动系统的功能及组成超超临界直流锅炉启动系统的主要功能是：建立冷态、热态循环清洗，建立启动压力和启动流量，确保水冷壁安全运行；最大限度地回收启动过程中的工质和热量，提高机组运行的经济性。

采用带循环泵的内置式分离器启动系统。

主要由启动分离器及其汽水侧连接管道、360阀、361阀，启动循环泵、热交换器和疏水扩容器组成。

二、锅炉由湿态转为干态1、主要过程开机过程中，在机组负荷达到260～289MW时，稳定给水流量，缓慢增加燃料量，储水罐水位逐渐降低，360阀全关，锅炉循环泵停止运行，储水罐水位降至0，过热度出现并逐渐升高，锅炉由湿态转入干态运行。

检查锅炉循环泵过冷水管路和最小流量管路关闭，循环泵361阀暖管管路投用良好。

2、控制要点（1）湿态转干态时，负荷应控制在289MW以下，以260MW转换为宜。

（2）稳定给水流量在最小流量以上，以820t/h（27%BMCR工况）为宜，上下有调节余量；给水旁路调节阀投自动、360阀投自动（注意：360阀开度应保证BCP出口流量＞240t/h，否则360阀不能进行自动调节），361阀投自动。

（3）开始转换时主汽压力在9.0MPa左右。

在湿态转为干态的过程中设计压力9.7MPa，此时增加燃料量较多，压力增加较快，会使压力高于正常值较多，对水位的修正较大，影响正常水位的显示。

适当降低压力，将有助于过热度的产生。

（4）转干态前，应提前增加燃料，但要控制燃料总量，在转换过程中可采用增投油枪来实现快速增加燃料。

一般情况下4t/h对应10MW负荷。

在转换前应多增加煤，保持磨煤机高料位运行，从转换前至转换结束，共需增加煤量20t/h，同时应配合缓慢增加磨煤机风量，确保燃料的均匀增加。

（5）转换结束应以过热度为准。

过热度为10～15℃，且不宜反复。

（6）在转换过程中，如果压力升高，不宜采用开大汽机调门带负荷的方法来降压，因为负荷对水位的修正作用大大超过压力对水位的修正。

600MW超临界机组直流炉启动中干湿态转换浅析发表时间：2017-08-08T19:10:55.923Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：冯润润[导读] 摘要：超临界机组在启动过程中，必须经过湿态与干态间的相互转换，如果调整不当，易造成壁温、汽温及主给水流量大幅波动（大唐三门峡发电有限责任公司河南三门峡 472000）摘要：超临界机组在启动过程中，必须经过湿态与干态间的相互转换，如果调整不当，易造成壁温、汽温及主给水流量大幅波动，不仅可能引发锅炉灭火，甚至会造成汽轮机“水冲击”等严重事故，造成极其恶劣的影响，本文结合大唐三门峡发电有限责任公司生产现场实际情况，对干湿态转换中的细节展开详细讨论，将对整个干湿转换过程中的安全、平稳起到一定的控制作用。

关键词：600MW超临界机组；直流炉；干湿态转换 1超临界机组的发展随着电力工业的迅速发展及电力结构的调整，600MW超临界机组由于其更低的供电煤耗、热耗、运营成本及更高的锅炉效率和经济效益，使得此类型的机组在电力市场中更具有竞争性，因此已成为我国电力发展的主力机组。

超临界机组是指主蒸汽压力高于临界压力（22.12MPa）的发电机组。

超由于参数本身的特点决定了其采用直流锅炉，炉内随着压力的升高，水的饱和温度也随之升高，汽化潜热减少，水和汽的密度差也随之减少。

当压力提高到临界压力时，汽化潜热为0，汽和水的密度差也等于零，水在该压力下加热到临界温度（374.15℃）时即全部汽化成蒸汽。

超临界直流炉由水变成过热蒸汽经历了吸热和过热两阶段，超临界压力不存在汽水两相区，因此没有明显的汽水分界线。

直流炉点火时，为减少流动的不稳定性及保持水冷壁壁温低于规定值，必须保证水冷壁管中的流量不低于最小流量值，湿态工况下分离出的水经炉水循环泵打循环，高于正常水位后通过溢流调节阀排至疏水扩容器；相比传统的汽包炉，直流炉启、停炉时间大大缩短，负荷调节灵敏度更好，更适合变压运行；超临界直流锅炉启动变负荷速度可提高1倍左右。

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。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是指在超临界锅炉运行过程中，锅炉水冷壁表面受到高温腐蚀的现象。

该现象主要由锅炉工作条件、水冷壁材料和水质等因素共同引起。

本文旨在分析超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的原因，并提出相应的改造措施。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的原因主要包括以下几个方面：
1. 锅炉工作参数的影响：超临界锅炉工作参数高于常规锅炉，如高温、高压和高通量等条件都会增加水冷壁的高温腐蚀风险。

2. 水冷壁材料的选择：超临界锅炉水冷壁材料选择应能够适应高温、高压和腐蚀环境，一些低合金钢材料在超临界锅炉中容易发生高温腐蚀。

3. 水质的影响：超临界锅炉中水质具有较高的碱度和硅酸盐含量，这些物质会在高温下与水冷壁内外表面形成腐蚀性化合物，加速水冷壁的腐蚀。

2. 优化水冷壁材料：选择合适的高温合金材料作为水冷壁，具有较高的耐高温和抗腐蚀性能，延缓水冷壁的高温腐蚀。

还可以采用喷涂保护技术、涂层改性技术和防蚀涂层技术等措施来增强水冷壁的耐高温和抗腐蚀性能，延长水冷壁的使用寿命。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是由多种因素共同作用引起的，需要通过改变锅炉工作参数、优化水冷壁材料和控制水质等措施来降低高温腐蚀的风险，并采取涂层和喷涂技术来提高水冷壁的耐高温和抗腐蚀性能，从而延长水冷壁的使用寿命。

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。

350MW超临界机组水冷壁超温问题分析与解决方案发布时间：2021-08-17T08:00:57.878Z 来源：《科技新时代》2021年5期作者：牛波[导读] 垂直水冷壁频繁超温，在低负荷运行及变负荷过程中锅炉的超温问题非常突出。

大唐西北电力试验研究院陕西西安 710021摘要：因各粉管煤粉量分配存在偏差导致的超温，通过一次风调平及燃烧器二次风、燃尽风就地拉杆、风门开度调整等手段进行调整。

经过燃烧调整，稳定负荷下整体壁温分布状况变好，偏差变小、水冷壁壁温超温安全裕量变大。

关键词：水冷壁；超温；调整1 前言陕西某电厂2×350MW超临界机组1号锅炉自投产以来，垂直水冷壁频繁超温，在低负荷运行及变负荷过程中锅炉的超温问题非常突出。

2 设备简介本锅炉采用π型布置，单炉膛，尾部双烟道，全钢架，悬吊结构，燃烧器前后墙布置、对冲燃烧。

炉膛断面尺寸为15.287m宽、13.217m 深，水平烟道深度为4.747m，尾部前烟道深度为5.06m，尾部后烟道深度为5.98m，水冷壁下集箱标高为6.5m，顶棚管标高为62.5m。

燃烧器布置方式采用前后墙布置，对冲燃烧方式。

采用5台中速磨煤机，前墙布置3层煤粉燃烧器，后墙布置2层煤粉燃烧器，每层各有4只低NOx旋流燃烧器，共20只燃烧器。

在最上层煤粉燃烧器上方，前后墙各布置2层燃烬风燃烧器，前后墙各8只，共16只燃烬风燃烧器。

在新型低NOx轴向旋流燃烧器中，燃烧的空气被分成五股，中心风、一次风、二次风、三次风和四次风。

主燃烧空气分为二次风、三次风和四次风，以加大空气分级程度。

二次风、三次风和四次风通过燃烧器内同心的环形通道，在燃烧的不同阶段进入炉膛，有助于NOx总量的降低和燃料的燃尽。

二次风为直流，三次风和四次风为轴向旋流风，在近燃烧器区形成环形回流，将高温烟气带回近燃烧器区，加热一次风，点燃煤粉，保持火焰稳定性，同时带回的高温烟气含氧量低，有利于NOx还原；在远燃烧器区通过三、四次风来完成未燃尽碳的燃烧。

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨发布时间：2022-08-19T08:35:58.800Z 来源：《当代电力文化》2022年8期作者：曾雨滔[导读] ：600MW超临界机组锅炉水冷壁在运行过程中，水冷壁容易出现超温的现象，严重时会导致水冷壁泄漏，曾雨滔深能合和电力(河源)有限公司 517000摘要：600MW超临界机组锅炉水冷壁在运行过程中，水冷壁容易出现超温的现象，严重时会导致水冷壁泄漏，对整个锅炉的正常运行带来不利影响。

参考600MW超临界机组锅炉水冷壁的运行要求，以及水冷壁在运行过程中超温现象产生的原因，在治理过程中应按照锅炉水冷壁运行的要求，分析水冷壁超温的影响因素以及诱发的原因制定合理的应对策略，确保水冷壁超温现象得到有效治理，保证锅炉水冷壁能够实现温度可控，达到正常运行的标准，消除水冷壁超温泄漏的风险。

关键词：超临界机组；锅炉水冷壁；超温；原因分析；对策引言对于锅炉水冷壁超温现象而言，一旦出现超温情况容易导致水冷壁泄漏，其中超温主要分为螺旋水冷壁超温和垂直水冷壁超温，这两种水冷壁超温之后都容易出现泄露，导致锅炉无法正常工作，增加了锅炉运行的风险，使锅炉在运行过程中难以达到运行要求，不利于锅炉正常运行，使锅炉在运行过程中失控。

因此，制定合理的锅炉运行方案，掌握锅炉水冷地泄漏的原因并予以有效治理，对当前锅炉的正常运行以及600MW超临界机组的有效管控具有重要影响。

在实际控制过程中需要根据锅炉水冷壁的具体情况和水冷壁超温的具体原因做好治理。

一、锅炉水冷壁超温泄露现象（一）螺旋水冷壁超温锅炉水冷壁中螺旋水冷壁作为重要的水冷壁形式，在运行过程中容易出现超温的现象，并且超温控制难度大，一旦出现异常超温会引发螺旋水冷壁破裂造成泄露事故，对整个水冷壁的正常运行带来不利影响。

螺旋水冷壁超温主要是指水冷壁管子间出现热偏差，水冷壁受热不均匀，水冷壁在热偏差的影响下某些部位出现热变形，导致水冷壁在运行过程中因变形发生泄露，对整个水冷壁的正常运行带来不利影响，同时也影响水冷低的工作状态。

阚山电厂 600MW 超超临界锅炉启动运行水冷壁超温原因及对策浅析摘要】本文简要分析了江苏阚山电厂600MW超超临界锅炉在启停转态和运行中水冷壁超温情况，并对其主要原因作了分析，同时针对超温情况提出合理化建议，从而改善和避免水冷壁超温。

【关键词】超超临界锅炉；水冷壁；壁温异常；锅炉转干态0 引言随着社会发展和国家能源环保政策的要求，近年来新投运的超临界大容量机组越来越多。

超超临界锅炉容量大，汽水流程复杂，燃烧热强度高，蒸发受热面积相对较大，加上水冷壁内径较小，因此超超临界锅炉水冷壁对温度变化特别敏感，当发生壁温异常时，可能导致水冷壁内工质物理特性发生剧烈变化，从而产生流量偏差和吸热特性的变化，严重时直接导致水冷壁超温过热，危及锅炉安全运行。

本文针对江苏阚山电厂的实际运行状况，全面分析导致水冷壁超温的原因并提出有效的解决措施，希望能对同类机组运行提供一点借鉴。

1 设备概述江苏阚山发电有限公司二台600MW超超临界机组锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造，引进日本三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co.ltd）技术，超超临界变压运行直流锅炉，采用∏型布置、单炉膛、低NOx PM主燃烧器和MACT燃烧技术、四墙切圆燃烧方式。

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，还采用烟气出口调节挡板、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、全钢构件、全悬吊结构。

本锅炉在主燃烧器上方装有燃尽风（OFA）,下炉膛出口装有附加风(AA)。

在运行中一、二次风均可摆动+30度。

为降低水冷壁沿炉膛出口工质温度偏差，除采用节流孔圈调整各回路的流量外，还在下炉膛出口处设计了中间混合联箱，经二级混合后进入上水冷壁。

2 原因分析机组启停过程中水冷壁超温原因分析：我厂自投产以来，在锅炉启停过程中干湿态转换时，多次出现下炉膛水冷壁中间集箱入口处管壁偏差大，最高温度达540度，壁温偏差达160度左右。

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。