用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法与流程

本发明涉及火电发电领域，具体地涉及一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法。

背景技术：

电网的负荷“峰谷”值需由燃煤电厂调节，燃煤电厂中发电机组降低负荷运行时，机组锅炉水冷壁会出现较严重超温现象，如何对机组锅炉水冷壁进行有效的温度控制是亟需解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的是提供一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法，以至少解决上述的降低发电机负荷运行，机组锅炉水冷壁的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法，所述控制方法包括：

实时采集锅炉水冷壁的温度值，以及获取锅炉的运行负荷量；

根据锅炉水冷壁的温度值确定锅炉水冷壁的温度状态；

根据当前时刻所述锅炉水冷壁的温度值与前一时刻锅炉水冷壁的温度值，确定锅炉水冷壁的温度变化趋势；

根据所述锅炉水冷壁的温度状态和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉燃料送入方式，来调节锅炉水冷壁温度；或者

根据所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉的运行负荷量，来调节锅炉水冷壁温度。

可选的，所述根据所述锅炉水冷壁的温度状态和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉燃料送入方式，来调节锅炉水冷壁温度，包括：

当锅炉的运行负荷量属于第一减负运行范围且所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态时，通过控制燃料系统运行方式，来控制所述锅炉的燃料送入方式，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态。

可选的，所述根据所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量控制锅炉冷却水的流量来调节锅炉水冷壁温度，包括：

当锅炉的运行负荷量属于第二减负运行范围、所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态且所述锅炉水冷壁的温度变化趋势为上升趋势时，通过增大锅炉的水冷系统的给水量，增大锅炉冷却水的流量，来降低锅炉水冷壁温度，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；所述第二减负运行范围的最大值小于所述第一减负运行范围的最小值。

可选的，所述根据所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量和控制锅炉的散热风量和控制锅炉的运行负荷量，来调节锅炉水冷壁温度包括：

当锅炉的运行负荷量属于第二减负运行范围、所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态且所述锅炉水冷壁的温度变化趋势为上升趋势时，通过增大锅炉的水冷系统的给水量，增大锅炉冷却水的流量，增大锅炉的散热风量，以及增大锅炉的运行负荷量，来调节锅炉水冷壁温度，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；

所述第二减负运行范围的最大值小于所述第一减负运行范围的最小值。

可选的，所述控制方法还包括：获取电网负荷状态；

根据所述电网负荷状态、所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉运行状态，来调节锅炉水冷壁温度。

可选的，所述根据所述电网负荷状态、所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉运行状态，来调节锅炉水冷壁温度，包括：

当锅炉的运行负荷量属于第二减负运行范围、所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势为上升趋势、且电网负荷状态为不允许降低功率的状态时，通过增大锅炉的水冷系统的给水量，增大锅炉冷却水的流量，增大锅炉的散热风量，以及控制锅炉进入湿态运行状态，

来调节锅炉水冷壁温度，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；所述第二减负运行范围的最大值小于所述第一减负运行范围的最小值。

可选的，所述燃料系统包括多台磨煤机，所述超临界机组锅炉的侧壁上均布与多台磨煤机相应的进料口，所述燃料系统运行方式包括：以所述锅炉的进料口由上至下的顺序依次控制与所述进料口对应的磨煤机停止运行；

所述锅炉的燃料送入方式包括：在燃料送入过程中逐步降低送入的燃料量。

可选的，所述燃料系统包括多台磨煤机，所述超临界机组锅炉的侧壁上均布与多台磨煤机相应的进料口，所述燃料系统运行方式包括：所述锅炉的运行负荷量为最低锅炉负荷时对应的磨煤机运行方式。

可选的，所述增大锅炉冷却水的流量，包括：在预设范围内分不同梯度增加锅炉的水冷系统的给水量。

可选的，根据所述锅炉水冷壁的温度值确定锅炉水冷壁的温度状态，包括：

当多个区域水冷壁的温度值中任一区域水冷壁的温度值超过相应锅炉运行负荷所对应的标准值时，确定为超温状态；

所述多个区域水冷壁包括螺旋区域水冷壁、前墙壁区域水冷壁、侧墙壁区域水冷壁和后水前屏壁区域水冷壁。

通过上述技术方案，根据所述锅炉水冷壁的温度状态和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉燃料送入方式，来调节锅炉水冷壁温度；或者根据所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉的运行负荷量，来调节锅炉水冷壁温度；采用了不同的方式对锅炉水冷壁温度进行调节，保证了锅炉水冷壁温度的自动和有效的调节，从而提高了燃煤电厂安全性。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式提供一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法流程示意图；

图2是本发明一种实施方式提供又一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本实施例中优选的超临界机组锅炉采用swup型锅炉，锅炉配有带循环泵的内置式启动系统；整个锅炉由下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁构成，水循环系统采用集中供水，分散引入、引出的方式。锅炉共在233个水冷壁壁温测点设置温度传感器检测水冷壁壁的温度值，用于检测温度值，检测的时间间隔为30秒，其中螺旋水冷壁壁温测点200个，前墙壁温7个，侧墙壁温10个，后水前屏壁温16个。为了实现上述目的，本发明提供一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法，如图1所示，所述控制方法包括：实时采集锅炉水冷壁的温度值，以及获取锅炉的运行负荷量；根据锅炉水冷壁的温度值确定锅炉水冷壁的温度状态；根据当前时刻所述锅炉水冷壁的温度值与前一时刻锅炉水冷壁的温度值，确定锅炉水冷壁的温度变化趋势；根据所述锅炉水冷壁的温度状态和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉燃料送入方式，来调节锅炉水冷壁温度；当锅炉的运行负荷量属于第一减负运行范围且所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态时，通过控制燃料系统运行方式，来控制所述锅炉的燃料送入方式，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；

具体的，当前时刻如12.00点，采集到的螺旋区域水冷壁、前墙壁区域水冷壁、侧墙壁区域水冷壁和后水前屏壁区域水冷壁多个区域水冷壁的温度值中任一区域水冷壁的温度值超过相应锅炉运行负荷所对应的标准值(如400℃)时，确定为超温状态；并且从发电机组的控制系统获取到的运行负荷量属于第一减负运行范围(390mw-400mw)，通过控制燃料系统运行方式，来控制所述锅炉的燃料送入方式，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；可选的，由于所述燃料系统包括多台磨煤机，所述超临界机组锅炉的侧壁上均布与多台磨煤机相应的进料口，所述燃料系统运行方式包括：以所述锅炉的进料口由上至下的顺序依次控制与所述进料口对应的磨煤机停止运行；具体的，运行负荷量、燃料系统运行方式与所有的磨煤机的启停一一对应，通过调整燃料系统运行方式来降低锅炉水冷壁的温度直到锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；如当锅炉减负荷(降低锅炉温度)对应停运上层的第五台磨煤机,在中、下层四台磨煤机无异常的情况下,优先选择中下层(a、b、c、d)四台磨煤机运行；所述燃料系统运行方式包括：所述锅炉的运行负荷量为最低锅炉负荷时对应的磨煤机运行方式；在燃料系统运行方式的最低锅炉负荷时对应的磨煤机运行方式对应为：开启上层的第五台磨煤机关闭中层的两台磨煤机(a和b)或者关闭下层的两台磨煤机(c和d)保证三台磨煤机的运行，以维持锅炉的正常运行锅炉水冷壁的管材均是按这个设计标准统一建成的，超温均发生在前墙壁温上，而前墙和侧墙、水平烟道炉底管、后水前屏吊挂管均是由15crmog材料建成，所以，水冷壁管壁材质不是造成锅炉水冷壁壁温超温的因素，通过分区测量，提高了超温的判断精度。

当然也所述锅炉的燃料送入方式可选的包括：在燃料送入过程中逐步降低送入的燃料量；降低磨煤机进入锅炉的煤量，来调节锅炉的壁温。

如图2所示，另一种实施例中，实时采集锅炉水冷壁的温度值，以及获取锅炉的运行负荷量；根据锅炉水冷壁的温度值确定锅炉水冷壁的温度状态；根据当前时刻所述锅炉水冷壁的温度值与前一时刻锅炉水冷壁的温度值，确定锅炉水冷壁的温度变化趋势；根据所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉的运行负荷量，来调节锅炉水冷壁温度。

可选的，当锅炉的运行负荷量属于第二减负运行范围、所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态且所述锅炉水冷壁的温度变化趋势为上升趋势时，通过增大锅炉的水冷系统的给水量，增大锅炉冷却水的流量，来降低锅炉水冷壁温度，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；所述第二减负运行范围的最大值小于所述第一减负运行范围的最小值。具体的，当前时刻如13.00时，采集到的螺旋区域水冷壁、前墙壁区域水冷壁、侧墙壁区域水冷壁和后水前屏壁区域水冷壁多个区域水冷壁的温度值中任一区域水冷壁的温度值超过相应锅炉运行负荷所对应的标准值(如350℃)时，确定为超温状态；并且从发电机组的控制系统获取到的运行负荷量属于第二减负运行范围(90mw-300mw)并且当前时刻(13.00点)所述锅炉水冷壁的温度值大于前一时刻(12时59分30秒)锅炉水冷壁的温度值确定为上升趋势；通过增大锅炉的水冷系统的给水量，增大锅炉冷却水的流量，增大锅炉的散热风量，以及增大锅炉的运行负荷量，来调节锅炉水冷壁温度，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态。

可选的，一种用于超临界机组锅炉水冷壁超温的控制方法还包括：获取电网负荷状态；

根据所述电网负荷状态、所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉运行状态，来调节锅炉水冷壁温度。

可选的，所述根据所述电网负荷状态、所述锅炉水冷壁的温度状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势和所述锅炉的运行负荷量，控制锅炉冷却水的流量，和/或控制锅炉的散热风量，和/或控制锅炉运行状态，来调节锅炉水冷壁温度，包括：

当锅炉的运行负荷量属于第二减负运行范围、所述锅炉水冷壁的温度状态为超温状态、所述锅炉水冷壁的温度变化趋势为上升趋势、且电网负荷状态为不允许降低功率的状态时，通过增大锅炉的水冷系统的给水量，增大锅炉冷却水的流量，增大锅炉的散热风量，以及控制锅炉进入湿态运行状态，来调节锅炉水冷壁温度，直到所述锅炉水冷壁的温度状态转换到正常状态；所述第二减负运行范围的最大值小于所述第一减负运行范围的最小值。

可选的，所述增大锅炉冷却水的流量，包括：在预设范围内分不同梯度增加锅炉的水冷系统的给水量。在上述第二减负运行范围和第一减负运行范围内通过提高锅炉冷却水流量(如提高100-200t/h)，增大水冷壁管水流量，使工质流量得到增加，打破部分水冷壁管内工质汽、液两相流动状态，让水冷壁受热均匀。解决了超临界直流锅炉低负荷运行时，管内工质质量流量偏低，基本都处于汽、液两相流动状态,主要表现在流量和压差的关系不是单值性的，而是多值性的。即对应一个压差，出现两个或两个以上的流量，对于水流量小的壁管，吸热量变小，导致管壁局部过热,产生热偏差；

还解决了节流孔圈内径减小，就会造成管组压力分配不均匀，这样会导致水冷壁内工质出现流量不稳定及管间流体脉动。这种现象产生的后果会造成水冷壁管冷却介质不够而受热不均，最后产生超温。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。