DOI：10.ki.1674-098X.2018.03.022
任天宝
(华能国际电力开发公司铜川照金电厂 陕西铜川 727100)
摘要：再热器减温水量的使用，对机组整体的经济性有很大的影响，本文针对铜川照金电厂#1机组再热器减温水量大的问题进行了分析总结，并提出了解决办法。 关键词：再热器减温水量 热效率 经济性
中图分类号：TK264 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)01(c)-0022-02
华能铜川照金电厂一期工程2×600M W机组锅炉为哈尔滨锅炉厂采用美国ABB-CE燃烧工程公司引进技术设计和制造的HG-2070/17.5-Y M9型锅炉，最大连续蒸发量2070t/h，再热器蒸汽出口温度为541℃。按照设计再热蒸汽的温度调节主要靠燃烧器摆动，减温水只作为事故情况下的调节手段，而目前机组正常运行中，再热气温的调节主要靠再热器减温水量，严重影响了机组的经济性。
1 现状分析
目前负荷在400MW以下时，减温水量在0～5t/h左右；负荷在400～500MW时，减温水量在5～15t/h左右；负荷在500～600MW时，减温水量在15～30t/h左右。分析影响再热器减温水量大的因素，主要有煤质、吹灰、燃烧器摆角、配风方式、运行方式及值班员的调整水平等因素。
2 原因分析及对策
2.1 煤质影响
煤质的好坏对燃煤锅炉来说至关重要。煤质好，煤发热量高，耗煤量小，烟气量小，再热器减温水量必然少；而煤质差时，在接带同负荷情况下就需要多运行磨煤机，提高一次风压，不仅造成再热器减温水量大，而且还造成制粉电耗高，厂用电率高。表1是6台磨煤机和5台磨煤机接带600MW 时的参数对比。
从表1可以看出，5台磨煤机接带600MW负荷，再热器减温水量明显下降了10～15t/h左右，所以在满足负荷及掺烧条件的情况下，燃烧好煤对降低再热器减温水量来说至关重要。
2.2 吹灰影响
锅炉吹灰的目的是保持受热面的清洁，降低排烟损失，提高传热效率和锅炉效率，但在吹灰过程中会造成主再热气温波动，尤其是再热器区域的长吹灰吹灰时，不仅会增加再热器减温水量，而且吹灰
故障时还会造成受热面管壁吹损。随着声波吹灰器的应用，其优点不断显现，与蒸汽吹灰相比，声波吹灰器运行时不会造成管壁吹损，主再热气温也平稳，最重要的是结构简单，维护方便且费用低，因此建议具备条件时可以将炉膛、烟道蒸汽吹灰器改为声波吹灰器。
2.3 燃烧器摆角影响
我厂锅炉燃烧器采用烟台龙源电力技术股份有限公司生产的双尺度低NO
x
燃烧器，全炉膛共设六层一次风喷口，三层油风室，六层燃料风门，七层二次风门，四层贴壁风喷口，高位燃尽风八层，四角共32个风门。理论上上摆燃烧器，会造成火焰中心上移，主再热气温上升，再热器减温水量增加，但在实际运行中，受一次风速不平、二次风门开度不同、炉内空气动力场不均等因素的影响，上摆燃烧器会一定程度上降低再热器减温水量。
从表2可以看出，当负荷在500MW及以下时，摆动燃烧器对再热器减温水量影响不大，负荷在500～600MW时，下摆燃烧器会使再热器减温水量增加，燃烧器至50%时，能降低再热器减温水量10～15t/h左右，所以在高负荷阶段尽量使燃烧器摆角至50%，低负荷时根据主再热气温及其他参数可选择下摆燃烧器。
2.4 配风方式影响
锅炉二次风门调节适当，能降低再热器减温水量，反之则会增加再热器减温水量，目前#1机组采用以下配风方式能有效降低再热器减温水量。负荷300～400M W，燃烧器摆角50%，SOFA燃尽风摆角30%，再热器减温水量5t/h左右；负荷400～500MW，燃烧器摆角50%，SOFA燃尽风摆角30%，再热器减温水10t/h左右；负荷500～600MW，燃烧
时间负荷MW磨组减温水
2月8日20:356006台46t/h
2月10日09:256006台40t/h
2月10日20:385956台45t/h
2月11日20:405956台38t/h
3月3日21:126005台28t/h
3月4日10:045955台25t/h
3月5日10:035965台29t/h
3月10日11:476005台25t/h
表1 6台磨煤机和5台磨煤机接带600MW时的参数对比
表2 不同燃烧器角度对再热器减温水量的影响
负荷MW磨组摆角减温水
4004台28%7t/h
4004台50%5t/h
5005台45%20t/h
5005台50%15t/h
5506台24%28t/h
5806台24%30t/h
6006台21%45t/h
6006台28%45t/h
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①作者简介：任天宝（1984—），男，汉族，宁夏石嘴山人，本科，工程师，研究方向：集控运行。
在对不同的失效形式进行评估的时候需要参考到不同的评估模型，评估工作开展工作量会增大，复杂程度也会增加。利用上述方法对器件可靠性进行评估，难以依据评估工作的结果对器件可靠性提升提出有效措施与针对性参考。
3.1 基于功率平滑控制风电变流器可靠性改善
功率器件的热载荷波动主要受随机风速影响，随机风速变化会使器件损耗风机输出功率相应变化，导致其热载荷出现波动，解决问题可以在直流侧设置储能装置，或者对风力机桨距角进行控制，从而间接达成功率器件热载荷降低目的。通过储能装置，利用装置放电过程从而影响到热载荷波动，通过对风力机桨距进行调节，使电网有功功率波动而改变。
3.2 基于外部散热系统的功率半导体器件可靠性改善
以多层结构IGBT模块为例，工作过程中硅芯片产生的热量通过热传导方式散热，对其过程产生重要影响的因素是芯片散热器温差。从导热角度分析，对散热器温度调节使芯片热量传递受到影响，最终影响热载荷波动。通过构建冷却控制系统对风扇转速控制，达成散热器散热性能调节目标，工作过程中温度高于设定温度，风扇转速增大，从而达到降温效果。当工作温度低于设定温度，通过降低风扇转速或停止风扇工作，并加热功率模块从而使温度提升。可以在散热器与功率模块中间位置安装制冷器，建立半导体制冷器，功率模块散热器电热模型通过调节制冷器件电流对散热量进行控制，从而使功率模块热载荷得以间接平滑。
3.3 功率损耗控制半导体器件可靠性提升
功率损耗与热载荷之间存在密切关联，因此通过影响器件损耗也能够实现热载荷波动平滑目标。器材损耗包括了开关损耗、导通损耗，开关损耗主要指的是在关段已开通阶段，由于电压与电流存在波动从而产生交叠区域而导致损耗。解决开关损耗，直观方案是利用软开关技术，但是该技术应用使硬件复杂程度增加，控制难度增大并且系统整体可靠性提升不确定。功率模块热损耗控制可以利用负载电流条件开关频率调节等方法，方法虽然存在差异，但其基本思想是一致的，都是基于模糊控制理论。通过对变频调速、电气参数进行采样，对结温在线预测，对变流器电流与功率器件结温进行控制。温
度大于设定值，对开关频率进行调节，从而达到降温效果。如果未能有效达成目标则需要降低系统输出电流，对器件电流调节或控制无功功率，也能达成热载荷波动减缓目标，但同时也会对变流器功率输出造成影响。
4 结语
通过对风机系统故障统计结果研究，功率变流器是风扇发电的核心组件，同时也是失效组件。其原因主要是功率半导体封装失效，而失效与半导体所处环境存在密切关联。风电变流器应用于实际工作需要考虑的外部环境变化影响，并针对影响因素提出措施，从而使可靠性得到提升。设备可靠性提升为系统正常运行提供保障，风力发电发展前景十分广阔，能够为能源问题解决提供保障，因此需要保障其核心部件正常稳定工作。
参考文献
[1] 李辉，季海婷，秦星，等.考虑运行功率变化影响的风电变
流器可靠性评估[J].电力自动化设备,2015(5):1-8. [２] 杜雄，李高显，孙鹏菊，等.考虑基频结温波动的风电变流器可靠性评估[J].电工技术学报,2015(10):258-265.
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器摆角在50%，SOFA燃尽风摆角30%，再热器减温水20t/ h左右。以上3种情况均是不同负荷段，通过调节二次风门来降低再热器减温水量，效果明显。
2.5 AGC影响
目前陕西省调对我厂两台机组均实行单机滚动AGC调度技术，即分别对每台机组的发电负荷进行调度，这样就可能造成一台机组负荷较高，减温水量较大，而一台机组负荷低，减温水量较小，使全厂两台机组的整体经济性难以实现。2013年华能沁北电厂与电网调度机构合作开展技术攻关，实现电网调度给电厂下达总负荷指令，由电厂根据各机组的特性合理分配各台机组的负荷，收到良好的经济效益，这点可以借鉴。
2.6 设备影响
锅炉长时间运行后炉内空气动力场会发生变化，加上燃烧器喷口磨损，磨煤机粉管一次风速不均等，容易造成火焰偏斜、受热面结渣等问题，轻者造成再热器减温水量增大，降低锅炉经济性，严重者会造成爆管等重大安全事故，因此要定期检查并修复更换磨损严重的燃烧器喷口，冷态启机前进行空气动力场试验，并对一次风速进行调平，必要时在所有煤粉管上加装风速测点，保证炉内切圆燃烧稳定。
3 结语
再热器减温水量降低了机组的循环热效率，对机组整体的经济性都有很大的影响，一直是各电厂需要克服和研究的重点。本文从影响再热器减温水量的几个因素入手，提出了解决问题的办法，如有不足，敬请斧正。
参考文献
[1] 原钢中国电力投资集团公司.600MW火电机组节能对标
指导手册[M].北京：中国电力出版社,2008.
[2] 中国华能集团公司燃煤机组节能降耗经验措施与案例汇
编[Z].
