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[摘 要]笔者重点阐述了600MW超临界机组的控制特点及主要调节系统，并提出了锅炉本体的优化检修与设备管理策略，将对加强设备优化检修管理、提高超临界锅炉健康水平起到积极推动作用。
[关键词]臻能热电 超临界机组 锅炉设备 检修
中图分类号：P257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0022-02
一、600MW超临界机组的控制特点
直流锅炉—汽机是一个多输入多输出的被控对象，其结构模型可简化为一个三输入三输出系统。输入为燃料量、汽轮机调门开度、给水流量，输出为机前压力、机组负荷、分离器出口蒸汽温度或焓值，这些参数相互影响，且汽水一次性循环，这对超临界机组协调控制提出更高要求，具体体现如下。超临界直流炉汽水没有固定的分界点，它随着燃料、给水量及汽机调门的变化而迁移，直接影响主汽温度，导致主汽压力和负荷的变化，所以在实际控制过程中对风燃比、燃水比及汽温的控制要求较高，尤其是中间点温度的控制。直流炉中无汽包，蓄能小，且在外界负荷变化时汽压反映很敏感，因此主汽压力控制较困难。超临界直流炉中采用直吹式制粉系统，燃料控制有大的迟延性和滞后性，在很大程度上会影响对汽温、汽压和负荷的控制。
二、主要调节系统
1、燃烧调节系统
1.1 燃烧调节系统的任务。
燃烧调节系统的设计旨在接收协调控制系统发出的锅炉主控指令，调整锅炉的燃料量、送风量，使锅炉产生的燃烧热能与对锅炉的蒸汽负荷需求相适应，保证锅炉燃烧过程安全经济地进行。当单元机组采用机跟踪的方式时（即锅炉调负荷，汽机调汽压），锅炉主控对燃烧率的指令代表机组的负荷要求；当单元机组采用炉跟踪的方式时（即汽机调负荷，锅炉调汽压），锅炉主控对燃烧率的指令用于维持主汽压力的稳定。
1.2 燃烧过程调节的特点。
在电厂运行中，锅炉的燃烧过程的调节比较复杂，是典型的多输入多输出的多变量相关的调节对象，主要调节量涉及燃料量、吸风量、送风量，主要被调量有负荷或汽压、氧量、炉膛负压，彼此间的影响是有的。燃烧自动调节系统方案主要根据锅炉类型、机组运行方式、负荷调度方式等进行设定。控制策略因锅炉设备类型及工艺条件而异，比如中储式与直吹式的燃烧调节系统就有较大的区别。
1.3 提高燃烧调节品质的常用策略。
一是进行技术改造。未来将淘汰一些效率低、环境污染严重的旧式燃煤锅炉，因地制宜地对现有燃煤锅炉进行技术改造。在天然气等资源丰富地区进行煤改气，在煤气资源贫乏地区，采用太阳能集热器替代小型燃煤锅炉等措施。二是采用洁净燃烧技术。采用洁净煤替代原煤提高燃煤质量。
2、直流炉的给水调节系统
直流锅炉中给水转换成过热蒸汽一次完成。锅炉蒸发量和给水量通常是一致的，保持锅内压力恒定时，炉内热负荷与给水量的配比决定了汽水分界点及工质温度。给水调节与燃烧率调节有一定的内在联系。在实际运行中，给水量与燃料的变化应该同步进行，目的是维持蒸汽温度。当负荷发生变化，锅炉主控指令发出，给水调节必须与燃烧率调节的响应速率一致。可以说直流锅炉是一个多变量对象，这也是它不同于汽包锅炉的显著特点。直流炉在运行过程中，给水与燃烧率的比例（煤/水比）控制尤为关键。煤/水比的控制可以通过主汽温进行判断。鉴于此，业界主要通过主汽温来实施煤/水比控制，即根据“中间点温度”来修正煤水比。“中间点温度”是可以迅速反映煤/水比的汽水过渡区出口的微过热汽温（分离器处的温度）。实际运行中，中间点温度并非恒定不变，其定值在不同的负荷（压力）与饱和温度条件下会发生变动。
3、协调控制系统
一般情况下，大型燃煤发电机组主要通过协调控制系统来管理负荷。设计协调控制系统的目的是通过其响应调度的负荷变化要求，提高机组的运行效率。在机组系统中，机组负荷和主蒸汽压力主要通过协调控制系统基于锅炉燃烧率和汽机调门进行调节。机组负荷应该对负荷指令进行快速响应，同时使主蒸汽压力维持在限定值以内。一般来讲，机组与锅炉之间能量平衡状态以及机组运行状态可以通过主蒸汽压力反映出来。因此可以说，主蒸汽压力是协调控制系统的首要保证。
从广义上讲，机组所有的调节都属于协调控制系统的工作范畴。但是从狭义上讲，协调控制系统就是指以锅炉指令和汽机指令为调节量，以电负荷和主蒸汽压力为被调量，组成的联合调节系统。协调方式下，汽机指令与锅炉指令一般随负荷指令协同变化，以确保机组能够迅速响应电负荷变化，同时确保主蒸汽压力不超出安全范畴，其负荷和主蒸汽压力调节品质介于机与炉、炉与机两种方式之间。协调方式下，主蒸汽压力一旦偏离设定值，即要求汽机指令协助调节，以免主蒸汽压力大幅度波动，对机组的运行状态产生不良影响。
三、锅炉设备优化检修与设备管理策略
1、锅炉受熱面风险评估、检修策划
长期以来，火电厂锅炉受热面爆漏一直是国内外火电厂机组逼迫停机的首要原因。尤其是超临界机组，运转温度高、压力高、新材料功能研讨不充分，一旦发生锅炉管失效，损失无穷。茂名臻能热电历年可靠性统计结果表明，锅炉非方案停运约占悉数停运事情的60%，而锅炉四管走漏又占锅炉事端的60%，其间水冷壁走漏约占33%，过热器走漏约占30%，省煤器走漏约占20%，再热器走漏约占17%。四管泄漏爆管事端是影响发电机组安全稳定运转的主要隐患之一。火电厂锅炉受热面危险评估技能就是在保证受热面的安全性和可靠性的同时，以下降查验和修理成本为方针，评价受热面的危险，根据其危险的大小制定科学合理的查验和修理策略的一种领先的设备管理办法。该办法的应用使得电厂人员能够有用管理受热面危险，终究使得查验和维修更有效，受热面运转更安全、更经济。受热面风险评估技能应在以下3个期间不断评价，使其到达不同的期间目标：
检验维修计划制订阶段。通过检验前风险评估确定受热面风险等级，制订合理的检修计划，以使受热面的风险达到理想的级别。 查验修理作业完结阶段。经过维修的受热面，其状况发生了改变，需要对其再次进行危险评估，断定受热面的状况，预测下次的查验周期间隔；经过查验后危险分析还可核对维修的作用，判别高危险的部位是不是危险等级下降，判别检验的成果和危险评估预测的成果是不是根本一样，以验证危险评估的准确性，使得评估成果能反映受热面的实在状况。
发生受热面管爆漏后的失效分析阶段。经过受热面失效后的根原由分析程序，找出导致失效的根原由，验证检修方案的有效性，修正下次维修方案。对锅炉受热面维修策划时应进行机组修前评估、修中评估、修后评估以及修后验收。
完成维修后安全无责任事故、长周期经济运转、设备状况性能有所提高的3个维修方针。查看时首要捉住重点部位，如易发生部分机械磨损的部位、易发生冲涮磨损的部位、处于烟气流速和飞灰浓度高的部位、胀大不畅部位、简单异物集合阻塞节省孔位置、施工留传缺点部位、异种钢焊接部位、应力会集部位等。维修中应特别注意维修技术细节操控和W，H，P点的设置与操控。
2、优化检修
发电设备优化维修的概念首先是由美国提出来的，它的基本思路是经过以“管”为主的战略，针对发电设备的特色制定战略，終究构成一套优化维修的模式，使设备的可靠性和经济性得到最佳的合作。发电设备状况维修是依据领先的状况监督和确诊技能供给的设备状况信息，判别设备的反常、预知设备的毛病、在毛病发生前进行维修的方法，即依据设备的健康状况来安排维修计划、施行设备维修。臻能热电对其巨大的连续生产体系中的一切发电设备进行分类，不一样种类的设备选用不一样的维修方法。有的设备应用定时维修、有的设备选用状况维修、有的设备则选用毛病维修，使设备维修逐步构成一套融定时维修、状况维修、改善性维修和毛病维修为一体的优化维修模式。优化维修是一个渐进的进程，今日看来是对比优化的计划，跟着状况确诊工作和裂化倾向管理工作的不断深入，原计划也许修正；跟着设备动态管理的深化，设备不断改善，本来维修周期也许延伸，所以，优化维修是一个动态的组合进程，应建立与时俱进的理念，不能满足于既有的水平。
四、结束语
锅炉设备是火力发电厂重要组成部分。锅炉设备的使用效率直接影响到发电厂的经济效益。因此，火力发电厂一定要做好锅炉设备的检修工作。另外，为了适应新的发展要求，应该对锅炉设备积极进行改造，实现火力发电可持续发展。
参考文献
[1] 郭伟龙.兴能电厂600MW超临界锅炉运行与调整[J].《能源与节能》，2011（05）.
[2] 宁文刚.660MW超临界直流锅炉汽温调整策略浅析[J].《科技信息》， 2014（13）.
[关键词]臻能热电 超临界机组 锅炉设备 检修
中图分类号：P257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0022-02
一、600MW超临界机组的控制特点
直流锅炉—汽机是一个多输入多输出的被控对象，其结构模型可简化为一个三输入三输出系统。输入为燃料量、汽轮机调门开度、给水流量，输出为机前压力、机组负荷、分离器出口蒸汽温度或焓值，这些参数相互影响，且汽水一次性循环，这对超临界机组协调控制提出更高要求，具体体现如下。超临界直流炉汽水没有固定的分界点，它随着燃料、给水量及汽机调门的变化而迁移，直接影响主汽温度，导致主汽压力和负荷的变化，所以在实际控制过程中对风燃比、燃水比及汽温的控制要求较高，尤其是中间点温度的控制。直流炉中无汽包，蓄能小，且在外界负荷变化时汽压反映很敏感，因此主汽压力控制较困难。超临界直流炉中采用直吹式制粉系统，燃料控制有大的迟延性和滞后性，在很大程度上会影响对汽温、汽压和负荷的控制。
二、主要调节系统
1、燃烧调节系统
1.1 燃烧调节系统的任务。
燃烧调节系统的设计旨在接收协调控制系统发出的锅炉主控指令，调整锅炉的燃料量、送风量，使锅炉产生的燃烧热能与对锅炉的蒸汽负荷需求相适应，保证锅炉燃烧过程安全经济地进行。当单元机组采用机跟踪的方式时（即锅炉调负荷，汽机调汽压），锅炉主控对燃烧率的指令代表机组的负荷要求；当单元机组采用炉跟踪的方式时（即汽机调负荷，锅炉调汽压），锅炉主控对燃烧率的指令用于维持主汽压力的稳定。
1.2 燃烧过程调节的特点。
在电厂运行中，锅炉的燃烧过程的调节比较复杂，是典型的多输入多输出的多变量相关的调节对象，主要调节量涉及燃料量、吸风量、送风量，主要被调量有负荷或汽压、氧量、炉膛负压，彼此间的影响是有的。燃烧自动调节系统方案主要根据锅炉类型、机组运行方式、负荷调度方式等进行设定。控制策略因锅炉设备类型及工艺条件而异，比如中储式与直吹式的燃烧调节系统就有较大的区别。
1.3 提高燃烧调节品质的常用策略。
一是进行技术改造。未来将淘汰一些效率低、环境污染严重的旧式燃煤锅炉，因地制宜地对现有燃煤锅炉进行技术改造。在天然气等资源丰富地区进行煤改气，在煤气资源贫乏地区，采用太阳能集热器替代小型燃煤锅炉等措施。二是采用洁净燃烧技术。采用洁净煤替代原煤提高燃煤质量。
2、直流炉的给水调节系统
直流锅炉中给水转换成过热蒸汽一次完成。锅炉蒸发量和给水量通常是一致的，保持锅内压力恒定时，炉内热负荷与给水量的配比决定了汽水分界点及工质温度。给水调节与燃烧率调节有一定的内在联系。在实际运行中，给水量与燃料的变化应该同步进行，目的是维持蒸汽温度。当负荷发生变化，锅炉主控指令发出，给水调节必须与燃烧率调节的响应速率一致。可以说直流锅炉是一个多变量对象，这也是它不同于汽包锅炉的显著特点。直流炉在运行过程中，给水与燃烧率的比例（煤/水比）控制尤为关键。煤/水比的控制可以通过主汽温进行判断。鉴于此，业界主要通过主汽温来实施煤/水比控制，即根据“中间点温度”来修正煤水比。“中间点温度”是可以迅速反映煤/水比的汽水过渡区出口的微过热汽温（分离器处的温度）。实际运行中，中间点温度并非恒定不变，其定值在不同的负荷（压力）与饱和温度条件下会发生变动。
3、协调控制系统
一般情况下，大型燃煤发电机组主要通过协调控制系统来管理负荷。设计协调控制系统的目的是通过其响应调度的负荷变化要求，提高机组的运行效率。在机组系统中，机组负荷和主蒸汽压力主要通过协调控制系统基于锅炉燃烧率和汽机调门进行调节。机组负荷应该对负荷指令进行快速响应，同时使主蒸汽压力维持在限定值以内。一般来讲，机组与锅炉之间能量平衡状态以及机组运行状态可以通过主蒸汽压力反映出来。因此可以说，主蒸汽压力是协调控制系统的首要保证。
从广义上讲，机组所有的调节都属于协调控制系统的工作范畴。但是从狭义上讲，协调控制系统就是指以锅炉指令和汽机指令为调节量，以电负荷和主蒸汽压力为被调量，组成的联合调节系统。协调方式下，汽机指令与锅炉指令一般随负荷指令协同变化，以确保机组能够迅速响应电负荷变化，同时确保主蒸汽压力不超出安全范畴，其负荷和主蒸汽压力调节品质介于机与炉、炉与机两种方式之间。协调方式下，主蒸汽压力一旦偏离设定值，即要求汽机指令协助调节，以免主蒸汽压力大幅度波动，对机组的运行状态产生不良影响。
三、锅炉设备优化检修与设备管理策略
1、锅炉受熱面风险评估、检修策划
长期以来，火电厂锅炉受热面爆漏一直是国内外火电厂机组逼迫停机的首要原因。尤其是超临界机组，运转温度高、压力高、新材料功能研讨不充分，一旦发生锅炉管失效，损失无穷。茂名臻能热电历年可靠性统计结果表明，锅炉非方案停运约占悉数停运事情的60%，而锅炉四管走漏又占锅炉事端的60%，其间水冷壁走漏约占33%，过热器走漏约占30%，省煤器走漏约占20%，再热器走漏约占17%。四管泄漏爆管事端是影响发电机组安全稳定运转的主要隐患之一。火电厂锅炉受热面危险评估技能就是在保证受热面的安全性和可靠性的同时，以下降查验和修理成本为方针，评价受热面的危险，根据其危险的大小制定科学合理的查验和修理策略的一种领先的设备管理办法。该办法的应用使得电厂人员能够有用管理受热面危险，终究使得查验和维修更有效，受热面运转更安全、更经济。受热面风险评估技能应在以下3个期间不断评价，使其到达不同的期间目标：
检验维修计划制订阶段。通过检验前风险评估确定受热面风险等级，制订合理的检修计划，以使受热面的风险达到理想的级别。 查验修理作业完结阶段。经过维修的受热面，其状况发生了改变，需要对其再次进行危险评估，断定受热面的状况，预测下次的查验周期间隔；经过查验后危险分析还可核对维修的作用，判别高危险的部位是不是危险等级下降，判别检验的成果和危险评估预测的成果是不是根本一样，以验证危险评估的准确性，使得评估成果能反映受热面的实在状况。
发生受热面管爆漏后的失效分析阶段。经过受热面失效后的根原由分析程序，找出导致失效的根原由，验证检修方案的有效性，修正下次维修方案。对锅炉受热面维修策划时应进行机组修前评估、修中评估、修后评估以及修后验收。
完成维修后安全无责任事故、长周期经济运转、设备状况性能有所提高的3个维修方针。查看时首要捉住重点部位，如易发生部分机械磨损的部位、易发生冲涮磨损的部位、处于烟气流速和飞灰浓度高的部位、胀大不畅部位、简单异物集合阻塞节省孔位置、施工留传缺点部位、异种钢焊接部位、应力会集部位等。维修中应特别注意维修技术细节操控和W，H，P点的设置与操控。
2、优化检修
发电设备优化维修的概念首先是由美国提出来的，它的基本思路是经过以“管”为主的战略，针对发电设备的特色制定战略，終究构成一套优化维修的模式，使设备的可靠性和经济性得到最佳的合作。发电设备状况维修是依据领先的状况监督和确诊技能供给的设备状况信息，判别设备的反常、预知设备的毛病、在毛病发生前进行维修的方法，即依据设备的健康状况来安排维修计划、施行设备维修。臻能热电对其巨大的连续生产体系中的一切发电设备进行分类，不一样种类的设备选用不一样的维修方法。有的设备应用定时维修、有的设备选用状况维修、有的设备则选用毛病维修，使设备维修逐步构成一套融定时维修、状况维修、改善性维修和毛病维修为一体的优化维修模式。优化维修是一个渐进的进程，今日看来是对比优化的计划，跟着状况确诊工作和裂化倾向管理工作的不断深入，原计划也许修正；跟着设备动态管理的深化，设备不断改善，本来维修周期也许延伸，所以，优化维修是一个动态的组合进程，应建立与时俱进的理念，不能满足于既有的水平。
四、结束语
锅炉设备是火力发电厂重要组成部分。锅炉设备的使用效率直接影响到发电厂的经济效益。因此，火力发电厂一定要做好锅炉设备的检修工作。另外，为了适应新的发展要求，应该对锅炉设备积极进行改造，实现火力发电可持续发展。
参考文献
[1] 郭伟龙.兴能电厂600MW超临界锅炉运行与调整[J].《能源与节能》，2011（05）.
[2] 宁文刚.660MW超临界直流锅炉汽温调整策略浅析[J].《科技信息》， 2014（13）.