1、設備概況
華能營口電廠2×600 MW鍋爐（3、4號鍋爐）是由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計、制造，三菱重工業株式會社(Mitsuibishi Heavy IndustriesCo. Ltd)提供技術支持的HG -1795/26.15 - YM1型超超臨界變壓運行直流鍋爐，采用Ⅱ型布置、單爐膛、低NO，燃燒器分級燃燒技術和MACT型低NO。分級送風燃燒系統、反向切圓燃燒方式，爐膛采用內螺紋管垂直上升膜式水冷壁、循環泵啟動系統、一次中間再熱，調溫方式除煤／水比外，還采用煙氣分配擋板、燃燒器擺動、噴水等方式。鍋爐采用平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構，燃用神府東勝煤、晉北煤。鍋爐以最大連續負荷( BMCR)工況為設計參數，最大連續蒸發量為1795 t/h，過熱器出口蒸汽溫度為605℃，再熱器出口蒸汽溫度為603℃。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
爐膛上部布置屏式過熱器，沿煙氣流程方向分別設置二級過熱器（大屏）和三級過熱器（后屏），折焰角上方布置有四級過熱器（末過）。在水平煙道處布置了垂直二級再熱器（高溫再熱器）。尾部豎井由中隔墻分隔成前后2個煙道。前部布置水平一級再熱器（低溫再熱器）和省煤器，后部布置水平一級過熱器（低溫過熱器）和省煤器。在豎井煙道底部設置了煙氣調節擋板裝置，煙氣通過調節擋板后匯集在一起經2個尾部煙道引入回轉式空氣預熱器。
制粉系統選用中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式系統，每爐配6臺中速磨煤機，BMCR工況下5臺運行，l臺備用，并配備6臺與其相適的給煤機。
水冷壁分為上、下兩部分，上、下部水冷壁之間裝設一圈中間混合集箱過渡。爐膛水冷壁采用焊接膜式壁、內螺紋管垂直上升式。在水冷壁入口短管上嵌焊人節流孔圈，可以保證孔固有足夠的節流能力，按照水平方向水冷壁的熱負荷分配和結構特點，調節各回路水冷壁管中的流量，以保證水冷壁出口工質溫度的均勻性，并防止個別受熱強和結構復雜的回路與管段產生膜態沸騰( DNB)和干涸現象(DRO)。鍋爐每面墻布置396根∮28.6×6.4mm的水冷壁管，材質為SA213T12，除噴口區域的16根管采用1次三叉管從下集箱引出外，其余380根管均采用2次三叉管從下集箱引出，每面墻共103根引出管，節流孔圈就布置在此處。
燃燒器布置俯視圖見圖l，內螺紋管區域示意圖見圖2，下水冷壁管引出方式示意圖見圖3。
2、鍋爐水冷壁壁溫特性
為了有效監視鍋爐水冷壁的運行情況，保證鍋爐安全運行，鍋爐每面墻布置99個壁溫測點，測點位于下水冷壁進入中間混合集箱前的爐外管上。通過監視和分析水冷壁壁溫水平和分布特點，可了解水冷壁壁溫特性。
2.1不同負荷下水冷壁壁溫分布特性
圖4—圖7為3、4號鍋爐不同負荷四面墻水冷壁壁溫分布曲線（3號爐前墻部分壁溫測點存在缺陷，無法正常測量），表l為壁溫統計對比數據。由圖表中數據可以得出以下結論。
8.在500 MW以上負荷，四面墻水冷壁壁溫分布曲線基本上呈相同的趨勢，都是在開始階段（40—150號管）有1個波峰，然后逐漸下降，在噴燃器后接近爐墻階段（300—380號管）又出現1個波峰，但幅度小于前一波峰。整體分布呈非對稱的“M”型。
b．無論是3號爐還是4號爐，前墻的第一個波峰都較3號爐其它三面墻的波峰高，壁溫都在450℃以上。
c．同樣負荷下，4號鍋爐水冷壁壁溫平均值及每面墻壁溫曲線的波峰都高于3號爐的相應值。
d．2臺鍋爐部分壁溫測點呈現出異常過高或過低的現象。
e．鍋爐低負荷時壁溫分布比較均勻，偏差很小。
2.2壁溫特性分析
據相關資料，采用墻式布置四角切圓垂直射流形式燃燒方式的鍋爐爐內熱負荷分布并不均勻，靠近上游噴口火焰的爐墻附近熱負荷最高，靠近本側墻噴口火焰的爐墻附近熱負荷其次，其它位置相對較低。而爐壁壁面熱負荷的這種分布特點，與當前水冷壁壁溫的分布特點極為相似，都呈現出非對稱的“M”型。因此，當前水冷壁壁溫分布特性主要是爐內熱負荷分布不均造成的。
3、4號鍋爐的運行方式主要區別在于過熱度設定值和磨煤機的組合運行方式。為使汽溫達到設計值，4號爐過熱度上限設定比3號爐高15℃，同樣負荷下4號爐實際過熱度比3號爐高5℃以上，使4號爐水冷壁系統內的介質溫度高于3號爐的相應值，即使在同樣的熱負荷下壁溫也將高于3號爐。鍋爐實際運行的過熱度高低對水冷壁壁溫有直接的影響。
超臨界和超超臨界鍋爐設計的一個重要原則是要使介質的“大比熱區”遠離爐內熱負荷最高的區域。因此，爐內火焰中心的高低、最高區域的熱負荷強度直接關系到水冷壁的壁溫水平，影響水冷壁的安全運行。同樣負荷下，投運不同數量的磨煤機，或同樣的磨煤機數量采用不同的磨煤機組合方式都會導致水冷壁壁溫發生較大變化。通過觀察4號鍋爐的運行數據發現，同樣負荷下不同的磨煤機組合運行方式，水冷壁壁溫水平（特別是最高點的壁溫水平）差別較大，最大相差30℃。
通過以上分析可知，影響水冷壁壁溫水平及分布的因素很多，主要包括爐內熱負荷的分布、過熱度的大小、磨煤機的組合方式等。另外，煤粉細度、煤質特性、一、二次配風方式、AA風率的大小等對其也有一定的影響。
2.3存在問題及解決措施
a．個別管壁溫度與其附近的壁溫水平差距較大，呈現階躍變化，沒有較為平穩的過渡。為了保證監溫手段具有足夠的準確性，應對管子壁溫測點進行檢查，如測量未發現問題，則應利用停爐機會對溫度過高的管子進行檢查，確保其不堵塞。
b．3號鍋爐前墻84—172號管之間的壁溫測點已損壞，無法對壁溫進行監測，而該區域又是壁溫水平最高的部分，缺乏監控手段對于水冷壁的安全運行不利，應盡快將這些壁溫測點恢復可用狀態。
c．由于壁溫測點位于爐外管外壁上，其測量的壁溫水平必將低于爐內向火側的最高壁溫值。當前部分壁溫測點的溫度已經超過500℃，而測點溫度與其對應的爐內管向火側最高溫度之間的差值無法確定，爐內管壁溫很有可能超過材質的許用溫度540℃，管材的使用壽命將大為縮短。因此，為了準確控制水冷壁壁溫處于允許范圍內，采用直接測量爐內管向火側壁溫的測量方法更為合理。另外，如果可以準確測量或計算出爐內管和爐外管壁溫的差值，則將當前壁溫運行允許上限530℃下調一定的幅度也能滿足安全需要。
d． 3、4號鍋爐前墻60—140號管范圍內壁溫均超過450℃，其第一個波峰均較3號鍋爐其它三面墻波峰高（2臺鍋爐的共性）。因此在確定爐內管真實壁溫后，如通過燃燒調整等手段無法將該區域的溫度水平降低，應與鍋爐廠家聯系，通過適當調整該區域節流縮孔的孔徑來降低壁溫。
e．4號爐后墻、左側墻和右側墻的第一個波峰高于3號鍋爐的相應值，且溫度也處于較高水平。主要是由過熱度差異和磨煤機組合方式引起的。建議通過系統的調整試驗，確定鍋爐的最佳運行方式。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、結論
a．鍋爐各墻水冷壁壁溫分布呈非對稱的“M”型，在靠近上游噴口火焰附近壁溫最高，靠近本側墻噴口火焰附近壁溫其次，其它位置相對較低。
b．該水冷壁壁溫分布特性主要是爐內熱負荷分布不均的原因造成的。
c．通過改變壁溫測量手段、調整過熱度和部分節流縮孔內徑等可大大提高水冷壁運行的安全性。
華能營口電廠2×600 MW鍋爐（3、4號鍋爐）是由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計、制造，三菱重工業株式會社(Mitsuibishi Heavy IndustriesCo. Ltd)提供技術支持的HG -1795/26.15 - YM1型超超臨界變壓運行直流鍋爐，采用Ⅱ型布置、單爐膛、低NO，燃燒器分級燃燒技術和MACT型低NO。分級送風燃燒系統、反向切圓燃燒方式，爐膛采用內螺紋管垂直上升膜式水冷壁、循環泵啟動系統、一次中間再熱，調溫方式除煤／水比外，還采用煙氣分配擋板、燃燒器擺動、噴水等方式。鍋爐采用平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構，燃用神府東勝煤、晉北煤。鍋爐以最大連續負荷( BMCR)工況為設計參數，最大連續蒸發量為1795 t/h，過熱器出口蒸汽溫度為605℃，再熱器出口蒸汽溫度為603℃。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
爐膛上部布置屏式過熱器，沿煙氣流程方向分別設置二級過熱器（大屏）和三級過熱器（后屏），折焰角上方布置有四級過熱器（末過）。在水平煙道處布置了垂直二級再熱器（高溫再熱器）。尾部豎井由中隔墻分隔成前后2個煙道。前部布置水平一級再熱器（低溫再熱器）和省煤器，后部布置水平一級過熱器（低溫過熱器）和省煤器。在豎井煙道底部設置了煙氣調節擋板裝置，煙氣通過調節擋板后匯集在一起經2個尾部煙道引入回轉式空氣預熱器。
制粉系統選用中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式系統，每爐配6臺中速磨煤機，BMCR工況下5臺運行，l臺備用，并配備6臺與其相適的給煤機。
水冷壁分為上、下兩部分，上、下部水冷壁之間裝設一圈中間混合集箱過渡。爐膛水冷壁采用焊接膜式壁、內螺紋管垂直上升式。在水冷壁入口短管上嵌焊人節流孔圈，可以保證孔固有足夠的節流能力，按照水平方向水冷壁的熱負荷分配和結構特點，調節各回路水冷壁管中的流量，以保證水冷壁出口工質溫度的均勻性，并防止個別受熱強和結構復雜的回路與管段產生膜態沸騰( DNB)和干涸現象(DRO)。鍋爐每面墻布置396根∮28.6×6.4mm的水冷壁管，材質為SA213T12，除噴口區域的16根管采用1次三叉管從下集箱引出外，其余380根管均采用2次三叉管從下集箱引出，每面墻共103根引出管，節流孔圈就布置在此處。
燃燒器布置俯視圖見圖l，內螺紋管區域示意圖見圖2，下水冷壁管引出方式示意圖見圖3。
2、鍋爐水冷壁壁溫特性
為了有效監視鍋爐水冷壁的運行情況，保證鍋爐安全運行，鍋爐每面墻布置99個壁溫測點，測點位于下水冷壁進入中間混合集箱前的爐外管上。通過監視和分析水冷壁壁溫水平和分布特點，可了解水冷壁壁溫特性。
2.1不同負荷下水冷壁壁溫分布特性
圖4—圖7為3、4號鍋爐不同負荷四面墻水冷壁壁溫分布曲線（3號爐前墻部分壁溫測點存在缺陷，無法正常測量），表l為壁溫統計對比數據。由圖表中數據可以得出以下結論。
8.在500 MW以上負荷，四面墻水冷壁壁溫分布曲線基本上呈相同的趨勢，都是在開始階段（40—150號管）有1個波峰，然后逐漸下降，在噴燃器后接近爐墻階段（300—380號管）又出現1個波峰，但幅度小于前一波峰。整體分布呈非對稱的“M”型。
b．無論是3號爐還是4號爐，前墻的第一個波峰都較3號爐其它三面墻的波峰高，壁溫都在450℃以上。
c．同樣負荷下，4號鍋爐水冷壁壁溫平均值及每面墻壁溫曲線的波峰都高于3號爐的相應值。
d．2臺鍋爐部分壁溫測點呈現出異常過高或過低的現象。
e．鍋爐低負荷時壁溫分布比較均勻，偏差很小。
2.2壁溫特性分析
據相關資料，采用墻式布置四角切圓垂直射流形式燃燒方式的鍋爐爐內熱負荷分布并不均勻，靠近上游噴口火焰的爐墻附近熱負荷最高，靠近本側墻噴口火焰的爐墻附近熱負荷其次，其它位置相對較低。而爐壁壁面熱負荷的這種分布特點，與當前水冷壁壁溫的分布特點極為相似，都呈現出非對稱的“M”型。因此，當前水冷壁壁溫分布特性主要是爐內熱負荷分布不均造成的。
3、4號鍋爐的運行方式主要區別在于過熱度設定值和磨煤機的組合運行方式。為使汽溫達到設計值，4號爐過熱度上限設定比3號爐高15℃，同樣負荷下4號爐實際過熱度比3號爐高5℃以上，使4號爐水冷壁系統內的介質溫度高于3號爐的相應值，即使在同樣的熱負荷下壁溫也將高于3號爐。鍋爐實際運行的過熱度高低對水冷壁壁溫有直接的影響。
超臨界和超超臨界鍋爐設計的一個重要原則是要使介質的“大比熱區”遠離爐內熱負荷最高的區域。因此，爐內火焰中心的高低、最高區域的熱負荷強度直接關系到水冷壁的壁溫水平，影響水冷壁的安全運行。同樣負荷下，投運不同數量的磨煤機，或同樣的磨煤機數量采用不同的磨煤機組合方式都會導致水冷壁壁溫發生較大變化。通過觀察4號鍋爐的運行數據發現，同樣負荷下不同的磨煤機組合運行方式，水冷壁壁溫水平（特別是最高點的壁溫水平）差別較大，最大相差30℃。
通過以上分析可知，影響水冷壁壁溫水平及分布的因素很多，主要包括爐內熱負荷的分布、過熱度的大小、磨煤機的組合方式等。另外，煤粉細度、煤質特性、一、二次配風方式、AA風率的大小等對其也有一定的影響。
2.3存在問題及解決措施
a．個別管壁溫度與其附近的壁溫水平差距較大，呈現階躍變化，沒有較為平穩的過渡。為了保證監溫手段具有足夠的準確性，應對管子壁溫測點進行檢查，如測量未發現問題，則應利用停爐機會對溫度過高的管子進行檢查，確保其不堵塞。
b．3號鍋爐前墻84—172號管之間的壁溫測點已損壞，無法對壁溫進行監測，而該區域又是壁溫水平最高的部分，缺乏監控手段對于水冷壁的安全運行不利，應盡快將這些壁溫測點恢復可用狀態。
c．由于壁溫測點位于爐外管外壁上，其測量的壁溫水平必將低于爐內向火側的最高壁溫值。當前部分壁溫測點的溫度已經超過500℃，而測點溫度與其對應的爐內管向火側最高溫度之間的差值無法確定，爐內管壁溫很有可能超過材質的許用溫度540℃，管材的使用壽命將大為縮短。因此，為了準確控制水冷壁壁溫處于允許范圍內，采用直接測量爐內管向火側壁溫的測量方法更為合理。另外，如果可以準確測量或計算出爐內管和爐外管壁溫的差值，則將當前壁溫運行允許上限530℃下調一定的幅度也能滿足安全需要。
d． 3、4號鍋爐前墻60—140號管范圍內壁溫均超過450℃，其第一個波峰均較3號鍋爐其它三面墻波峰高（2臺鍋爐的共性）。因此在確定爐內管真實壁溫后，如通過燃燒調整等手段無法將該區域的溫度水平降低，應與鍋爐廠家聯系，通過適當調整該區域節流縮孔的孔徑來降低壁溫。
e．4號爐后墻、左側墻和右側墻的第一個波峰高于3號鍋爐的相應值，且溫度也處于較高水平。主要是由過熱度差異和磨煤機組合方式引起的。建議通過系統的調整試驗，確定鍋爐的最佳運行方式。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、結論
a．鍋爐各墻水冷壁壁溫分布呈非對稱的“M”型，在靠近上游噴口火焰附近壁溫最高，靠近本側墻噴口火焰附近壁溫其次，其它位置相對較低。
b．該水冷壁壁溫分布特性主要是爐內熱負荷分布不均的原因造成的。
c．通過改變壁溫測量手段、調整過熱度和部分節流縮孔內徑等可大大提高水冷壁運行的安全性。
