1、設備概況
某火電廠三期工程為2臺600 MW超臨界空冷發電機組，鍋爐為國產超臨界、變壓、直流、本生型鍋爐，型號為DG2090/25.4 -Ⅱ2型。鍋爐采用內置大氣擴容式啟動系統，雙進雙出磨煤機、冷一次風機正壓直吹式制粉系統，采用前后墻對沖燃燒方式，并配置36只HD - NR3旋流燃燒器、12只燃盡風噴口(AAP)、4只側燃盡風噴口(SAP)。尾部設置
分煙道，利用煙氣分流擋板調節再熱器出口蒸汽溫度，通過煤水比和兩級噴水控制過熱器的蒸汽溫度。為了節省燃油，將鍋爐前墻下層（F層）燃燒器改為兼有少油點火啟動和穩燃功能的燃燒器。
2、鍋爐冷態通風
為了避免鍋爐爐膛和尾部煙道內產生熱偏差，針對鍋爐燃燒器和磨煤機側煤倉布置的特點，對燃燒器葉片進行檢查和調整，對磨煤機各風量進行標定，并重點對入爐一次風速進行了調平。
2.1燃燒器調風器初始位置設定
在燃燒器安裝完畢后，根據廠家意見預先確定燃燒器調風器的位置。為了避免制造和安裝誤差，試驗人員進入風箱或爐膛內部對燃燒器進行檢查和整定，整定完畢后作好標記和記錄。
2.2一次風速調平
由于磨煤機采用側煤倉布置，使同一臺磨煤機2根煤粉管的長度最大相差18 m．若不及時調整可能造成爐膛溫度不均勻。第1臺鍋爐調試期間未重視該問題，鍋爐投產后爐膛溫度左右兩側出現嚴重偏斜，空氣預熱器出口兩側排煙溫度相差20～30℃；第2臺鍋爐調試期間充分重視該問題，在冷態試驗時重點進行了一次風速調平，熱態運行時空氣預熱器出口兩側排煙溫度基本相同。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。
2.3磨煤機入口風量標定
針對雙進雙出磨煤機的特點，進入磨煤機的風量是磨煤機運行的重要調整參數，在調試期間對此進行了標定校準。經過標定校準后，進入磨煤機的各路風量顯示準確，磨煤機自動投入穩定。
3、鍋爐的冷熱態沖洗
超臨界鍋爐受熱面管的最小內徑為13 mm，若水質較差，會造成管內結垢，增加管道阻力，嚴重時可能引起爆管。為了確保啟動時鍋爐水質合格，必須清洗沉積在鍋爐水系統中的雜質、鹽分以及因腐蝕生成的氧化鐵等。鍋爐沖洗前應先對爐前管路系統（冷凝水管路和給水管路）進行清洗。
鍋爐沖洗包括冷態沖洗和熱態沖洗，冷態沖洗分為開式沖洗和循環沖洗2個階段。在冷態開式沖洗的同時進行鍋爐疏水泵試轉，試轉時疏水泵出現嚴重超出電機額定電流的現象，檢查分析后認為疏水泵供貨錯誤，經過處理后冷態運行正常；但轉熱態沖洗時疏水泵振動較大，分析認為疏水泵在熱態時有效汽蝕余量不足，主要原因在于疏水系統設計以及設備選瓔時考慮不全面，造成該系統在實際運行中存在汽蝕現象。
由于疏水箱內為飽和水（即吸入面壓強為汽化壓強），在此情況下有效汽蝕余量只與倒灌高度和吸入管路中的流動阻力有關，因此為了避免疏水系統出現汽蝕現象，在設計時應增加疏水箱與疏水泵之間的高度差（倒灌高度大），在疏水泵與疏水箱之間采用較大直徑的入口管道，同時盡量縮短人口管道，減少彎頭，另外在選型時應盡量選擇汽蝕性能優良（汽蝕余量小）的疏水泵。
4、鍋爐吹管
目前，鍋爐吹管工藝主要有穩壓法和降壓法2種。這2種方法各有優缺點，結合該工程的實際情況采用降壓法吹管。
4.1吹管前采取的措施
a．由于該鍋爐采用少油點火系統，吹管時主要燃用煤粉，蒸汽溫度較高，而一般吹管系統管材均為碳鋼，主蒸汽溫度必須控制在427℃，因此在吹管前必須保證減溫水系統具備投運條件。
b．在設計時，鍋爐給水系統取消了給水旁路，但未對過熱器減溫水系統作相應調整，使低負荷時的減溫水不能保證鍋爐安全運行，為此將主給水電動門設置“中停”功能。
c．針對再熱器出口蒸汽溫度可能超出吹管臨時管許用溫度的問題，在再熱器熱段出口的臨時管道上加裝臨時噴水減溫器。
d．吹管時除鹽水消耗量為400—500 t／h，而化學除鹽水的制水能力僅為270 t／h，而且該火電廠老廠正常生產還需耗水50 t／h左右，所以實際供給本機用水僅220 t/h。若不回收除鹽水，將無法保證機組連續吹管用水的要求，而且還造成工質的巨大浪費。為此對鍋爐啟動疏水系統進行改造，使鍋爐經過熱態沖洗水質合格后將疏水回收至除氧器，這樣化學除鹽水制水能力可以完全滿足連續吹管的要求，同時鍋爐疏水熱量得到回收，鍋爐吹管時的蒸汽溫度也相對容易控制到調試措施要求的范圍內，吹管期間除氧器加熱用輔汽用量大幅減少。
4.2 吹管參數的控制
a．給水控制：吹管時鍋爐給水調節比較簡單，給水流量基本為最小啟動流量(400—600t／h)．不需要較多調整。
b．儲水罐水位調整：利用儲水罐至疏水擴容器之間的水位調節閥（361閥）自動調節儲水罐水位。吹管期間水位均在正常范圍內波動，儲水罐水位最高為18 m，最低為12 m。
c．蒸汽溫度控制：控制鍋爐的燃燒率，保持吹管時間間隔在12～15min。僅用少量減溫水即可控制蒸汽溫度在427℃以內。
5、鍋爐干態／濕態轉換過程
機組啟動后鍋爐給水維持在最小啟動流量，隨著鍋爐燃燒熱負荷的增加，鍋爐蒸發量逐漸增加，361閥將逐漸關小。當鍋爐的蒸發量等于爐膛給水流量時，361閥將完全關閉，若給水流量不變而燃燒進一步加強，則啟動分離器入口蒸汽將成為過熱蒸汽，鍋爐便轉為干態（直流）運行。
鍋爐干態／濕態轉變的關鍵點是運行中鍋爐燃料和給水的比例，重要條件是分離器入口工質溫度高于飽和溫度（即分離器出口蒸汽為過熱蒸汽）。干態／濕態轉變方法可根據機組情況采取增加燃料量或減少鍋爐給水流量的方式控制分離器入口工質溫度，無論是哪一種方式均應盡量保證鍋爐快速實現濕態轉干態，避免來回在干態／濕態之間停留，以免造成水冷壁溫度偏差較大。
為了避免361閥后疏水系統運行參數（壓力、溫度、流量）過高而導致361閥后管道、疏水擴容器和疏水箱出現損傷，在鍋爐負荷為25% BMCR、壓力低于8. 73 MPa時，應實現鍋爐干態／濕態轉變。
由于361閥為調節閥不能作為保護疏水擴容器和疏水箱的閥門，當出現誤操作而開啟361閥或361閥泄漏時，361閥后電動閘閥可起到保護作用，因此在鍋爐實現干態／濕態轉變后，361閥關閉，361閥后的電動閘閥也應隨之關閉。
為防止高負荷時儲水罐產生的虛假水位造成361閥誤開啟，對361閥自動邏輯進行限制，即當分離器壓力為11～12MPa，361閥強制關為10%（不考慮儲水罐水位）；當分離器壓力大于12 MPa，361閥強制全關，以保證361閥后系統的安全。鍋爐進入干態后及時投入啟動系統的暖閥、暖管系統，以避免熱沖擊造成啟動系統閥門或管道疲勞損壞。在鍋爐停爐過程中，361閥暖管管路在361閥開啟后10關閉。
6、給水和蒸汽溫度的控制
6.1 濕態運行時給水量的控制
當鍋爐蒸發量在低于最小直流運行負荷（即本生負荷）時，省煤器和水冷壁的給水流量必須維持大于鍋爐的最小啟動流量，以確保其在任何時候都能得到足夠冷卻。鍋爐在啟動過程中分離出的飽和水進入儲水罐，經361閥排至疏水擴容器，由361閥調節儲水罐水位，可見鍋爐在濕態運行時可維持給水的最小啟動流量不變。
6.2濕態運行時蒸汽溫度控制
由于鍋爐采用少油點火，啟動時便進行投粉（該火電廠實際燃燒劣質貧煤），使煤粉著火位置相對較滯后，火焰中心位置較高，蒸汽溫度較難滿足汽輪機沖車的要求。針對該鍋爐實際情況作了以下調整：
a．鍋爐的最小啟動給水流量由25% BMCR(522.5 t/h)降到21%BMCR(438.9 t／h);
b．投入除氧器加熱，盡量將給水溫度提高到80℃以上；
c．控制鍋爐總風量為35%～40%；
d．加強燃燒調整，控制火焰中心位置。
6.3直流運行時給水量和蒸汽溫度控制
鍋爐進入直流運行時，蒸汽溫度、給水流量與燃燒情況相互影響。理論和實踐證明，要確保鍋爐過熱蒸汽溫度的穩定，就必須維持一定的燃水比，燃水比的維持主要通過控制中間點（通常取分離器出口處）的溫度（或焓值）來實現。該鍋爐主要根據中間點溫度來調節給水流量，即采用“水跟煤”的方式進行調節。
當煤水比失調時（主要是設備故障引起），應首先調節給水流量以控制住中間點溫度，同時利用減溫水進行微調，便町保證主蒸汽溫度的穩定。當增開磨煤機尤其是中上層磨煤機時，為了防止啟動磨煤機引起短時間蒸汽溫度過高，應提前將中間點溫度降低，以免引起蒸汽溫度大幅波動。
7、超臨界鍋爐增加的主保護
超臨界鍋爐與亞臨界鍋爐相比較，主要增加的主保護有：給水流量極低保護、所有給水泵跳閘保護、再熱器保護（防止再熱器超溫、超壓）。其中，再熱器保護的動作條件分為以下6種：燃料指令≥10%，汽輪機高壓主蒸汽門或高壓調節汽門關閉，而且高壓旁路門關閉，延時10 s；燃料指令≥10%，汽輪機中壓主蒸汽門或中壓調節汽門關閉，而且低壓旁路門關閉，延時10 s；燃料指令≥10%，發電機跳閘，而且高壓旁路或低壓旁路關閉，延時10 s;F油層投入，汽輪機高壓主蒸汽門或高壓調節汽門關閉，而且高壓旁路門關閉；F油層投入，汽輪機中壓主蒸汽門或中壓調節汽門關閉，而且低壓旁路門關閉；F油層投入，發電機跳閘且高壓旁路或低壓旁路關閉。若以上任一條件成立，則再熱器保護動作，引發鍋爐主保護動作。
在機組的啟動過程中，經常會發生旁路系統操作不當或監視不到位的情況，從而引發鍋爐再熱器保護動作。
超臨界鍋爐要求所有給水泵跳閘聯跳鍋爐，同時也要求鍋爐跳閘后聯跳所有給水泵。在調試過程中由于各種原因可能會頻繁引發給水泵（尤其是電泵）跳閘，因此對電泵邏輯進行了修改，即鍋爐跳閘后不跳電泵，只是關閉鍋爐上水門和電泵出口調整門（或勺管）。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。
8、結束語
雖然超臨界機組與常規亞臨界機組有較大區別，但若能掌握超臨界機組不同于亞臨界機組的調試要點，針對其特點在機組調試前進行仔細分析，制定相關調試措施，并結合機組設計、設備選型、機組安裝等方面存在的問題提早進行整改，一定能夠確保超臨界機組的調試工作正常順利進行，保證機組移交生產后安全、可靠、經濟運行。
某火電廠三期工程為2臺600 MW超臨界空冷發電機組，鍋爐為國產超臨界、變壓、直流、本生型鍋爐，型號為DG2090/25.4 -Ⅱ2型。鍋爐采用內置大氣擴容式啟動系統，雙進雙出磨煤機、冷一次風機正壓直吹式制粉系統，采用前后墻對沖燃燒方式，并配置36只HD - NR3旋流燃燒器、12只燃盡風噴口(AAP)、4只側燃盡風噴口(SAP)。尾部設置
分煙道，利用煙氣分流擋板調節再熱器出口蒸汽溫度，通過煤水比和兩級噴水控制過熱器的蒸汽溫度。為了節省燃油，將鍋爐前墻下層（F層）燃燒器改為兼有少油點火啟動和穩燃功能的燃燒器。
2、鍋爐冷態通風
為了避免鍋爐爐膛和尾部煙道內產生熱偏差，針對鍋爐燃燒器和磨煤機側煤倉布置的特點，對燃燒器葉片進行檢查和調整，對磨煤機各風量進行標定，并重點對入爐一次風速進行了調平。
2.1燃燒器調風器初始位置設定
在燃燒器安裝完畢后，根據廠家意見預先確定燃燒器調風器的位置。為了避免制造和安裝誤差，試驗人員進入風箱或爐膛內部對燃燒器進行檢查和整定，整定完畢后作好標記和記錄。
2.2一次風速調平
由于磨煤機采用側煤倉布置，使同一臺磨煤機2根煤粉管的長度最大相差18 m．若不及時調整可能造成爐膛溫度不均勻。第1臺鍋爐調試期間未重視該問題，鍋爐投產后爐膛溫度左右兩側出現嚴重偏斜，空氣預熱器出口兩側排煙溫度相差20～30℃；第2臺鍋爐調試期間充分重視該問題，在冷態試驗時重點進行了一次風速調平，熱態運行時空氣預熱器出口兩側排煙溫度基本相同。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。
2.3磨煤機入口風量標定
針對雙進雙出磨煤機的特點，進入磨煤機的風量是磨煤機運行的重要調整參數，在調試期間對此進行了標定校準。經過標定校準后，進入磨煤機的各路風量顯示準確，磨煤機自動投入穩定。
3、鍋爐的冷熱態沖洗
超臨界鍋爐受熱面管的最小內徑為13 mm，若水質較差，會造成管內結垢，增加管道阻力，嚴重時可能引起爆管。為了確保啟動時鍋爐水質合格，必須清洗沉積在鍋爐水系統中的雜質、鹽分以及因腐蝕生成的氧化鐵等。鍋爐沖洗前應先對爐前管路系統（冷凝水管路和給水管路）進行清洗。
鍋爐沖洗包括冷態沖洗和熱態沖洗，冷態沖洗分為開式沖洗和循環沖洗2個階段。在冷態開式沖洗的同時進行鍋爐疏水泵試轉，試轉時疏水泵出現嚴重超出電機額定電流的現象，檢查分析后認為疏水泵供貨錯誤，經過處理后冷態運行正常；但轉熱態沖洗時疏水泵振動較大，分析認為疏水泵在熱態時有效汽蝕余量不足，主要原因在于疏水系統設計以及設備選瓔時考慮不全面，造成該系統在實際運行中存在汽蝕現象。
由于疏水箱內為飽和水（即吸入面壓強為汽化壓強），在此情況下有效汽蝕余量只與倒灌高度和吸入管路中的流動阻力有關，因此為了避免疏水系統出現汽蝕現象，在設計時應增加疏水箱與疏水泵之間的高度差（倒灌高度大），在疏水泵與疏水箱之間采用較大直徑的入口管道，同時盡量縮短人口管道，減少彎頭，另外在選型時應盡量選擇汽蝕性能優良（汽蝕余量小）的疏水泵。
4、鍋爐吹管
目前，鍋爐吹管工藝主要有穩壓法和降壓法2種。這2種方法各有優缺點，結合該工程的實際情況采用降壓法吹管。
4.1吹管前采取的措施
a．由于該鍋爐采用少油點火系統，吹管時主要燃用煤粉，蒸汽溫度較高，而一般吹管系統管材均為碳鋼，主蒸汽溫度必須控制在427℃，因此在吹管前必須保證減溫水系統具備投運條件。
b．在設計時，鍋爐給水系統取消了給水旁路，但未對過熱器減溫水系統作相應調整，使低負荷時的減溫水不能保證鍋爐安全運行，為此將主給水電動門設置“中停”功能。
c．針對再熱器出口蒸汽溫度可能超出吹管臨時管許用溫度的問題，在再熱器熱段出口的臨時管道上加裝臨時噴水減溫器。
d．吹管時除鹽水消耗量為400—500 t／h，而化學除鹽水的制水能力僅為270 t／h，而且該火電廠老廠正常生產還需耗水50 t／h左右，所以實際供給本機用水僅220 t/h。若不回收除鹽水，將無法保證機組連續吹管用水的要求，而且還造成工質的巨大浪費。為此對鍋爐啟動疏水系統進行改造，使鍋爐經過熱態沖洗水質合格后將疏水回收至除氧器，這樣化學除鹽水制水能力可以完全滿足連續吹管的要求，同時鍋爐疏水熱量得到回收，鍋爐吹管時的蒸汽溫度也相對容易控制到調試措施要求的范圍內，吹管期間除氧器加熱用輔汽用量大幅減少。
4.2 吹管參數的控制
a．給水控制：吹管時鍋爐給水調節比較簡單，給水流量基本為最小啟動流量(400—600t／h)．不需要較多調整。
b．儲水罐水位調整：利用儲水罐至疏水擴容器之間的水位調節閥（361閥）自動調節儲水罐水位。吹管期間水位均在正常范圍內波動，儲水罐水位最高為18 m，最低為12 m。
c．蒸汽溫度控制：控制鍋爐的燃燒率，保持吹管時間間隔在12～15min。僅用少量減溫水即可控制蒸汽溫度在427℃以內。
5、鍋爐干態／濕態轉換過程
機組啟動后鍋爐給水維持在最小啟動流量，隨著鍋爐燃燒熱負荷的增加，鍋爐蒸發量逐漸增加，361閥將逐漸關小。當鍋爐的蒸發量等于爐膛給水流量時，361閥將完全關閉，若給水流量不變而燃燒進一步加強，則啟動分離器入口蒸汽將成為過熱蒸汽，鍋爐便轉為干態（直流）運行。
鍋爐干態／濕態轉變的關鍵點是運行中鍋爐燃料和給水的比例，重要條件是分離器入口工質溫度高于飽和溫度（即分離器出口蒸汽為過熱蒸汽）。干態／濕態轉變方法可根據機組情況采取增加燃料量或減少鍋爐給水流量的方式控制分離器入口工質溫度，無論是哪一種方式均應盡量保證鍋爐快速實現濕態轉干態，避免來回在干態／濕態之間停留，以免造成水冷壁溫度偏差較大。
為了避免361閥后疏水系統運行參數（壓力、溫度、流量）過高而導致361閥后管道、疏水擴容器和疏水箱出現損傷，在鍋爐負荷為25% BMCR、壓力低于8. 73 MPa時，應實現鍋爐干態／濕態轉變。
由于361閥為調節閥不能作為保護疏水擴容器和疏水箱的閥門，當出現誤操作而開啟361閥或361閥泄漏時，361閥后電動閘閥可起到保護作用，因此在鍋爐實現干態／濕態轉變后，361閥關閉，361閥后的電動閘閥也應隨之關閉。
為防止高負荷時儲水罐產生的虛假水位造成361閥誤開啟，對361閥自動邏輯進行限制，即當分離器壓力為11～12MPa，361閥強制關為10%（不考慮儲水罐水位）；當分離器壓力大于12 MPa，361閥強制全關，以保證361閥后系統的安全。鍋爐進入干態后及時投入啟動系統的暖閥、暖管系統，以避免熱沖擊造成啟動系統閥門或管道疲勞損壞。在鍋爐停爐過程中，361閥暖管管路在361閥開啟后10關閉。
6、給水和蒸汽溫度的控制
6.1 濕態運行時給水量的控制
當鍋爐蒸發量在低于最小直流運行負荷（即本生負荷）時，省煤器和水冷壁的給水流量必須維持大于鍋爐的最小啟動流量，以確保其在任何時候都能得到足夠冷卻。鍋爐在啟動過程中分離出的飽和水進入儲水罐，經361閥排至疏水擴容器，由361閥調節儲水罐水位，可見鍋爐在濕態運行時可維持給水的最小啟動流量不變。
6.2濕態運行時蒸汽溫度控制
由于鍋爐采用少油點火，啟動時便進行投粉（該火電廠實際燃燒劣質貧煤），使煤粉著火位置相對較滯后，火焰中心位置較高，蒸汽溫度較難滿足汽輪機沖車的要求。針對該鍋爐實際情況作了以下調整：
a．鍋爐的最小啟動給水流量由25% BMCR(522.5 t/h)降到21%BMCR(438.9 t／h);
b．投入除氧器加熱，盡量將給水溫度提高到80℃以上；
c．控制鍋爐總風量為35%～40%；
d．加強燃燒調整，控制火焰中心位置。
6.3直流運行時給水量和蒸汽溫度控制
鍋爐進入直流運行時，蒸汽溫度、給水流量與燃燒情況相互影響。理論和實踐證明，要確保鍋爐過熱蒸汽溫度的穩定，就必須維持一定的燃水比，燃水比的維持主要通過控制中間點（通常取分離器出口處）的溫度（或焓值）來實現。該鍋爐主要根據中間點溫度來調節給水流量，即采用“水跟煤”的方式進行調節。
當煤水比失調時（主要是設備故障引起），應首先調節給水流量以控制住中間點溫度，同時利用減溫水進行微調，便町保證主蒸汽溫度的穩定。當增開磨煤機尤其是中上層磨煤機時，為了防止啟動磨煤機引起短時間蒸汽溫度過高，應提前將中間點溫度降低，以免引起蒸汽溫度大幅波動。
7、超臨界鍋爐增加的主保護
超臨界鍋爐與亞臨界鍋爐相比較，主要增加的主保護有：給水流量極低保護、所有給水泵跳閘保護、再熱器保護（防止再熱器超溫、超壓）。其中，再熱器保護的動作條件分為以下6種：燃料指令≥10%，汽輪機高壓主蒸汽門或高壓調節汽門關閉，而且高壓旁路門關閉，延時10 s；燃料指令≥10%，汽輪機中壓主蒸汽門或中壓調節汽門關閉，而且低壓旁路門關閉，延時10 s；燃料指令≥10%，發電機跳閘，而且高壓旁路或低壓旁路關閉，延時10 s;F油層投入，汽輪機高壓主蒸汽門或高壓調節汽門關閉，而且高壓旁路門關閉；F油層投入，汽輪機中壓主蒸汽門或中壓調節汽門關閉，而且低壓旁路門關閉；F油層投入，發電機跳閘且高壓旁路或低壓旁路關閉。若以上任一條件成立，則再熱器保護動作，引發鍋爐主保護動作。
在機組的啟動過程中，經常會發生旁路系統操作不當或監視不到位的情況，從而引發鍋爐再熱器保護動作。
超臨界鍋爐要求所有給水泵跳閘聯跳鍋爐，同時也要求鍋爐跳閘后聯跳所有給水泵。在調試過程中由于各種原因可能會頻繁引發給水泵（尤其是電泵）跳閘，因此對電泵邏輯進行了修改，即鍋爐跳閘后不跳電泵，只是關閉鍋爐上水門和電泵出口調整門（或勺管）。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。
8、結束語
雖然超臨界機組與常規亞臨界機組有較大區別，但若能掌握超臨界機組不同于亞臨界機組的調試要點，針對其特點在機組調試前進行仔細分析，制定相關調試措施，并結合機組設計、設備選型、機組安裝等方面存在的問題提早進行整改，一定能夠確保超臨界機組的調試工作正常順利進行，保證機組移交生產后安全、可靠、經濟運行。
