3 超临界机组给水控制策略

3.1 湿态运行工况下的给水控制

直流炉在湿态工况下类似于汽包炉，分离器水位是机组湿态时给水的最终控制目标。它决定着汽水分离器汽水分离的效果是否良好，控制分离器水位在合适范围内是锅炉湿态时安全运行的基础。如果分离器水位过高，则不能保证汽水分离器能够达到良好的分离效果，很可能造成过热器带水，汽温下跌，甚至汽轮机进水等严重事故。相反，若分离器水位过低，也是达不到良好的汽水分离效果，可能造成下降管内锅水含汽，影响炉水泵出力，省煤器较小流量可能就得不到保证。

湿态工况下分离器水位控制主要通过给水泵转速、给水泵再循环调整门和给水旁路调整门改变给水流量来实现，当发生汽水膨胀时，由溢流调节阀门辅助控制分离器水位，如果在锅炉热态冲洗时，可以增加溢流调节阀门的偏置加大外排。一般分离器水容积很小，水位的惯性就很小，燃气锅炉价格，为我们的控制提出了更高的要求。以某电厂超临界机组为例，省煤器、分离器、启动系统与炉膛水冷壁总的水容积为216.57m3，分离器水容积为11.27m3，荣昌锅炉，占总水容积的5.2％，由此可见汽水分离器容积非常小，工质不平衡时分离器水位变化快，溢流调整门为液动门，开关相对快些，基本可以适应分离器快速的水位变化。

湿态工况下，如需提高主汽温度，给水控制需增加给水流量，增加溢流调节阀门的偏置加大外排，并适当增加燃料量，从而增大蒸汽的流量，这种情况下，汽温上升快，而压力则会上升很慢或者下降。如需提高主汽压力，给水控制措施则与上述方案相反。由于点火初期水质一般不合格，外排炉水均不回收，所以加大外排增加主汽温度，将造成工质和热量的巨大浪费。因此，湿态工况时，在维持分离器水位稳定的情况下，主要靠高旁调节主汽压力，适当开大溢流调整门，在压力调节的同时，主汽温度也是稳定上升。

超临界发电机组以其热能转换效率高、发电煤耗低、环境污染小、蓄热能力小和对电网的尖峰负荷适应能力强等特点而得到广泛应用，已经成为我国火力发电的主力机组。给水控制作为过热汽温调节的基本手段是超临界直流锅炉有别于亚临界汽包锅炉的显著特征。

1、超临界直流锅炉给水控制的特点

超临界直流锅炉没有汽包，工质通过蒸发受热面过程中全部转换为蒸汽，即循环倍率为1，且无固定的饱和蒸汽与过热蒸汽的分界点，整个行程的流动阻力均由给水泵克服。

负荷扰动时，超临界直流炉无汽包，蓄热能力小，导致主汽压力变化延迟很小，且幅度较大，但主汽温度变化较小，所以超临界机组较亚临界机组更适合变压运行。

直流锅炉的一次性通过特性使得工质流和能量流相互耦合，从而在各个控制回路，如给水、汽温及负荷控制回路之间存在着很强的非线性耦合，机炉之间相互关联性强。因此变负荷过程中，不能单独改变燃烧率或者给水流量，给水量与燃料量必须以一定的比例协调动作，即在不同的负荷下要保持一定的煤水比。

过热汽温对给水流量和燃料量的扰动具有很大的滞后性，这样就必须有一个信号能够迅速反映出燃料量和给水流量的变化，防止煤水比失调导致机组超温或者主汽温度急剧下降，我们一般选取分离器出口温度或者焓值作为这个表征量。分离器出口的工质处于微过热状态，在燃料量或给水流量扰动的情况下，微过热汽温变化的滞后性远小于过热汽温。微过热点前包括有各种类型的受热面，工质在该点前的焓增占总焓增3/4左右，此比例在燃水比及其他工况发生较大变化时变化并不大。同时，中间点选在两级减温器之前，基本不受减温水流量变化的影响，即使发生减温水量大幅度变化，按省煤器入口水量＝给水泵入口流量－减温水量，中间点送出的调节信号仍保证正确的调节方向。因此，通过控制微过热点的汽温(或焓值)，以间接控制出口汽温，是比较好的一个控制策略。通过多台机组的实践，我认为微过热蒸汽焓替代该点温度作为燃水比校正是要更好一些

如何给锅炉适合的给水温度    

如何给锅炉适合的给水温度对于锅炉的供热来说，锅炉的蒸发量与锅炉的燃料耗损量都是影响其质量的重要因素。同样的，锅炉水蒸发量的大小与锅炉的燃烧损耗量对于锅炉使用厂家来讲也是决定生产效益的重要因素。因此，作为锅炉生产厂家都会在这两方对锅炉的性能进行改良。当改良技术达到一定程度后，就会出现技术瓶颈，在对技术瓶颈突破不能的情况下，锅炉使者与生产厂家开始在其他的锅炉作业环节中寻找改良因素。

   锅炉的供水温度对于锅炉作业效果的影响就在此时进入改良研究者的视野。通过实践研究发现，锅炉给水温度对于锅炉的作业效率有着不可忽视的影响作用。在锅炉给水的冷水与温水的作业效率比较中发现，由于在对给水加热中，冷水作业与温水作业相比所要耗损的能源要大得多，因而能够得出结论，即温水给水能够加快锅炉给水的反应速度，从而提高锅炉的作业效率，使得锅炉的热循环效率显著提高。

   由此，我们可以断定，锅炉的给水温度将会对锅炉的蒸发量以及能源耗损情况造成很深的影响，因而在锅炉供水是应该加以注意和改善，从而在锅炉运作中提高作业效率，改善运营收益。