一、项目提出背景：

针对1000MW超超临界燃煤发电机组，前后墙对冲旋流燃烧锅炉（炉膛宽度一般约33.1米，深度约15.7米），前后墙各布置三层煤粉燃烧器，沿炉膛宽度方向前每层分别布置8台旋流燃烧器，但是，由于8台旋流燃烧器的煤粉流量和煤粉浓度存在偏差，燃料分配不均匀导致的锅炉烟温偏差和汽温偏差问题成为大型超超临界机组锅炉的技术难题，如果汽温偏差大，过热器和再热器的金属壁温就会出现局部过热、超温、超限、报警等异常情况，严重威胁电站锅炉的安全运行，同时锅炉主、再热蒸汽被迫降低温度运行，达不到额定运行参数，且减温水量大，机组供电煤耗高。

为了解决上述锅炉烟温偏差和汽温偏差大的问题，电厂方面一般委托电力试验研究院对锅炉冷态和热态一次风调平试验来完成，调平的方法一般控制一次风动压偏差小于2%，但是，实际运行的电站锅炉一次风煤粉浓度偏差的问题却没有在线检测手段，同时对锅炉出口水平烟道的温度场分布情况也缺少检测手段，导致锅炉一次风调平后，锅炉出口烟温偏差和汽温偏差大的问题长期不能有效解决。

为此，我们设计本方案的动机是：利用现有的锅炉过热器和再热器管屏上的金属壁温测点，依据实时监测到的金属壁温值，在机组DCS自动控制系统中，模拟建立起锅炉出口水平烟道温度场分布规律，形成柱状图。

二、创新解决方案：

本方案研究并创建了一种锅炉出口水平烟道温度场分布在线监测方法并形成实时监测柱状图，为锅炉燃烧配风调整和沿炉膛宽度方向的煤粉浓度平衡调整提供实时监控方案，同时，电厂运行值班员可以依据炉内温度场在线监测情况，有针对性找到削峰填谷的一次风调平方案，使炉膛出口水平烟道温度场均衡分布，同时配合锅炉燃烧器调风盘开度和旋流强度的配风调整，对消除过热器、再热器金属壁温偏差提出相应的调节方法，为电站锅炉安全可靠运行提供了有效技术保障，取得有效成果，具有广泛应用推广价值。

主要创新点和实施方案：

本方案利用现有的锅炉过热器和再热器管屏上的金属壁温测点，依据实时监测到的金属壁温值，在机组DCS自动控制系统中，模拟建立起锅炉出口水平烟道温度场分布规律，形成柱状图。

1.1 选取末级过热器金属壁温（共计55屏，每屏上2个测点，对每屏选取一个最高温度点，共计选取55个温度测点）

1.2 选取高温再热器金属壁温（共计147屏，每屏上12个测点，对每屏选取一个最高温度点，共计选取147个温度测点）

1.3 建立高温过热器壁温柱状图模拟水平烟道温度场分布

1.4 建立高温再热器壁温柱状图模拟水平烟道温度场分布

通过创建锅炉出口水平烟道温度场分布在线监测方法并形成实时监测柱状图，为锅炉燃烧配风调整和沿炉膛宽度方向的煤粉浓度平衡调整提供实时监控方案，同时，电厂运行值班员可以依据炉内温度场在线监测情况，有针对性找到削峰填谷的一次风调平方案，使炉膛出口水平烟道温度场均衡分布，同时配合锅炉燃烧器调风盘开度和旋流强度的配风调整，对消除过热器、再热器金属壁温偏差提出相应的调节方法，为电站锅炉安全可靠运行提供了有效技术保障。

2．1建立水平烟道温度场分布柱状图后，我们根据高温再热器壁温偏差，模拟反映出炉膛出口温度场分布不均匀的情况，调整制定相对应的一次风煤粉可调缩孔和双调风旋流燃烧器的配风方案，达到削峰填谷的效果。

2.2：一次风热态调整后，炉膛出口温度场分布高温再热器壁温柱状图，达到预期效果。通过这个温度场分布的实施检测，非常直观的看到当机组再热蒸汽达到额定温度情况下，各金属壁温均在报警值红线以下，有效提升了机组安全性能。

2.3：一次风热态调整后，炉膛出口温度场分布末级过热器壁温柱状图，达到预期效果。通过这个温度场分布的实施检测，非常直观的看到当机组主汽达到额定温度情况下，各末级过热器的金属壁温均在报警值红线以下，有效提升了机组安全性能。

三、应用效果对比验证：

1、华润电力曹妃甸电厂二期百万机组在2019年10月应用该技术后，取得良好效果。通过对锅炉水平烟道温度场实时监测，非常直观的看到当机组主汽和再热蒸汽在达到额定温度情况下，各级过热器和再热器的金属壁温均在报警值红线以下，有效提升了机组安全性能。

2、通过创建锅炉出口横断面温度场的实时监测值，创建了锅炉出口水平烟道温度场分布柱状图，成为锅炉燃烧调整和一次风调平以及检测沿锅炉横断面煤粉浓度分配均匀性的重要调整依据，通过该技术方法的应有，有效消除烟温偏差和汽温偏差，使超超临界锅炉主、再热汽温逐步达到额定值（主汽600℃、再热620℃）的设计目标。

3、 通过该技术成果应用，锅炉再热器减温水量同比减少约90t/h，降低机组供电煤耗约3g/KWh,对于两台百万机组来说，年节约燃煤成本达1500万元以上，具有一定的现实指导意义和广泛推广应用价值。