王 波

（神華陜西國(guó)華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西 神木 719310）

毫無(wú)疑問(wèn)，鍋爐汽溫是發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所必須監(jiān)視與調(diào)整的主要參數(shù)之一，鍋爐汽溫度直接影響到機(jī)組的安全性與經(jīng)濟(jì)性。蒸汽溫度過(guò)高可能導(dǎo)致受熱面超溫爆管，蒸汽管道、汽輪機(jī)高壓部分產(chǎn)生額外的熱應(yīng)力，從而縮短設(shè)備的使用壽命，而蒸汽溫度過(guò)低將使機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性降低，嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生水沖擊。本文就此問(wèn)題進(jìn)行了探討分析。

1 影響蒸汽汽溫的主要因素

1.1 主蒸汽壓力的變化

主蒸汽壓力對(duì)于過(guò)熱汽溫的影響是通過(guò)工質(zhì)焓升分配和蒸汽比熱容的變化實(shí)現(xiàn)的，過(guò)熱蒸汽的比熱容受壓力影響較大，低壓下額定汽溫與飽和溫度的差值增大，過(guò)熱汽總焓升就會(huì)減小。當(dāng)汽壓降低時(shí)，飽和蒸汽焓值增加，汽化潛熱增加，過(guò)熱熱汽焓會(huì)減小，在燃燒量不變時(shí)，汽化潛熱的增加使水冷壁產(chǎn)汽量（過(guò)熱器流量）減少，相同傳熱量下的工質(zhì)焓升增加，汽溫升高；同理，汽壓升高時(shí)，汽溫就會(huì)降低。

1.2 給水溫度的影響

當(dāng)給水溫度降低時(shí)，如，高加的退出，在鍋爐出力不變的情況下，低的給水溫度勢(shì)必導(dǎo)致燃料量的增加，致使?fàn)t內(nèi)總輻射熱和爐膛出口煙溫差增加，輻射式過(guò)熱器出口的汽溫將升高；另一方面，對(duì)流式過(guò)熱器煙氣量及傳熱溫差的增加會(huì)提高其出口汽溫，二者變化的總和使過(guò)熱汽溫有較大的升高。這個(gè)升高比鍋爐單純?cè)黾迂?fù)荷而給水溫度不變時(shí)的影響要大。反之，當(dāng)給水溫度升高時(shí)，汽溫就會(huì)降低。一般給水溫度每降低3 ℃，過(guò)熱汽溫就升高約1 ℃。

1.3 爐膛火焰中心位置的影響

隨著爐膛火焰中心位置的上移，爐膛出口煙溫會(huì)升高。由于輻射式過(guò)熱器和對(duì)流式過(guò)熱器吸熱量增加使汽溫上升，所以，火焰中心位置對(duì)于過(guò)熱汽溫影響是很大的。在運(yùn)行中影響火焰中心位置的因素主要包括以下幾點(diǎn)：

1.3.1 煤質(zhì)

來(lái)自煤質(zhì)影響的較大因素包括水分、揮發(fā)分、發(fā)熱量和煤粉細(xì)度。煤質(zhì)越差著火越晚，燃燒和燃盡過(guò)程越推遲，因此，最高火焰溫度位置會(huì)上移，造成發(fā)熱量降低，使用燃料量的增加和煙氣量的增加，抬高了火焰中心，同時(shí)，使后面的對(duì)流換熱增加。煤粉越粗，燃凈越困難，致使火焰向爐膛出口移動(dòng)?？梢哉f(shuō)，煤質(zhì)差過(guò)熱汽溫升高，煤質(zhì)好過(guò)熱汽溫降低。因該廠燃用的是洗中煤，煤質(zhì)較穩(wěn)定，因此，受煤質(zhì)的影響較小。

1.3.2 燃燒器運(yùn)行方式

燃燒器的投退和負(fù)荷分配方式對(duì)改變火焰中心位置的影響較大，多層燃燒器，投上層時(shí)火焰中心高，反之下移。減少上部二次風(fēng)量或增大下部二次風(fēng)量，即二次風(fēng)的配風(fēng)方式采用正寶塔配風(fēng)，會(huì)使火焰中心上移。另外，對(duì)于擺動(dòng)式燃燒器抬高或降低，燃燒器擺角也可改變火焰中心位置。

1.3.3 爐底漏風(fēng)

爐底漏風(fēng)將使燃燒過(guò)程推遲，造成火焰中心位置的提高，主要表現(xiàn)在爐底水封破壞時(shí)。這種情況下，過(guò)熱汽溫反映很明顯。

1.4 制粉系統(tǒng)投退的影響

我廠采用的是直吹式制粉系統(tǒng)，當(dāng)投停一臺(tái)磨煤機(jī)時(shí)，爐內(nèi)燃料量和燃燒工況將有較大的變化，導(dǎo)致?tīng)t膛出口煙溫和煙氣量的變化較大，過(guò)熱汽溫會(huì)有較大的波動(dòng)。

1.5 熱面沾污程度的影響

爐膛水冷壁和過(guò)熱器的沾污，對(duì)過(guò)熱蒸汽溫度的影響正好相反。若水冷壁結(jié)焦，爐內(nèi)輻射換熱量和水冷壁蒸發(fā)量會(huì)減少，爐膛出口溫度和過(guò)熱汽溫則升高；若過(guò)熱器積灰，過(guò)熱器傳熱熱阻會(huì)增大，造成對(duì)流傳熱量減少，過(guò)熱汽溫則降低，排煙溫度反而升高。

1.6 加減負(fù)荷速率的影響

負(fù)荷變動(dòng)過(guò)快使汽溫發(fā)生較大的波動(dòng)，在動(dòng)態(tài)過(guò)程中引起超溫。在汽輪機(jī)跟隨方式下，因燃料量和空氣量的劇增，會(huì)造成過(guò)熱器吸熱量的增加，蒸汽流量和壓力變化的滯后，過(guò)熱汽焓增高，導(dǎo)致蒸汽溫度超過(guò)額定值；在鍋爐跟隨方式下，情況正好相反，持續(xù)降低負(fù)荷會(huì)使汽溫超過(guò)額定值。

影響再熱汽溫和過(guò)熱汽溫的因素基本相同。但是，再熱蒸汽壓力低，平均汽溫高，因而，其比熱容小于過(guò)熱汽，因此，等量蒸汽在獲得相同熱量時(shí)，再熱汽溫的變化比過(guò)熱蒸汽要大。所以，當(dāng)工況變動(dòng)時(shí)，再熱汽溫比過(guò)熱汽溫更敏感。

2 運(yùn)行中調(diào)整汽溫的措施

運(yùn)行中汽溫調(diào)整有著重要的意義。長(zhǎng)時(shí)間地超溫不僅會(huì)導(dǎo)致鍋爐爆管，還會(huì)使汽缸、隔板、轉(zhuǎn)子等金屬部件強(qiáng)度降低，脆性增加，最終導(dǎo)致變形，損壞設(shè)備。蒸汽溫度低，機(jī)組循環(huán)熱效率會(huì)降低，溫度過(guò)低，還會(huì)使汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊，負(fù)脹差增加，動(dòng)靜摩擦，軸向位移增加。針對(duì)本廠2號(hào)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況，給出合理的汽溫調(diào)整方法。我廠機(jī)組調(diào)峰頻繁，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，如何通過(guò)提高汽溫保證機(jī)組正常運(yùn)行，顯得尤為重要。

2.1 合理的磨組合方式

在低負(fù)荷180 MW，采用ABC磨組合和BCD磨組合運(yùn)行方式情況下，參數(shù)的比較見(jiàn)表1。

表1 磨組合方式的比較 （單位：℃）

由表1可以看出，BCD磨組合溫度明顯比ABC磨組合蒸汽溫度高，排煙溫度和減溫水噴水量大，機(jī)組總體經(jīng)濟(jì)性有所下降。因此，合理的磨組合方式對(duì)汽溫影響較大。

2.2 提高屏過(guò)后溫度

因?yàn)闋t膛水平煙道從前到后布置為屏式過(guò)熱器、屏式再熱器、末級(jí)再熱器、末級(jí)過(guò)熱器。煙氣首先流過(guò)屏式過(guò)熱器，然后流過(guò)屏式再熱器、末級(jí)再熱器。因此，提高了屏式過(guò)熱器蒸汽溫度，其換熱量減少，在負(fù)荷一定的情況下，煙氣量則一定，屏式再熱器、末級(jí)再熱器的吸熱量會(huì)增加，再熱汽溫必將上升。但受爐膛管壁允許溫度的限制，必須注意防止管壁超溫。

2.3 增大送風(fēng)量

改變過(guò)量空氣系數(shù)，注意供氧量不要太高，一般160 MW負(fù)荷供氧量在7%左右，注意防止送風(fēng)機(jī)喘振。

2.4 合理的配風(fēng)方式

盡量采用正寶塔配風(fēng)，注意爐膛出口兩側(cè)煙溫偏差。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，鍋爐汽溫是火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要方面，但由于影響汽溫的因素較多，調(diào)節(jié)過(guò)程難度大，這就要求汽溫調(diào)節(jié)應(yīng)勤分析、多觀察，樹(shù)立起超前調(diào)節(jié)的思想。在氣溫發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽溫的監(jiān)視與調(diào)整，分析其影響因素與變化的關(guān)系，摸索出汽溫調(diào)節(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)，來(lái)指導(dǎo)我們的調(diào)整操作。

1 陳敏生、陳瑞龍.鍋爐調(diào)峰運(yùn)行時(shí)低溫再熱器超溫原因分析［J］.電力安全技術(shù)，2008（04）.

2 孫科.1913 t/h超臨界壓力鍋爐再熱汽溫低的原因分析［J］.發(fā)電設(shè)備，2010（04）.