潘健斌 張淼

摘 要：主汽溫度作為機(jī)組運(yùn)行中鍋爐燃燒的主要參數(shù)，其數(shù)值高低會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行安全產(chǎn)生重要的影響，必須引起高度重視。本文針對(duì)不同工況下主汽溫度變化情況進(jìn)行分析，有利于及時(shí)作出應(yīng)對(duì)，對(duì)保證鍋爐安全平穩(wěn)運(yùn)行有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：鍋爐 主汽溫度 變化

中圖分類號(hào)：TK227.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0187-02

Abstract：Main steam temperature as the key parameter of boiler combustion，its higher or lower has an important influence on boiler operation.In order to respond in time and ensure the safety of boiler operation，this article analyses the effect of main steam temperature changes under different working conditions.

Key Words：Boiler；Main Steam Temperature；Change

天津華能楊柳青熱電廠三期#5鍋爐采用德國(guó)BABCOCK公司產(chǎn)品，其型號(hào)為：BLK-1025亞臨界參數(shù)，一次中間再熱、直吹式制粉系統(tǒng)、旋流燃燒器、雙燃燒室（W火焰）、100%飛灰復(fù)燃、液態(tài)排渣、塔式、本生型直流鍋爐[1]。

鍋爐受熱面由爐膛及省煤器、過熱器以及再熱器組成。其中過熱器系統(tǒng)主要由五級(jí)過熱器組成。一級(jí)過熱器是由鍋爐上部的垂直上升水冷壁連用頂棚組成的，它屬于輻射式過熱器，布置在輻射室四周的墻上，俗稱包墻管。二級(jí)過熱器是由懸吊管組成的，它用來懸過熱器、再熱器和省煤器，逆流布置在煙道中，俗稱懸吊管。三級(jí)過熱器屬于屏式過熱器，也稱半輻射半對(duì)流過熱器，布置在高溫?zé)煔鈪^(qū)的入口處，順流布置，入口設(shè)有一級(jí)減溫器。四級(jí)過熱器是對(duì)流過熱器所在位置不屬于高溫?zé)煔鈪^(qū)，布置方式為可疏水式順流布置。五級(jí)過熱器為對(duì)流式末級(jí)過熱器，它布置在高溫?zé)煔鈪^(qū)，布置方式為可疏水式順流布置，在入口裝有二級(jí)減溫器。鍋爐共有四臺(tái)磨煤機(jī)，每個(gè)燃燒室對(duì)應(yīng)2臺(tái)磨煤機(jī)。機(jī)組額定負(fù)荷為300 MW，額定主汽溫度為541℃[2]。

1 主汽溫度偏低的現(xiàn)象及原因分析

鍋爐主汽溫度偏低會(huì)影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)性，不但增加汽耗，降低機(jī)組效率，而且會(huì)引起汽輪機(jī)末級(jí)葉片濕度增加和上下缸溫差增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生汽輪機(jī)水沖擊等導(dǎo)致機(jī)組打閘停機(jī)的事故，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。主汽溫度偏低一般表現(xiàn)為以下幾種情況。

（1）運(yùn)行工況為機(jī)組負(fù)荷150 MW，2臺(tái)磨運(yùn)行，AGC指令漲負(fù)荷需啟第3臺(tái)磨。如圖1所示，機(jī)組負(fù)荷由150 MW漲至210 MW過程中，AGC指令快速上升，協(xié)調(diào)控制指令會(huì)大幅度加水加煤且要有過調(diào)量，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致主汽溫度偏低，最低至480 ℃。其原因?yàn)樨?fù)荷150 MW時(shí)兩臺(tái)磨運(yùn)行，總煤量約為18.5～19 kg/s（協(xié)調(diào)控制邏輯中單臺(tái)磨煤機(jī)最大煤量為12 kg/s），而負(fù)荷210 MW時(shí)所需總煤量約為27 kg/s，加上漲負(fù)荷時(shí)的過調(diào)量約3 kg/s，實(shí)際機(jī)組所需煤量約為30 kg/s，而兩臺(tái)磨所能承受的最大煤量約為24 kg/s，加上啟動(dòng)第三臺(tái)磨（啟磨約需15分鐘）時(shí)點(diǎn)三只油槍的總油量約1.5 kg/s（換算成煤量約3 kg/s），機(jī)組啟磨漲負(fù)荷過程中實(shí)際煤量約27 kg/s，小于210 MW時(shí)所需煤量，但是兩臺(tái)磨加三支油槍根據(jù)協(xié)調(diào)邏輯允許帶220 MW負(fù)荷；而鍋爐給水流量是根據(jù)負(fù)荷為210 MW時(shí)計(jì)算的總煤量（30 kg/s）進(jìn)行增加，從而導(dǎo)致給水流量偏大，造成汽溫偏低。此外，燃煤加入鍋爐后其發(fā)熱量并不能馬上釋放出來，而是需要一定的時(shí)間積累，期間會(huì)導(dǎo)致主汽壓力偏低，汽壓偏低又需要給水流量的進(jìn)一步增加，這也是造成主汽溫度偏低的一個(gè)原因。

按主汽額定溫度541 ℃計(jì)算，圖1中6：20～6：50主汽平均汽溫為506 ℃，遠(yuǎn)低于額定溫度。

（2）運(yùn)行工況為機(jī)組負(fù)荷150 MW，給水流量120 kg/s閉鎖（協(xié)調(diào)最小流量控制）。如圖2所示，機(jī)組負(fù)荷一直穩(wěn)定在150 MW，但是汽溫在525 ℃左右波動(dòng)，最低達(dá)到503 ℃。其原因?yàn)榈拓?fù)荷運(yùn)行時(shí)給水流量無法與燃煤的實(shí)際發(fā)熱量進(jìn)行合理地配比，給水流量由于閉鎖無法進(jìn)一步減少，導(dǎo)致煤水比失調(diào)（協(xié)調(diào)控制邏輯中煤水比約為1：8），期間雖采用加強(qiáng)長(zhǎng)吹吹灰的手段但實(shí)際效果并不明顯。按主汽額定溫度541 ℃計(jì)算，圖2中0：00-8：00主汽平均溫度為533 ℃。

（3）運(yùn)行工況為機(jī)組負(fù)荷降至150 MW，給水流量120 kg/s閉鎖，煤量減至目標(biāo)負(fù)荷后繼續(xù)過調(diào)。加上由于鍋爐的蓄熱特性導(dǎo)致的主汽壓力偏高，二者疊加從而協(xié)調(diào)指令繼續(xù)減煤導(dǎo)致煤水比失調(diào)，也易造成主汽溫度偏低。

2 主汽溫度過高的現(xiàn)象及原因分析

主汽溫度過高會(huì)導(dǎo)致鍋爐受熱面超限，引起承壓受熱面的金屬強(qiáng)度降低，熱應(yīng)力增加，嚴(yán)重時(shí)造成脹粗和爆破，降低使用壽命。主汽溫度過高一般表現(xiàn)為以下幾種情況。

（1）機(jī)組負(fù)荷頻繁波動(dòng)。此時(shí)可分為高負(fù)荷工況和低負(fù)荷工況。圖3所示為高負(fù)荷工況時(shí)的情況，從圖中可以看出AGC指令在230 MW和250 MW之間頻繁波動(dòng)，從而導(dǎo)致主汽溫度最高至548 ℃。圖4所示為低負(fù)荷工況時(shí)的情況。圖中機(jī)組負(fù)荷由150 MW漲至170 MW后又回落至150 MW，造成主汽溫度最高達(dá)550.6 ℃。其原因?yàn)闄C(jī)組負(fù)荷頻繁波動(dòng)導(dǎo)致主汽壓力的波動(dòng)，而過調(diào)量也隨著機(jī)組負(fù)荷的波動(dòng)不斷變化，二者疊加加劇了煤水比的短暫失調(diào)。

（2）吹灰的影響。對(duì)末級(jí)過熱器吹灰時(shí)突然遇上機(jī)組漲落負(fù)荷，二者疊加容易造成超溫。其原因?yàn)闈q落負(fù)荷時(shí)鍋爐按照協(xié)調(diào)指令有一定的過調(diào)量，過調(diào)量的影響加上吹過灰的效果容易造成超溫。

（3）減溫水調(diào)門動(dòng)作的遲緩也是造成超溫的一個(gè)原因。特別是位于最后兩級(jí)過熱器之間的二級(jí)減溫水調(diào)門。由于此調(diào)門為運(yùn)行中控制主汽溫度的最直接手段，其動(dòng)作的快慢對(duì)控制汽溫起著至關(guān)重要的作用。

3 結(jié)論

在運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)行工況提前采取必要的措施控制好主汽溫度，最大可能地充分發(fā)揮鍋爐的熱效率。通過工作中的不斷總結(jié)和積累，力求鍋爐運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性大大提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 300MW機(jī)組培訓(xùn)教材[M].天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司.

[2] 300MW鍋爐運(yùn)行規(guī)程[M].天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司.