淺談影響火電廠鍋爐汽溫的因素及調(diào)整措施

王 波

（神華陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西 神木 719310）

毫無疑問，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

主蒸汽壓力對于過熱汽溫的影響是通過工質(zhì)焓升分配和蒸汽比熱容的變化實(shí)現(xiàn)的，過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，過熱汽總焓升就會減小。當(dāng)汽壓降低時(shí)，飽和蒸汽焓值增加，汽化潛熱增加，過熱熱汽焓會減小，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，輻射式過熱器出口的汽溫將升高；另一方面，對流式過熱器煙氣量及傳熱溫差的增加會提高其出口汽溫，二者變化的總和使過熱汽溫有較大的升高。這個(gè)升高比鍋爐單純增加負(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)，汽溫就會降低。一般給水溫度每降低3 ℃，過熱汽溫就升高約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，爐膛出口煙溫會升高。由于輻射式過熱器和對流式過熱器吸熱量增加使汽溫上升，所以，火焰中心位置對于過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，燃燒和燃盡過程越推遲，因此，最高火焰溫度位置會上移，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。可以說，煤質(zhì)差過熱汽溫升高，煤質(zhì)好過熱汽溫降低。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)，會使火焰中心上移。另外，對于擺動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)致爐膛出口煙溫和煙氣量的變化較大，過熱汽溫會有較大的波動。

1.5 熱面沾污程度的影響

爐膛水冷壁和過熱器的沾污，對過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)量會減少，爐膛出口溫度和過熱汽溫則升高；若過熱器積灰，過熱器傳熱熱阻會增大，造成對流傳熱量減少，過熱汽溫則降低，排煙溫度反而升高。

1.6 加減負(fù)荷速率的影響

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

影響再熱汽溫和過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熱蒸汽要大。所以，當(dāng)工況變動時(shí)，再熱汽溫比過熱汽溫更敏感。

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。長時(shí)間地超溫不僅會導(dǎo)致鍋爐爆管，還會使汽缸、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)熱效率會降低，溫度過低，還會使汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊，負(fù)脹差增加，動靜摩擦，軸向位移增加。針對本廠2號機(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，如何通過提高汽溫保證機(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汽溫影響較大。

2.2 提高屏過后溫度

因?yàn)闋t膛水平煙道從前到后布置為屏式過熱器、屏式再熱器、末級再熱器、末級過熱器。煙氣首先流過屏式過熱器，然后流過屏式再熱器、末級再熱器。因此，提高了屏式過熱器蒸汽溫度，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、末級再熱器的吸熱量會增加，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

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)過程難度大，這就要求汽溫調(diào)節(jié)應(yīng)勤分析、多觀察，樹立起超前調(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）.