如何解決鍋爐主、再熱汽溫偏低問題

張兆民

（大唐安陽發電廠發電部，河南 安陽 455004）

本廠#9、10 鍋爐型號：DG1025/18.2，亞臨界自然循環汽包鍋爐，單爐膛、一次中間再熱，平行通風、鋼構架、固態排渣、燃煤鍋爐，制粉系統：中間儲倉式；#1、2 鍋爐型號：DG1025/17.4，東方鍋爐廠生產，亞臨界、自然循環、單爐膛四角切園燃燒、一次中間再熱、擺動燃燒器調溫、平衡通風、固態排渣；制粉系統：風扇磨。 過熱器是將飽和蒸汽加熱到額定過熱溫度的鍋爐受熱面部件，再熱器則是將汽輪機高壓缸的排汽重新加熱到額定再熱溫度的鍋爐受熱面部件。設計鍋爐的受熱面時，規定了鍋爐的燃料特性、給水溫度、過量空氣系數和各種熱損失等額定參數，但實際運行時，由于各種擾動的存在，將不能獲得設計預定的工況。因此，鍋爐的蒸汽參數將發生變化[1]。

1 鍋爐汽溫調節的目的

鍋爐汽溫調節的目的就是要在鍋爐規定的負荷范圍內，維持蒸汽溫度的穩定。鍋爐在運行過程中，蒸汽溫度將隨鍋爐負荷、燃料性質、給水溫度、過量空氣系數、受熱面清潔程度的變化而波動，運行中應設法予以調節。汽溫過高，使管壁溫度高，金屬材料許用應力下降，影響其安全。如高溫過熱器在超溫10～20℃下長期運行，其壽命將縮短一半以上；汽溫過低，機組循環效率下降，并使汽輪機排汽濕度增大，汽溫下降10℃，煤耗增大約0.2%，對于高壓機組，汽溫下降10℃，汽輪機排汽濕度約增加0.7%；再熱蒸汽溫度不穩定，還會引起汽缸與轉子的脹差變化，甚至引起振動。汽溫偏離額定值，對機組運行的經濟性、安全性均有不利影響，在運行中，必須采取可靠的調節手段，維持汽溫與額定汽溫的差值不大于+5℃和一10℃。一般要求在70%～100%額定負荷范圍內維持汽溫穩定，某些機組要求汽溫穩定的負荷范圍較大，如過熱汽溫在50%～100%負荷范圍內應維持穩定，再熱汽溫在60%～100%負荷范圍內應維持穩定。

2 主、再汽溫偏低的影響因素

鍋爐主、再熱汽溫的影響：（1)高壓缸排汽溫度變化的影響。在其他工況不變的情況下，高壓缸排汽溫度越高，再熱器出口溫度就越高。機組在定壓方式下運行時，汽機高壓缸排汽溫度將隨著機組負荷的增加而升高。另外主汽溫度、主汽壓力、汽輪機高壓缸的效率和高壓缸抽汽量的大小等因素，均對高壓缸的排汽溫度會產生影響。（2)再熱蒸汽量變化的影響。在其他工況不變時，再熱蒸汽流量越大，再熱器出口溫度將越低。機組正常運行時，再熱蒸汽流量將隨著機組負荷、汽輪機高壓缸抽汽量的大小、吹灰器的投停、安全門、對空排汽門等的狀況變化而變化。（3)再熱器吸熱量的變化。再熱汽溫受鍋爐機組各種運行因素的影響，如鍋爐負荷、燃料性質、燃燒工況、流經再熱器側的煙氣流量以及受熱面的清潔程度等，都將引起再熱器吸熱量發生變化，從而導致再熱汽溫的變化，還受減溫水大小的影響。

從煙氣側調節蒸汽溫度，是改變流過受熱面的煙氣溫度或煙氣流量，使傳熱溫差、傳熱系數發生變化來改變受熱面的吸熱量，達到調節汽溫的目的。從煙氣側調節汽溫，其調溫幅度較大，調節準確性較差，一般多用于再熱蒸汽溫度的調節[2]。

3 解決主、再汽溫偏低問題的措施

3.1 過熱汽溫的調節

汽包鍋爐的過熱汽溫調節一般以噴水減溫為主。是利用給水或蒸汽凝結水作為冷卻工質，直接冷卻蒸汽，以改變蒸汽的焓增量，從而改變過熱蒸汽溫度。現代大型鍋爐通常設置兩級以上噴水減溫。第一級布置在低溫段過熱器出口和屏式過熱器入口之間，對汽溫進行粗調，其噴水量應能保證屏式過熱器的管壁溫度不超過允許值。第二級噴水減溫布置在高溫對流過熱器中間或進口處，對汽溫進行細調，以保證鍋爐出口蒸汽溫度的穩定。噴水減溫的特點是：只能使蒸汽溫度降低，而不能升高，因此鍋爐按額定負荷設計時，過熱器受熱面是超過實際需要量的，也就是說鍋爐在額定負荷下運行時，過熱器的吸熱量大于蒸汽所需要的過熱量，這時就必須用減溫水來降低蒸汽的溫度，使之保持額定值。當鍋爐負荷降低時，由于一般鍋爐的過熱器都接近于對流特性，所以汽溫也將下降，這時減溫水量就要減少，如負荷繼續降低，則減溫水量將繼續減少，直至減溫水全部關閉。噴水減溫在熱經濟上有一定損失，但由于其設備簡單，操作方便，調節靈敏，故得到廣泛應用。在過熱汽溫調節中，除了噴水調節以外，還有一些輔助調節手段，如利用改變燃燒的傾角、改變上下排噴燃器投停狀況、改變配風工況等來改變火焰中心的位置，達到調節過熱汽汽溫的目的。如當汽溫高時，可以采取使燃燒器向下傾斜，盡量投用下排燃燒器或開大上排二次風等手段來降低火焰中心的溫度，從而降低過熱汽溫[3]。

3.2 再熱汽溫的調節

①改變火焰中心位置利用擺動式燃燒器上下擺動改變噴口傾角，以及開大上排或下排二次風，均能改變火焰中心在爐膛高度方向的位置，從而改變爐膛出口處的煙氣溫度，即改變了流過過熱器和再熱器的煙氣溫度，從而調節再熱蒸汽的溫度。②采用煙氣再循環能同時改變煙氣溫度與煙氣流量的調節蒸汽溫度的方法。用再循環風機由省煤器后部抽取一部分煙氣送人爐膛，使煙氣的溫度下降、流量增大，這就能改變對流受熱面與輻射受熱面的吸熱比例。煙氣再循環主要用來調節再熱蒸汽溫度，還可以保護高溫對流過熱器不超溫。改變循環煙氣量的大小，可控制再熱蒸汽溫度在許可范圍內。煙氣再循環調溫的缺點是：循環風機消耗能量，使自用電量增大；煙氣流速升高，受熱面的飛灰磨損有所加劇。③采用煙道擋板將對流煙道分隔成兩個并聯煙道，其中一個煙道中裝再熱器，另一煙道中裝低溫過熱器或省煤器。分隔煙道下部裝有煙道擋板，改變兩煙道擋板開度，就可改變流過兩煙道的煙氣比例。

[1] 丁守強，鄭鋒. 75t/h 中溫中壓煤泥循環流化床鍋爐設計與故障分析[J]. 現代商貿工業，2010（12)：102-103.

[2] 李洋. 談對鍋爐運行故障原因的分析[J]. 中小企業管理與科技（上半月)，2008（04)：90-92.

[3] 龍智海. 鍋爐燃燒受煤質變化的影響[J]. 科技促進發展（應用版)，2010（10)：145-146.