淺析影響電站鍋爐蒸汽溫度的因素及調節

梁宏

摘 要：蒸汽溫度是鍋爐安全、經濟運行的一個重要參數，因此作為集控值班員必須了解影響它的因素，并掌握它的調節方法。

關鍵詞：過熱蒸汽溫度 減溫水 鍋爐安全

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0129-01

為了保證機組安全、經濟運行，必須維持穩定的蒸汽溫度，汽溫過高會使金屬的許用應力下降，危機機組的安全運行。如，對于12CrMoV鋼，在585℃時，有10萬小時的持久強度，而在595℃時，3萬小時之后就會喪失其強度；而汽溫下降則會降低機組的循環熱效率。據計算，過熱器在超溫10 ℃～20 ℃的狀態下長期運行，其壽命會縮短一半以上，而汽溫每下降10℃，會使循環熱效率相應降低0.5%。因此運行中一般規定汽溫偏離額定值的波動不能超過-5℃～+5℃。

1 影響過熱汽溫的因素

鍋爐在正常運行中產生的負荷、爐膛過量空氣系數、給水溫度、受熱面的污染情況、停開制粉系統以及燃燒器如何運轉都會對汽溫過高產生影響，這些因素之間相互約束。本文將會對影響氣溫的這些因素進行一一闡述。

1.1 鍋爐負荷

過熱器出口溫度與鍋爐負荷之間的關系稱之為汽溫特性。采用不同傳熱方式的過熱器，汽溫變化特性是不同的。

輻射式過熱器會產生和鍋爐負荷呈一定比例增加的工質的流量，以及鍋爐的燃料消耗量，不過鍋爐內的熱輻射因為火焰溫度沒有增加所以沒有按比例增加，因此工質的輻射吸熱在輻射式過熱器中的單位吸熱量減少，進而減少蒸汽中的焓，降低出口蒸汽的溫度；恰恰相反的是，如果過路的負荷增加，對流式過熱器的汽溫會隨著燃料消耗量的增加而上升，煙速和煙溫在流經過熱器后均會上升，工質焓增多，因此，對流式過熱器的出口蒸汽會因為過路的符合變大而升高；可以在吸收爐內輻射熱的同時吸收煙氣的對流熱，所以屏式過熱器的汽溫中立于輻射與對流，鍋爐負荷對氣溫的影響較小。對流受熱面因為離爐膛出口較遠所以吸收的輻射熱較少，因此鍋爐負荷對氣溫的影響比較明顯。所以汽溫的特性是否良好決定了氣溫調節幅度的大小，以及在負荷變化的情況下，機組的適應能力。

1.2 過量空氣系數

當送入爐膛的過量空氣量增加時，爐膛溫度水平降低，輻射傳熱減弱，輻射過熱器出口汽溫降低；對于對流過熱器，則由于燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流量增大，對流傳熱加強，導致出口過熱汽溫升高，風量減小時則相反。在正常運行時要減少爐膛的漏風，保證合理的過量空氣系數。

1.3 給水溫度

給水溫度升高，產生一定蒸汽量所需的燃料量減少，燃燒產生的容積也隨之減少，煙氣流速下降，同時爐膛出口煙溫降低。從而使過熱汽溫下降，在正常運行中，如果高壓加熱器出現故障不能投入時，給水溫度下降，會使過熱器出口汽溫顯著升高。

1.4 燃料性質

燃煤中的水分和灰分增加時，燃煤的發熱量降低，為了保證鍋爐的蒸發量，必須增加燃煤消耗量，增大了煙氣容積。同時，水分的蒸發和灰分本身溫度的提高均需吸收爐內熱量，使爐內溫度水平降低，輻射傳熱量減少。此外，水分增加也使煙氣容積增大，煙速提高，對流傳熱量增加使出口汽溫升高。煤粉變粗時，煤粉在爐內的燃燼時間增長，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，過熱器吸熱量增加，最終導致汽溫升高。

1.5 受熱面污染情況

過熱器之前的受熱面發生積灰或結渣時，會使爐內輻射傳熱量減少，進入過熱器區域的煙溫增高，因而使過熱汽溫上升，過熱器本身嚴重積灰、結渣或管內結垢時，將導致汽溫下降。

1.6 制粉系統的啟停

在鍋爐正常運行中，制粉系統的啟停是每天必要的操作，啟動制粉系統時由于三次風帶粉進入爐膛，使火焰中心下移，造成出口煙溫降低，使蒸汽溫度下降。反之，停制粉系統時會使蒸汽溫度上升。

1.7 燃燒器的運行方式

在鍋爐正常運行中，上層燃燒器轉速高于下排時會使火焰中心上移造成汽溫升高，反之上層火嘴停止運行時會使汽溫下降。

2 由于影響蒸汽溫度的因素很多，為了維持穩定的蒸汽溫度，就要求有很多的汽溫調節手段

（1）蒸汽溫度的調節是指通過改變蒸汽熱焓來調節汽溫的。我廠鍋爐汽溫調節主要是通過噴水減溫裝置實現的，即在屏式過熱器前設置第一級減溫器，以保護屏式過熱器不超溫，作為過熱汽溫的粗調節。在末級高溫對流過熱器前裝設第二級減溫器作為微調。這樣既可以保證高溫過熱器的安全，同時可減少遲滯，提高調節的靈敏度。減溫器設計的噴水量約為鍋爐容量的3%～5%。

（2）另外鍋爐為了減少受熱面的積灰，還安裝了吹灰裝置，當爐膛溫度高減溫水量大時可通過爐膛和過熱器吹灰來降低蒸汽溫度，在爐膛吹灰時會使過熱汽溫降低，當減溫水量為0時過熱汽溫還低于額定溫度，此時可先通過過熱器吹灰來提高過熱溫度。

（3）在每層燃燒器上下都配備了二次風，也可以通過調整響應的二次風來調整汽溫，特別是制粉系統啟停時就可顯示二次風的重要了，在制粉系統停止時，由于三次風已經關閉，火焰中心上移，此時可將上層二次風擋板開大，增加風速，將火焰中心下移，反之啟動制粉系統時，應關小上層二次風。以保證過熱汽溫不會出現大的波動，一般如果不進行二次風調整，汽溫可有5 ℃～10 ℃的變化。

3 結論

為了維持蒸汽溫度的穩定，對于鍋爐的不同運行工況要及時進行溫度調整，合理進行配風，每天按制度吹灰，監視減溫水的運行狀況，遇到減溫水調整門線性不好時及時聯系處理，已保證過熱汽溫不會出現大的波動。

參考文獻

[1] 岑建培，廖曉春，許家濟.云浮電廠2號爐燃燒系統改造[J].熱力發電，2001（4）：50-52，53.

[2] 趙振寧，劉海山，王剛.三河電廠爐側主要問題及其解決方向[J].華北電力技術，2007（6）：45-48.endprint