華能金陵電廠末級過熱器超溫情況研究

董祥龍 趙淑嫻 王 淵

（華能南京金陵發電有限公司，江蘇 南京210034）

1 末級過熱器超溫情況說明

＃1機組啟動以來，各級受熱面總體壁溫情況良好，但四過B側No.1.9管壁高負荷情況下極易超溫，需要大幅度降低四過B側的換熱量才能將其溫度控制在報警值以下，這樣就對鍋爐的運行產生了以下不良影響：（1）限制了主汽溫度向額定值提升，影響了機組的熱效率。（2）A側受熱面換熱量相應會增大，容易導致A側管壁超溫。（3）調整兩側受熱情況必定導致爐內煙氣動力場和溫度場偏斜，會導致高煙溫、高煙氣流速的受熱面積灰、磨損情況嚴重。（4）壁溫超限限制對鍋爐燃用煤種的選用，高發熱量煤種爐膛出口煙溫高，高水分時煙氣流量大，都會加劇管壁超溫。

對四過No.1.9的超溫原因進行分析，制定出相應的運行過程中的注意事項，才能更好地保證鍋爐運行參數，保證爐內設備的運行工況，使鍋爐長期穩定運行。

我廠四過布置于折焰角上方的水平煙道處，為對流式換熱器，共有100片屏，每片屏由16根管組成，工作煙溫為進口997℃，出口為917℃。在＃1機組臨停前，四過最容易超溫的是B側的3.16點，本次易超溫的1.9點位于最靠近左墻的一面屏，另外選取最靠近1.9點的1.10點進行比較。

圖1為停機前四過3.16、1.9、1.10壁溫情況，在550MW負荷穩定運行時，壁溫測點3.16為605℃，1.9為584℃，1.10為573℃。3.16更靠近煙道中部，煙溫稍高；1.9與1.10點靠近側墻，煙氣流動性稍差，煙溫稍低，由此分析壁溫情況正常。在由550MW升負荷至770MW的過程中三點壁溫的變化斜率基本相同，當升負荷到達770MW，機組負荷還不穩定時，壁溫測點3.16為614℃，1.9為598℃，1.10為589℃，三點溫度差值與550MW時基本相同。

圖1 停機前四過3.16、1.9、1.10壁溫情況

圖2顯示的是機組810MW負荷穩定運行時的壁溫情況，壁溫測點3.16為616℃，1.9為597℃，1.10為587℃。由此可以看出在停機前，無論是在穩定負荷還是變負荷工況下，三個選取點差值基本穩定，3.16點比1.9點高20℃左右，1.9點比1.10點高10℃左右。

圖2 機組810MW負荷穩定運行時的壁溫情況

圖3為本次機組啟動過程中三點壁溫的變化情況，在負荷升至660MW 時，壁溫測點3.16為536℃，1.9為527℃，1.10為511℃；當升負荷至770MW時，壁溫測點3.16為566℃，1.9為562℃，1.10為543℃，三點壁溫情況還是3.16最高，但是1.9與1.10差值接近20℃，比停機前的10℃增大，而與3.16的差值減小，說明在啟動過程中1.9點的壁溫有所升高。

圖3 本次機組啟動過程中三點壁溫的變化情況

圖4為機組啟動后主再熱汽溫度不再受限的壁溫情況，在530MW負荷穩定運行時，壁溫測點3.16為579℃，1.9為541℃，1.10為544℃；當升負荷至900MW時，壁溫測點3.16為594℃，1.9為619℃，1.10為571℃。曲線情況顯示，在低負荷時3.16點溫度仍最高，1.9與1.10點相差不大，但在機組升負荷至900MW的過程中，壁溫變化情況明顯不同，3.16點與1.10點變化斜率基本相同，壁溫緩慢上升，但1.9點變化曲線斜率明顯變大，壁溫快速上升，變化斜率基本與負荷的變化情況相同。

圖4 機組啟動后主再熱汽溫度不再受限的壁溫情況

2 末級過熱器超溫趨勢分析

（1）停機前及停機過程中，三個樣本點的溫度和差值，無論是在變負荷過程中還是在穩定負荷工況下，變化的速率基本相同，壁溫都是3.16點最高，1.9點次之，1.10點最低，3.16經常會有超溫情況，基本差值是3.16比1.9高20℃，1.9比1.10高10℃，說明三個樣本點無論是外部的煙氣換熱情況還是管內的蒸汽動力工況，變化情況基本相同。

（2）本次機組啟動過程中，爐內熱負荷較低，爐膛煙溫還沒有升高時，即使機組剛啟動時負荷上升到800MW左右，三個樣本點溫度最高的還是3.16點，1.9壁溫即使上升也沒有超過3.16，但是發現1.9的壁溫變化斜率要大于另外兩點，更趨同于負荷的變化速率，此時1.9點的變化趨勢已有異常，但由于爐膛出口煙溫低，所以不明顯。

（3）機組穩定運行后，在負荷較低時，爐膛出口煙溫較低，壁溫1.9與1.10基本相同，低于3.16點30℃左右，而在高負荷時，從近幾天運行情況看是在850MW以上時，1.9點壁溫會隨負荷大幅上升，上升斜率基本與負荷上升的斜率一致，負荷穩定后會稍有改善，而3.16點在本次啟動后壁溫明顯改善，高負荷時遠低于1.9，基本能維持在600℃以下，說明在本次啟停機過程中，3.16點經過大幅度的擾動，原來的節流孔或彎頭處的雜質被清除，管內蒸汽流動性變好，換熱情況大為改善，而1.9點在啟動過程中，可能在入口節流孔處堵塞了雜物，或者是在彎頭處產生了氧化皮，管內蒸汽流量小，當低負荷時，由于蒸汽流速較低，管內蒸汽動力性惡化的情況不那么明顯，在機組負荷升高、爐內熱負荷大幅增加時，管外煙氣溫度和煙氣量大幅增加，而管內蒸汽量增加不足，導致1.9管換熱惡化，管壁超溫。

3 針對末級過熱器超溫的應對方案

在近幾天運行過程中，機組負荷變化幅度也很大，但四過1.9點的壁溫情況并沒有得到改善，這說明在機組運行過程中一旦管內節流孔或彎頭處堵塞了雜物，就難以被清除，在＃1機組B修前，可能會一直有四過1.9點易超溫的情況，這就要求我們在日常運行中注意以下幾點：（1）采用壓低火焰中心，盡量投用下層磨，減少上層磨的煤量，下擺燃燒器擺角，開大AA風等手段來降低爐膛出口煙溫。（2）降低過熱度，讓鍋爐受熱前移至水冷壁，減小對流受熱面的換熱量。（3）嚴格執行部門吹灰相關規定，改善受熱面的換熱情況。（4）加強配煤管理，從實際情況來看，上層磨盡量不燃用高熱值煤種，＃1爐可以多上高揮發分煤種以縮短火焰長度，少用高水分煤種，以免煙氣流量過大。（5）鍋爐合理配風，在保證鍋爐燃燒穩定的前提下，盡量降低鍋爐氧量，以減少煙氣流量。（6）嚴密監視各受熱面特別是易超溫點的管壁溫度，對其在不同運行工況下的變化情況做到心中有數。（7）在高負荷時，對易超溫點提前控制，如果壁溫上漲過快，可以采取降低升負荷速率、降低主汽溫度等手段，如果實在無法控制，可以向中調申請停止升負荷。

4 結語

隨著一大批高參數、大容量超（超）臨界燃煤機組的投產，鍋爐的高溫受熱面氧化皮問題日益嚴重，成為鍋爐爆管的主要原因之一，同時也帶來了傳熱惡化、汽輪機固體顆粒侵蝕、主汽門卡澀、葉片損壞等諸多問題，對機組運行的穩定性、安全性和經濟性產生了極大困擾，已成為威脅大容量機組正常運行的主要障礙之一。所以對于電廠的管理和工程技術人員而言，必須充分認識氧化皮的生成機理和剝落特性，并采取運行、檢測和維護等多種手段降低氧化皮問題帶來的損害，以不斷提升機組的運行管理水平。

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