干熄焦余熱鍋爐過熱器超溫原因解析及應對方法研究

劉欣明

摘 要：干熄焦余熱鍋爐是基于干熄焦技術研發出來的一種新型鍋爐。干熄焦鍋爐對余熱的利用率較高，達到了80%左右，且能夠對焦炭質量進行有效改善，具有良好的節能降耗作用。但在鍋爐運作過程中，過熱器的出口溫度容易出現超溫現象，給干熄焦鍋爐運轉的安全性和穩定性造成一定的影響。因此，必須要加強對干熄焦余熱鍋爐過熱器的溫度控制。本文就目前干熄焦余熱鍋爐中過熱器產生超熱現象的原因進行分析和討論，并就如何控制干熄焦余熱鍋爐過熱器溫度提出自己的建議和看法，以期能夠保障干熄焦余熱鍋爐運行的安全性、穩定性和可靠性。

關鍵詞：干熄焦余熱鍋爐；過熱器；超溫；原因；方法

過熱器超溫，是干熄焦余熱鍋爐在運行過程中經常出現的一種常見故障，容易造成鍋爐蒸汽閥門、汽缸以及高壓軸封緊固件等出現松動問題，降低鍋爐中汽缸、閥門、主蒸汽管道以及過熱器等配件設備的機械強度，加快它們的蠕變速度，從而影響鍋爐的使用壽命，嚴重的還會導致鍋爐過熱器出現爆管事故。因此，必須嚴格控制好干熄焦余熱鍋爐的過熱器超溫問題。下面，文章簡單分析和總結干熄焦余熱鍋爐過熱器超溫現象的產生原因，并對其解決方法進行研究和探討，從而有效減少和避免干熄焦余熱鍋爐出現過熱器超溫問題，確保干熄焦余熱鍋爐長周期、穩定運行。

一、干熄焦余熱鍋爐二次過熱器超溫的原因

干熄焦余熱鍋爐的運行原理是在密閉的環境中導入惰性氣體以熄滅紅焦，并利用氣流循環，將紅焦的顯熱導入鍋爐與爐水進行換熱，使之產生蒸汽，并將蒸汽送入發電機組，以實現蒸汽發電的目的。而在實際運行過程中，將鍋爐的噴水減溫閥門完全打開時，主蒸汽的溫度仍然高于汽輪機進汽溫度的工藝要求，從而造成過熱器出口蒸汽溫度的超標。超溫現象的具體產生原因主要表現在以下幾個方面：

（一）循環氣體可燃成分控制方面

干熄焦余熱鍋爐在煉焦以及熄焦環節都利用了循環氣體，而這些氣體中通常會含有一定量的可燃成分（如CO、H2等），當可燃成分的含量偏高時，干熄焦余熱鍋爐會利用導入空氣燃燒法使可燃成分燃燒，以達到降低其在循環氣體中的含量。但在燃燒過程中，有時會因為人員操作不當，導致空氣的導入量超過正常值，從而使得可燃氣體充分燃燒，造成鍋爐入口循環煙氣溫度超高，進而導致過熱器出口溫度的急劇上升，產生超溫現象。

（二）循環氣體流量方面

干熄焦余熱鍋爐在實際運作過程中，其實際的循環氣體流量往往低于設計流量，這就使得受熱面上通過的煙氣流速下降，導致對流傳熱效果以及鰭片管、光管蒸發器吸熱量減少，降低了蒸汽流量，使其低于過熱器的出口設計流量，造成工質焓增的大幅度升高，進而產生過熱器超溫問題。

（三）風料比方面

風料比是干熄焦余熱鍋爐在入口循環氣體的溫度調整方面的主要參數之一，它主要是指循環風量與排焦量之間的比值，對鍋爐入口循環氣體的溫度的高低，具有直接的影響作用。當干熄焦余熱鍋爐的風料比偏低時，其入口循環氣體的溫度就會大幅度上升，導致鍋爐過熱器的吸熱量迅速上升，過熱器出口蒸汽的焓增量大幅度增加，繼而造成過熱器的超溫現象。

（四）噴水減溫器方面

干熄焦余熱鍋爐的減溫器采用的是噴管式噴水降溫，它的外殼是用隔板進行分隔的聯箱，其降溫原理主要是從減溫器前段引入蒸汽，通過減溫器中的縮放噴嘴噴水減溫后，在減溫器后段引出蒸汽，以控制過熱器的出口溫度。但是實際運行過程中，尤其是一些新安裝的鍋爐中，由于對減溫器以及相關管道的清理不干凈，導致鐵銹、焊渣等雜物的大量存在，堵塞噴水孔，導致因減溫水流量減少而無法達到預定的降溫效果，進而造成過熱器出口溫度的過高。

二、干熄焦余熱鍋爐過熱器超溫的應對措施

針對上述文章中總結的干熄焦余熱鍋爐過熱器產生超溫問題的原因，在實際的工作過程中，鍋爐工作人員可以采取以下幾個方面的措施，來控制和減少超溫現象的產生，從而提高干熄焦余熱鍋爐運行的安全性。具體措施如下：

（一）加強排焦量的控制

干熄焦余熱鍋爐在熄焦過程中，操作人員應當根據鍋爐入口的溫度嚴格控制和調節紅焦的裝入量，減少和控制循環氣流中的可燃成分含量，從而避免因空氣導入過多而造成過熱器出口溫度的升高。

（二）增加循環氣體的流量

操作人員要加強對干熄爐中焦炭料位的控制，將料位保持在干熄爐下限料位與上限料位之間，并適當增加循環風機的轉速，從而有效增加循環氣體的流量，使之盡可能的達到設計流量的要求，進而增加過熱器的蒸汽流量，滿足過熱器出口蒸汽流量的設計要求，有效避免因蒸汽流量偏低帶來的過熱器超溫問題。

（三）提高風料比

根據干熄焦余熱鍋爐風料比的計算公式，可以在保持排焦量不變的前提下，對循環風量進行適當的小幅度加大，一般控制在1500m3/h～2000m3/h之間。或者在保持循環風量不變的前提下，對排焦量進行適當的小幅度縮減，一般控制在比正常值減少5t/h左右。這樣就能夠通過增加風料比，來降低鍋爐入口溫度，進而降低過熱器出口的溫度。

（四）加強減溫器的清潔

干熄焦余熱鍋爐在安裝之后，一定要注重加強對減溫器內部以及相關管道內部的清理工作，盡可能的對鐵銹、焊渣等雜物進行徹底清除，以保證噴水孔的通暢。操作人員可以利用減溫器中的蒸汽，在壓力作用下，對噴水孔進行持續的反沖洗，從而達到管道以及噴水孔清潔的目的。

三、結語

針對干熄焦余熱鍋爐過熱器超溫現象的產生原因，操作人員要有針對性的對這些原因進行逐一解決，有效減少和避免過熱器出口溫度偏高問題的發生，從而更好的保障干熄焦余熱鍋爐的長周期安全、穩定運行。

參考文獻：

[1] 鄧劍，金鳴林，程道來等.干熄焦余熱鍋爐蒸發器頻發爆管的機理分析及預防策略[J].工業鍋爐，2013（5）：1-6.

[2] 楊太寶，牛愛寧，郝旭艷.150t干熄焦鍋爐系統爆管的原因與處理[J].燃料與化工，2010（3）：35-36.

[3] 郁鴻凌，杜艷艷，張德莉等.干熄焦余熱鍋爐一次過熱器超溫原因分析[J].潔凈煤技術，2010（3）：61-63.