直流鍋爐超溫的原因及處理方法

康劍

摘要：直流鍋爐受到熱面超溫會(huì)造成一系列的問題，由于過(guò)熱器受熱面技術(shù)溫度超出基本要求，使得管壁超溫在處理過(guò)程中需要采取運(yùn)行措施對(duì)超臨界直流鍋爐金屬管路超溫采取有效的應(yīng)對(duì)措施，從而保證鍋爐安全可靠地運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：直流鍋爐;超溫原因;處理方法

引言：

在電廠中，超臨界直流鍋爐中，由于鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，螺旋管段水冷壁與垂直管段水冷壁超溫，因此使得在滿負(fù)荷及低負(fù)荷時(shí)進(jìn)行鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)調(diào)整和測(cè)試，有利于及時(shí)查找原因，從而制定出合理的處理措施。

1.直流鍋爐超溫的原因

1.1氧氣控制量不穩(wěn)定

直流鍋爐超溫通常是由于二次風(fēng)比例偏大導(dǎo)致爐膛內(nèi)含氧量過(guò)高導(dǎo)致，當(dāng)爐膛中火焰中心溫度升高后，會(huì)使?fàn)t膛出口煙氣量增大，而煙氣在對(duì)流煙道中的溫降減小后，會(huì)使低溫下再熱器煙氣溫度升高，最終導(dǎo)致尾部受熱面積吸熱量增加而造成尾部受熱面超溫[1]。通常超過(guò)溫度的時(shí)候，可以調(diào)節(jié)煙氣擋板，聯(lián)動(dòng)再熱側(cè)煙擋板開大，提高再熱器超溫的可能性。

1.2再熱器蒸汽流量較小

通過(guò)對(duì)再熱器所用事故噴水量和減溫器的前后蒸汽溫差關(guān)系進(jìn)行核算，可以發(fā)現(xiàn)蒸汽流量嚴(yán)重偏小。通過(guò)系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)高壓加熱器源來(lái)自再熱冷端抽汽，會(huì)造成抽氣量逐漸變大，最終會(huì)導(dǎo)致再熱器正氣流量減小，使冷卻時(shí)間嚴(yán)重不足而造成再熱器溫度升高。

1.3一次風(fēng)壓偏高

由于制粉系統(tǒng)雙進(jìn)雙出的磨煤機(jī)風(fēng)煤比穩(wěn)定，一次風(fēng)壓高，會(huì)使得一次風(fēng)量變大，再加上爐膛內(nèi)投入的粉量變大，所以為了達(dá)到煤粉氣流著火所需要的熱量，就需要煤粉著火延遲[2]。隨著燃燒滯后會(huì)導(dǎo)致爐膛火焰中心的溫度上升，使過(guò)熱器尾部的受熱面吸熱量逐漸增大，隨著排煙溫度的升高，而引起低溫受熱器內(nèi)局部超溫，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，鍋爐運(yùn)行制氧量由于較高，會(huì)造成風(fēng)壓使得燃燒滯后更加明顯。

2.直流鍋爐超溫的處理方法

2.1減少二次風(fēng)量并合理控制爐膛含氧量

在對(duì)直流鍋爐超溫的啟動(dòng)中，為了保證爐膛內(nèi)燃料燃燒有足夠的風(fēng)量，但同時(shí)又要限制總風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)量過(guò)大的時(shí)候，會(huì)造成過(guò)熱器以及再熱器等金屬超溫。因此隨著并網(wǎng)時(shí)，以爐膛出口氧量不宜超過(guò)90%，且隨著機(jī)組負(fù)荷上升，可以逐漸控制爐膛出口氧量在3.5%-5%之間，由于燃燒時(shí)需要調(diào)整可采用適當(dāng)開大上層二次風(fēng)與燃盡風(fēng)的方法控制火焰的位置，從而有利于防止火焰中心偏高而造成受熱面超溫的情況發(fā)生。

2.2降低一次風(fēng)壓和一次風(fēng)率

根據(jù)制粉系統(tǒng)投入的情況，可以調(diào)整一次風(fēng)機(jī)出力，為了保證一次風(fēng)管路不會(huì)出現(xiàn)堵塞的情況，需要盡量降低鍋爐內(nèi)一次風(fēng)量，并保持低一次風(fēng)速在運(yùn)行時(shí)的入口風(fēng)壓控制在4KPa左右[3]。在一次風(fēng)量與風(fēng)速的調(diào)整基礎(chǔ)上，可以及時(shí)調(diào)整二次風(fēng)量，有利于確保鍋爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)充分燃燒，同時(shí)還需要保持一次風(fēng)率在17%-20%之間，如果低于該負(fù)荷階段，對(duì)僅有的下層制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要關(guān)閉上層制粉系統(tǒng)一次風(fēng)，從而使下層制粉系統(tǒng)的一次風(fēng)量增加，最終降低爐膛內(nèi)的火焰中心，使再熱器受熱面的溫度降低。

2.3按照機(jī)組啟動(dòng)曲線控制鍋爐內(nèi)的溫度

鍋爐內(nèi)升壓的階段，通常飽和溫度低于100℃時(shí)，爐內(nèi)水升溫速率通常不得超過(guò)1.1℃/min，而機(jī)組沖車前升壓速度要小于0.03MPa/min，且升溫的速度應(yīng)該小于1.5℃/min，隨著啟動(dòng)分離器出口升溫速率不得大于1.5℃/min，那么啟動(dòng)機(jī)組并網(wǎng)后，鍋爐內(nèi)最大的升壓速率需要控制在0.25 MPa/min以下，且溫度變化率需要小于1.5℃/min，才能達(dá)到鍋爐曲線控制升溫升壓的速率。

2.4增加主蒸汽的壓力

在啟動(dòng)主蒸汽的初期，需要盡量提高主蒸汽的壓力，從而增加給水在爐膛內(nèi)的汽化潛熱吸收能力，有利于減少爐膛內(nèi)燃料量的投入，從而整體降低爐膛出口的煙溫。在制定合適的參數(shù)時(shí)，鍋爐可以及早轉(zhuǎn)直流運(yùn)行，使鍋爐的給水全部蒸發(fā)為蒸汽，達(dá)到較好的冷卻鍋爐受熱面的問題，但由于鍋爐內(nèi)沒有大量的外排熱量出口，使得鍋爐熱負(fù)荷的輸入率大大減少。

2.5提高給水溫度

在啟動(dòng)的過(guò)程中，為了提高輔助蒸汽的參數(shù)，通過(guò)開大除氧器的加熱汽源，有利于提高除氧器的加熱溫度外，通常在爐水品質(zhì)合格的時(shí)候，需要投入并開大對(duì)應(yīng)的管路，并回收高溫機(jī)制以及提高給水的溫度[4]。由于為了保證鍋爐水冷壁溫以及壁溫差不超過(guò)規(guī)定值的基礎(chǔ)上需要適當(dāng)?shù)慕档湾仩t啟動(dòng)給水流量，因此在除氧器加熱能力的情況下，給水流量降低的時(shí)候，有利于減少鍋爐熱負(fù)荷的需求，從而提高給水的溫度并達(dá)到設(shè)定的參數(shù)要求，盡早的投入高溫低壓加熱系統(tǒng)是提高給水溫度的基礎(chǔ)保障。

結(jié)束語(yǔ)：

對(duì)于直流鍋爐超溫在調(diào)試的過(guò)程中，通過(guò)啟動(dòng)初期過(guò)熱器、再熱器超溫現(xiàn)象比較嚴(yán)重的時(shí)候，可以通過(guò)控制一次風(fēng)壓，有利于降低爐膛火焰中心，實(shí)現(xiàn)調(diào)整自再熱冷端抽汽的啟動(dòng)順序，在確保再熱器蒸汽流量的同時(shí)，還需要控制二次風(fēng)的比例，對(duì)于降低爐膛氧量等諸多運(yùn)行調(diào)整措施，可以保證鍋爐內(nèi)的受熱面積不會(huì)超溫，并隨著機(jī)組順利啟動(dòng)鍋爐，可以給同類型機(jī)組的調(diào)整運(yùn)行提供良好的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔良. 600WM超臨界直流鍋爐水冷壁超溫分析及對(duì)策[J]. 電力系統(tǒng)裝備，2019（8）：16-17.

[2]宋馨. 余熱鍋爐再熱蒸汽超溫的原因分析及解決方案[J]. 河南電力，2020（S2）：104-105.

[3]羅先兵. 直流爐過(guò)水分析及應(yīng)對(duì)措施[J]. 鍋爐制造，2020，No.284（06）：33-35+47.

[4]季鎮(zhèn). 電廠鍋爐爆管的原因及處理方法分析[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（25）：182-183.