鍋爐啟動中的若干注意事項

張明

（神華國華北京熱電分公司發電部，北京 100025）

鍋爐啟動中的若干注意事項

張明

（神華國華北京熱電分公司發電部，北京 100025）

本文根據鍋爐啟動時的熱力特性及作者的運行經驗，結合實際，提出了我公司鍋爐在啟動時的上水、點火、升溫升壓過程中應考慮的問題。并對問題的原因、現象進行了分析。

鍋爐上水；點火；升溫升壓

鍋爐啟停過程是一個極其復雜的不穩定的傳熱、流動過程。啟動過程中，鍋爐工質溫度及各部件溫度隨時變化，由于受熱不一致，且部件不同部位溫度不同，因而產生熱應力，甚至使部件損壞。一般說來，部件越厚，在單側受熱時的內、外壁溫差越大。汽包、過熱器聯箱、蒸汽管道和閥門等的壁厚均較大，所以在受熱過程中必須妥善控制。此外在鍋爐啟動中，不僅要考慮設備的安全問題，同時也要考慮經濟問題和并網時間問題等。它們時常是矛盾的，這就要求值班員處理好各種關系，在保證設備安全的前提下，盡可能縮短啟動時間、減少啟動燃料消耗量，按規定的要求使機組承擔負荷。

1 設備概況

我公司4臺鍋爐均為哈爾濱鍋爐有限責任公司生產。鍋爐型號HG-410/9.8-YM15。額定蒸發量410h/t。額定主汽溫度540℃，額定主蒸汽壓力9.8Mpa。鍋爐一次風進風熱風溫度315℃。煤粉燃燒器為直流式，懸浮燃燒，四角切圓布置。共三層12只。天然氣燃燒器每角一只，在下層二次風內。每只氣槍配備一支高能點火器。配備有兩套中間儲倉式鋼球滾桶磨煤機制粉系統。

2 鍋爐上水

機組冷態啟動時，鍋爐汽包上水之前，汽包溫度接近于環境溫度。一定溫度的給水進入汽包后，內壁溫度隨之升高，因汽包壁較厚（100mm），外壁溫升較內壁溫升慢，從而形成內高外低的溫度分布。溫度高的內壁受熱，力圖膨脹，溫度低的外壁阻止膨脹。因此在汽包內壁產生壓縮熱應力，外壁產生拉伸熱應力。溫差越大產生的應力也越大，嚴重時會使汽包內表面產生塑性變形。此外，管子與汽包的接口也會由于過大的熱應力而受到損傷。所以，我們規程規定上水溫度控制在50－70℃。

除了冷爐上水，還會時常遇到鍋爐在臨修后熱態上水的情況。此時汽包溫度往往很高，而按照有關規定水溫與汽包壁的溫差不能大于40℃。否則應減緩進水速度。而此類臨修往往又時間緊迫，這就要求盡可能提高進入汽包的水溫，縮小與汽包的溫差。可以一方面采用運行機組低脫放水，提高疏水箱內水的溫度。另一方面，應及早投入臨爐加熱，以提高水進入汽包時的溫度。

為了安全起見，如果要求鍋爐進常溫水時，上水溫度必須高于汽包材料性能所規定的脆性轉變溫度33℃以上。

如果鍋爐上水后需作水壓試驗，排大氣門不應過早關閉。以免使得水進入過熱器后因排氣不暢，減慢上水速度。待集汽聯箱空氣門欲見水后將其關閉。

3 鍋爐點火

無論在何種情況下點火，必須對爐膛進行通風清掃，除去爐內可能存在的可燃質后才能引燃點火。為了防止點火時發生爆燃，這是必經程序。否則MFT無法復位，也就不能進行下一步的點火操作。當吹掃條件滿足后，啟動吹掃按鈕，5分鐘后，吹掃完成。MFT自動復位。吹掃風量達到條件即可，因為點火初期爐膛總是處于“富風”狀態。另外，點火前還應將一次風管吹掃一遍。這需就地操作一次風門完成。

為了徹底解決重油點火難著的問題，我廠已將重油系統改造為天然氣系統，并在幾次點火啟動中取得了很好的效果。點火前先將爐前燃氣管路沖壓，做燃氣管路嚴密性試驗，試驗合格后方可投入各角的燃氣槍，并將各角對應的二次風擋板關至20%。同時關小其余二次小風門，為氣槍更好點燃做好準備。此外將爐前燃氣管路的壓力調整到規定值，一般50kpa為佳。在投第一支槍前，先要緩慢開啟此角氣槍的手動門，通過燃氣管路壓力的變化以及爐膛壓力的變化來判斷此槍是否真正點著，著火后再全開手動門，同時一定要注意爐前燃氣管路壓力的變化，防止壓力過低達到35kpa而造成GFT動作。

第一支氣槍點著后應逐漸將該角氣槍所對應二次風擋板開滿。一般應對角投入兩支氣槍。這樣不僅火焰均勻，且兩角互相點燃，利于著火穩定。為了均勻加熱爐膛及水冷壁，減輕煙氣偏流，保護受熱面，最好定時切換氣槍運行，切換原則為“先投后停”。正常情況下，點著兩支氣槍后，應能在工業電視中觀察到燃燒狀況。若多次點火不成功，會在爐膛內積聚較高濃度的天然氣，爐膛一旦著火，可能發生更大的爆燃反正。所以應盡早查找不著原因，及時處理。

鍋爐主汽門的開啟應在兩支氣槍成功點著并建立起一定的壓力以后。避免因MFT的動作造成不必要的頻繁開關主汽門。若主汽門后壓力溫度高于主汽門前，應待主汽門前壓力、溫度與之相當后再開啟。此時應用排大氣升溫升壓。若主汽門后溫度低于主汽門前較多，則應采取開主汽門旁路或點開主汽門的辦法。待溫度一致時再全開主汽門。

4 鍋爐啟動的升溫、升壓

對于汽包鍋爐，升壓過程中汽包金屬溫度的變化速度取決于鍋爐的升壓速度，這是因為在飽和狀態下，溫度和壓力之間存在一一對應的關系。因此對于蒸發設備而言，升壓過程就是升溫過程。所以用控制升壓速度來控制汽包的升溫速度，這樣便可控制汽包熱應力在允許值內。壓力越低時，升高單位的壓力相應飽和溫度的增加越大。因此，開始的升壓應比較緩慢。

除了汽包安全需要監視外，水冷壁的安全也應引起重視。在啟動初始階段，水冷壁受熱緩慢，管內工質含汽量少，水循環不夠正常。這時投入的燃燒器數目少，水冷壁受熱和水循環有較大的不均勻性。如果同一聯箱上并列管子的金屬溫度有差別時，就會產生一定的熱應力，嚴重時會使下聯箱變形或管子損傷。對于我廠模式水冷壁，尤應注意這類受熱不均。適當輪換點火氣咀或粉咀，可使水冷壁受熱較均勻。對于受熱較弱的水冷壁，可用定排放水。目的是把汽包中溫度較高的水引來加熱管子，并促進水循環。加強水循環和放水都能增加汽包內水的流動，從而減小汽包的上下溫差。

鍋爐正常運行時，蒸汽以高速流經過熱器管，蒸汽的冷卻作用使管子金屬能安全工作。在啟動過程中，情況大不相同。在冷爐啟動之前，直立的過熱器管內一般都有停爐時蒸汽的凝結水。若做過水壓試驗，則積水更多。點火后，積水將逐漸蒸發，在積水全部蒸發或排除之前，某些管內沒有蒸汽流過，管壁金屬溫度近于煙氣溫度。即使過熱器內無積水，在蒸汽流量很小時，管壁金屬溫度仍不會比煙氣溫度低很多。因此，在蒸發量很低時，必須限制進入過熱器的煙溫。考慮到啟動初始階段，煙氣有較大的熱偏差，故煙溫的限制應低于過熱器金屬允許承受的溫度。判斷過熱器積水是否已經疏通，可觀察過熱器壁溫，若相差很大，說明還有積水。另外，看減溫器入口溫度，若長期不變或忽高忽低，也說明還有積水。當此溫度穩定上升后，說明積水已經排除，在大量過熱器管積水同時疏通的瞬間，會使汽包水位劇烈升高。所以，當鍋爐做過水壓試驗后啟動，須將水位保護模擬。并全開所有過熱器疏水。

對于汽溫的調整不應大量使用減溫水。首先啟動過程中蒸汽量較小，再有減溫器處蒸汽過熱度也不高。噴入過多的減溫水，造成不能完全被汽化。蒸汽帶水進入分配集箱，導致蒸汽流量分配不均，甚至重新形成“水塞”，使過熱器局部超溫。發現減溫器后溫度不再隨減溫水量增加而下降，即可確認減溫水已過量。因為此時蒸汽已達飽和溫度。

5 結論

這里并未將鍋爐啟動事宜完全提及，如蒸汽回收、并汽操作等。只是將規程未規定的但在操作中需注意的細節及現象進行分析、總結。總之，鍋爐在上水前要將系統操作完善，不應有漏關漏開的閥門。控制上水溫度及時間，減小熱應力。做好點火前、后的各種調整，盡快穩定氣槍的燃燒。選擇時機投粉，避免爐膛爆燃。升溫、升壓時既考慮到速度，更要關注汽包及各受熱面的安全。我們追求鍋爐啟動過程應更安全、更迅速、更節能。

[1]李俊利.集控運行規程[D].神華國華北京熱電分公司.

[2]黃新元.電站鍋爐運行與燃燒調整[M].北京：中國電力出版社.

[3]范從振.鍋爐原理[J].北京：水利電力出版社.

張明，男，2005年參加工作集控運行值班員