淺談影響火電廠鍋爐汽溫的因素及調整措施

王 波

（神華陜西國華錦界能源有限責任公司，陜西 神木 719310）

毫無疑問，鍋爐汽溫是發電廠安全經濟運行所必須監視與調整的主要參數之一，鍋爐汽溫度直接影響到機組的安全性與經濟性。蒸汽溫度過高可能導致受熱面超溫爆管，蒸汽管道、汽輪機高壓部分產生額外的熱應力，從而縮短設備的使用壽命，而蒸汽溫度過低將使機組的經濟性降低，嚴重時可能產生水沖擊。本文就此問題進行了探討分析。

1 影響蒸汽汽溫的主要因素

1.1 主蒸汽壓力的變化

主蒸汽壓力對于過熱汽溫的影響是通過工質焓升分配和蒸汽比熱容的變化實現的，過熱蒸汽的比熱容受壓力影響較大，低壓下額定汽溫與飽和溫度的差值增大，過熱汽總焓升就會減小。當汽壓降低時，飽和蒸汽焓值增加，汽化潛熱增加，過熱熱汽焓會減小，在燃燒量不變時，汽化潛熱的增加使水冷壁產汽量（過熱器流量）減少，相同傳熱量下的工質焓升增加，汽溫升高；同理，汽壓升高時，汽溫就會降低。

1.2 給水溫度的影響

當給水溫度降低時，如，高加的退出，在鍋爐出力不變的情況下，低的給水溫度勢必導致燃料量的增加，致使爐內總輻射熱和爐膛出口煙溫差增加，輻射式過熱器出口的汽溫將升高；另一方面，對流式過熱器煙氣量及傳熱溫差的增加會提高其出口汽溫，二者變化的總和使過熱汽溫有較大的升高。這個升高比鍋爐單純增加負荷而給水溫度不變時的影響要大。反之，當給水溫度升高時，汽溫就會降低。一般給水溫度每降低3 ℃，過熱汽溫就升高約1 ℃。

1.3 爐膛火焰中心位置的影響

隨著爐膛火焰中心位置的上移，爐膛出口煙溫會升高。由于輻射式過熱器和對流式過熱器吸熱量增加使汽溫上升，所以，火焰中心位置對于過熱汽溫影響是很大的。在運行中影響火焰中心位置的因素主要包括以下幾點：

1.3.1 煤質

來自煤質影響的較大因素包括水分、揮發分、發熱量和煤粉細度。煤質越差著火越晚，燃燒和燃盡過程越推遲，因此，最高火焰溫度位置會上移，造成發熱量降低，使用燃料量的增加和煙氣量的增加，抬高了火焰中心，同時，使后面的對流換熱增加。煤粉越粗，燃凈越困難，致使火焰向爐膛出口移動。可以說，煤質差過熱汽溫升高，煤質好過熱汽溫降低。因該廠燃用的是洗中煤，煤質較穩定，因此，受煤質的影響較小。

1.3.2 燃燒器運行方式

燃燒器的投退和負荷分配方式對改變火焰中心位置的影響較大，多層燃燒器，投上層時火焰中心高，反之下移。減少上部二次風量或增大下部二次風量，即二次風的配風方式采用正寶塔配風，會使火焰中心上移。另外，對于擺動式燃燒器抬高或降低，燃燒器擺角也可改變火焰中心位置。

1.3.3 爐底漏風

爐底漏風將使燃燒過程推遲，造成火焰中心位置的提高，主要表現在爐底水封破壞時。這種情況下，過熱汽溫反映很明顯。

1.4 制粉系統投退的影響

我廠采用的是直吹式制粉系統，當投停一臺磨煤機時，爐內燃料量和燃燒工況將有較大的變化，導致爐膛出口煙溫和煙氣量的變化較大，過熱汽溫會有較大的波動。

1.5 熱面沾污程度的影響

爐膛水冷壁和過熱器的沾污，對過熱蒸汽溫度的影響正好相反。若水冷壁結焦，爐內輻射換熱量和水冷壁蒸發量會減少，爐膛出口溫度和過熱汽溫則升高；若過熱器積灰，過熱器傳熱熱阻會增大，造成對流傳熱量減少，過熱汽溫則降低，排煙溫度反而升高。

1.6 加減負荷速率的影響

負荷變動過快使汽溫發生較大的波動，在動態過程中引起超溫。在汽輪機跟隨方式下，因燃料量和空氣量的劇增，會造成過熱器吸熱量的增加，蒸汽流量和壓力變化的滯后，過熱汽焓增高，導致蒸汽溫度超過額定值；在鍋爐跟隨方式下，情況正好相反，持續降低負荷會使汽溫超過額定值。

影響再熱汽溫和過熱汽溫的因素基本相同。但是，再熱蒸汽壓力低，平均汽溫高，因而，其比熱容小于過熱汽，因此，等量蒸汽在獲得相同熱量時，再熱汽溫的變化比過熱蒸汽要大。所以，當工況變動時，再熱汽溫比過熱汽溫更敏感。

2 運行中調整汽溫的措施

運行中汽溫調整有著重要的意義。長時間地超溫不僅會導致鍋爐爆管，還會使汽缸、隔板、轉子等金屬部件強度降低，脆性增加，最終導致變形，損壞設備。蒸汽溫度低，機組循環熱效率會降低，溫度過低，還會使汽輪機發生水沖擊，負脹差增加，動靜摩擦，軸向位移增加。針對本廠2號機組實際運行情況，給出合理的汽溫調整方法。我廠機組調峰頻繁，低負荷運行時間較長，如何通過提高汽溫保證機組正常運行，顯得尤為重要。

2.1 合理的磨組合方式

在低負荷180 MW，采用ABC磨組合和BCD磨組合運行方式情況下，參數的比較見表1。

表1 磨組合方式的比較 （單位：℃）

由表1可以看出，BCD磨組合溫度明顯比ABC磨組合蒸汽溫度高，排煙溫度和減溫水噴水量大，機組總體經濟性有所下降。因此，合理的磨組合方式對汽溫影響較大。

2.2 提高屏過后溫度

因為爐膛水平煙道從前到后布置為屏式過熱器、屏式再熱器、末級再熱器、末級過熱器。煙氣首先流過屏式過熱器，然后流過屏式再熱器、末級再熱器。因此，提高了屏式過熱器蒸汽溫度，其換熱量減少，在負荷一定的情況下，煙氣量則一定，屏式再熱器、末級再熱器的吸熱量會增加，再熱汽溫必將上升。但受爐膛管壁允許溫度的限制，必須注意防止管壁超溫。

2.3 增大送風量

改變過量空氣系數，注意供氧量不要太高，一般160 MW負荷供氧量在7%左右，注意防止送風機喘振。

2.4 合理的配風方式

盡量采用正寶塔配風，注意爐膛出口兩側煙溫偏差。

3 結束語

總之，鍋爐汽溫是火電廠安全經濟運行的重要方面，但由于影響汽溫的因素較多，調節過程難度大，這就要求汽溫調節應勤分析、多觀察，樹立起超前調節的思想。在氣溫發生變化時，應加強對汽溫的監視與調整，分析其影響因素與變化的關系，摸索出汽溫調節的一些經驗，來指導我們的調整操作。

1 陳敏生、陳瑞龍.鍋爐調峰運行時低溫再熱器超溫原因分析［J］.電力安全技術，2008（04）.

2 孫科.1913 t/h超臨界壓力鍋爐再熱汽溫低的原因分析［J］.發電設備，2010（04）.