簡述超臨界鍋爐“四管泄漏”對機組供電煤耗的影響及預防措施

摘 要：隨著科學技術的發展，我國燃煤機組已經邁入超臨界，甚至超超臨界的階段，高溫、高壓、低煤耗是大容量機組的主要特點，但高參數也給機組的安全運行帶來了一定的挑戰。目前，電站鍋爐“四管泄漏”事故是造成電廠非計劃停爐的主要原因之一，文章結合“四管泄漏”爆發時的現象，重點論述鍋爐“四管泄漏”后機組各參數變化對機組反平衡供電煤耗的影響，以求對“四管泄漏”問題更深入的探究，并為運行人員迅速判斷鍋爐“四管泄漏”提供經驗性總結和依據。

關鍵詞：電站鍋爐；四管泄漏；供電煤耗

1 前言

所謂鍋爐“四管泄漏”，是指鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器泄露。鍋爐四管，涵蓋了鍋爐全部的受熱面，它們承受著高溫、高壓和磨損，很容易發生泄露。據統計，我國大中型火力發電廠中，鍋爐事故占全廠總事故的70%左右，而“四管泄漏”在眾多鍋爐事故中出現的最多。因此，對于鍋爐四管泄漏后參數的變換規律的掌握就尤為重要。

發電廠供電煤耗變換是受機組各項運行小指標影響的，通過小指標的變化分析，可以找出影響供電煤耗的因素，并有效判斷鍋爐可能存在的異常問題。

2 鍋爐四管泄漏后的現象及對各參數的影響

上面幾點現象在現場實際四管泄漏中可能同時出現或部分出現，對于水冷壁、省煤器、高溫過熱器且泄漏量較大時，以上現象更為明顯。但對于再熱器或泄漏量較小時，泄漏現象比較隱蔽，各項指標較平穩，運行人員往往難以第一時間發現異常，影響了事故的及時處理，造成事故的擴大。

3 鍋爐四管泄漏后參數變化對機組供電煤耗的影響

3.1 對機組廠用電的影響

由于鍋爐四管泄漏后，大量蒸汽進入爐膛，為克服蒸汽泄漏造成的爐膛負壓波動，穩定爐膛負壓水平，引風機出力必然增加，引風機電流上升。由于引風機是機組運行中功率最大的的設備之一，當泄漏時，引風機電流的增加將必然導致廠用電率的上升。若管道泄漏嚴重，由于高參數工質流失，在機組負荷不變的情況下，為保障機組初參數，鍋爐給煤量將有所增加，進而又將引起磨煤機電流、一次風機電流的上升（現場實際中，這兩點增加量較?。?。通過分析我們不難得出，當四管泄漏后，鍋爐輔機出力是上升的，因此，機組廠用電率必然是增加的。

3.2 對汽機熱耗率的影響

A.省煤器、水冷壁、過熱器管路泄漏時，鍋爐給水量將瞬間上升，對于抽汽拖動給水泵的機組而言，給水泵汽輪機出力的增加意味著汽輪機抽汽量的增加，抽汽量的增加將導致機組汽輪機抽汽后各級做功能力下降，提高汽機熱耗率。B.給水量的增加，導致高加出口給水溫度下降，鍋爐給水焓下降，由于泄漏時主汽壓力下降，各級抽氣壓力也將下降，進而造成給水溫度，即給水焓進一步降低，根據汽輪機熱耗計算公式可以看出：當主汽流量及主汽焓值基本不變的情況下，給水焓的下降將造成汽機熱耗率的增加。C.另外，當四管泄漏時，主、再熱器壓力將下降，對于超臨界機組由經驗數據我們得知，當主汽壓力下降0.1MPa時，機組供電煤耗增加0.03g/KW·h。

3.3 對鍋爐效率的影響

當爐膛內蒸汽泄漏時，泄漏水蒸汽使爐溫大幅下降，爐內燃燒反應速度減慢，同時也提高了爐內煙氣流速，縮短了燃料在爐內停留時間，這些都將導致燃料未完全燃燒損失增大。另外，當爐內水蒸汽大量存在時，還會使得鍋爐煙氣量增加，水蒸汽帶走大量熱量，導致鍋爐排煙損失增加。通過以上分析，并結合鍋爐效率計算公式，可以得出當鍋爐四管泄漏時，鍋爐效率也會下降。

根據上面的分析，當鍋爐四管泄漏時，機組廠用電、汽機熱耗率上升，鍋爐效率下降，因此，由反平衡供電煤耗計算公式：反平衡供電煤耗=汽輪機熱耗率/[鍋爐效率*管道效率*（1-發電廠用電率）*標煤發熱量*1000]可以看出，這些因素均導致反平衡供電煤耗的增加。

4 四管泄漏預防措施

4.1 建立健全廠部設備相關管理制度，提高檢修和管理水平。機組檢修時制定對班組的考核管理辦法，并確定專責人，嚴格進行工作監督檢查驗收，確保每一步工作質量。加強煤質量管理，強化入廠煤、入爐煤監督，做好煤種摻合工作。

4.2 做好運行調整工作。嚴格控制鍋爐參數和各受熱面壁溫在允許范圍內，防止超溫，超壓，滿水，缺水等事故的發生。鍋爐啟停階段參數的控制應嚴格按照啟停曲線進行。鍋爐變工況運行時應加強監視和調整，防止發生參數大幅度變化及管壁發生超溫現象。加強鍋爐水，汽監督，保證汽水品質合格。加強燃燒調整，防止發生火焰偏斜，貼壁，沖刷受熱面等不良情況。合理控制風量和風量的分配，避免風量過大或缺氧燃燒。投，停燃燒器應注意分布對稱，均勻，以盡量減小熱力偏差，防止受熱面超溫。加強吹灰管理，制定合理的吹灰程序，參數和吹灰周期，避免發生由于操作不當或吹灰設備存在缺陷而造成的受熱面吹損。

5 結束語

正常運行時，鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器等管壁金屬溫度均隨著機組主、再熱汽溫變化，當機組負荷變化或煤質變化時，主再熱汽溫變化較大，各輔機電流、給水流量、煙氣溫度等參數同時也發生著變化，若此時發生鍋爐四管泄漏，且泄漏量較小時，僅通過其中單一的參數變化較難判斷。然而，供電煤耗正是機組運行中各參數變化的集中體現，它能夠綜合的反映出機組的經濟性和健康水平，當機組運行中，若供電煤耗突然變化，則能夠反映出此時機組出現了較大的異常情況，因此供電煤耗的變化能給運行人員判斷機組異常，提前準確發現四管泄漏事故提供參考依據。

參考文獻

[1]佟鵬，安連鎖，姜根山等.鍋爐四管泄漏參數比較分析[J].鍋爐技術，2009.3.

[2]常晨，陳英濤.鍋爐熱效率變化對供電煤耗影響的定量分析[J].華北電力技術，2004.9.

作者簡介：黃鵬（1984.7-），男，助理工程師，江蘇大唐國際呂四港發電有限公司，2007年華北電力大學熱能動力工程本科畢業，現浙江大學動力工程碩士學位在讀，一直從事電廠安全運行，節能調整的研究工作。