1000MW機組受熱面超溫原因分析及對策

劉濤

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

1000MW機組受熱面超溫原因分析及對策

劉濤

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

在1000MW機組的運行過程中，如果出現了受熱面超溫的問題，必須要對其進行深入分析，及時找出原因，并且制定應對對策。本文主要針對1000MW機組受熱面超溫的問題展開分析，論述了引起超溫的關鍵性因素，并對其原因進行了深入剖析，最后提出了避免1000MW機組受熱面超溫的對策，希望可以為今后的1000MW機組運行管理工作提供參考和借鑒。

1000MW機組；受熱面；超溫；對策

前言

1000MW機組受熱面超溫問題經常會出現，如何有效的解決1000MW機組受熱面超溫問題，是當前機組管理過程中的難點，也是一項重點工作，因此，對其展開分析極為有必要。

1 受熱面超溫的危害

研究發現：水蒸氣可以在高溫下分解成氫和氧，金屬在高溫水蒸氣中發生氧化，尤其水蒸氣在570℃以上對鋼材有較強的氧化性，600～620℃氧化速度加快，不銹鋼氧化層會迅速增厚。主要化學反應方程式為：3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2；2H2O=2H2+O2。

管壁溫度越高，氧化速度越快；鋼材抗氧化性能越好，氧化速度越慢。

氧化皮的主要危害：

（1）氧化皮剝離造成受熱面超溫，剝落后的氧化皮一般集中在高溫段受熱面U型管底部彎頭或出口管段中部，有的在聯箱的節流孔部位，導致局部過熱，超溫爆管。

（2）氧化皮的產生容易使主汽門卡澀，造成機組停機，主汽門無法關閉，威脅機組安全停運并容易堵塞細小管道、疏水閥門和逆止門等，使系統產生潛在隱患。

（3）流動蒸汽帶出的氧化皮對汽輪機部件產生固體顆粒侵蝕，造成汽輪機噴嘴和葉片侵蝕損壞并污染水汽品質。

2 超溫原因分析及處理措施

2.1 制粉系統啟停及運行方式影響

某電廠超超臨界1000MW機組#3直流鍋爐燃燒器采用BHK技術設計的低NOx旋流式煤粉燃燒器（HT-NR3），燃燒器前、后墻對沖布置，B、C、D磨粉管分別布置前墻下、中、上三層，F、E、A磨粉管分別布置后墻下、中、上三層，三層布置共48只燃燒器。

制粉系統的啟停，會導致該磨出口粉管的煤量會有個突變過程，而煤量的變化在鍋爐尾部煙道氧量測點上最直接，最快速的反應出來，如果制粉系統出口的粉管煤粉分配器分配不均勻，導致兩側煤粉濃度偏差過大或由于出粉管的角度有偏移，同時偏向一側，則該制粉系統啟停時鍋爐尾部煙道兩側氧量有一個較明顯的變化過程，變化的大小與該磨的煤粉濃度不均勻程度有較大較直接的關系，查找不同制粉系統啟停時尾部煙道氧量的變化，初步得出該制粉系統粉管的偏移方向，再通過制粉系統停運后沿層管壁、A、B側過熱器出口汽溫、減溫水流量、氧量變化趨勢進行分析用以驗證氧量的突變對制粉系統粉管的偏向的推斷。

對機組各項參數進行仔細分析得出：#3機制粉系統粉管出粉偏，爐膛燃燒不均勻，B側爐膛燃燒過旺是導致#3機單側屏過、高過大面積超溫的根本原因。

在日常加負荷啟動第5臺制粉系統時，在A、D磨都可以選擇情況下，一般都會啟動D磨，啟動D磨能有效控制B側屏過出口，屏過管壁超溫現象，減少B側一級減溫水的流量。

對每臺制粉系統啟停后各項參數的變化分析、總結我們對#3機制粉系統各臺磨的偏向。發現5臺磨B/C/D/F/A運行比4臺磨B/C/F/A運行超溫現象較為緩解。制粉系統煤粉的偏向是由于設備的原因，就現在制粉系統存在的問題，根據制粉系統的運行方式我們需要采取一定的調整措施，以保證機組的安全、穩定的運行。

2.2 風煤比異常

該電廠超超臨界1000MW機組#3直流鍋爐受熱面升負荷過程受熱面的超溫與磨煤機風量不能投自動、導致煤量和粉量短時間不平衡有關。在升負荷過程中，隨著升負荷過程總煤量增加，但相應的一次風量在開始升負荷階段還略有下降，即一次風量沒有跟隨煤量相應增加，這會導致磨煤機動態調整過程中粉量的增加跟不上煤量的增加，造成總煤量超調嚴重。主要表現在如下幾個方面：因磨煤機風量不準，熱風門手動控制；因磨煤機冷風管直徑較小，冷風門經常全開，對出口溫度的調節余量不足；磨煤機排原煤現象嚴重；旋轉分離器轉速沒有達到設計所要求的轉速；個別磨煤機出口粉管粉量分配不均現象較嚴重；冷熱風調門調節線性差，調節性能滿足不了要求。

采取技術措施：

（1）在磨煤機出力不高時，在保證磨煤機不堵磨及排渣正常的情況下，可適當降低磨煤機一次風量，為升負荷增加一次風量留有余量；

（2）對于燃用國內煤（揮發分Vad（%）≯32%）的制粉系統，可適當提高磨煤機出口溫度（≯85℃），使煤粉著火點提前，并使磨煤機冷風調節門有一定的調節余量，為升負荷增加一次風量留有余量；

（3）升負荷時，運行人員應采用多次小幅度的調節方法，及時開大各運行磨煤機的熱風門，盡量保證一次風量隨磨煤機煤量增加而有所增大。

3 其他常用的治理措施

（1）電廠應加強燃煤的管理與控制，混配煤時盡量保證混合均勻，相鄰兩次上煤時，煤質特性偏差不宜過大。負荷大幅度波動時，及時手動調節水煤比，保證過熱度在合理范圍內。

（2）進行燃燒調整試驗，使同一層燃燒器一次風速偏差、煤粉濃度偏差在合理范圍內，使二次風配風更加均勻合理，并進行氧量和燃盡風率的優化。

（3）控制啟停磨煤機速率，啟停磨煤機及吹灰前應合理降低主、再熱汽溫。

合理控制機組加、減負荷速率。加強設備維護工作，保證吹灰器正常投運，根據煤質合理安排吹灰次數。注意低負荷時水冷壁壁溫變化，根據過熱度及時調節燃料量。保證減溫水調節門有足夠的調節裕度。

4 結束語

綜上所述，我們要更加深入的分析1000MW機組受熱面超溫的原因，只有這樣才能夠保證今后在機組運行的過程中更加的富有效率，避免再次出現受熱面超溫問題，提高1000MW機組運行的質量和水平。

[1]黃元進，熊鐘.660MW超超臨界機組鍋爐水冷壁超溫原因分析及對策[J].江西電力，2013，03：76～77+84.

[2]董務明，王國紅，陳慧，韓東太.1000MW機組塔式爐塌灰引起MFT的分析及對策[J].電力與能源，2015，03：381～385.

TK229.2

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2016-9-20