燃煤鍋爐主汽溫度波動原因分析

王鵬飛

摘 要： 隨著我國科學技術不斷的發展，人民生活水平的提高，燃煤鍋爐技術也有了很大進步。為了讓更多的人了解該技術，下面就以某電廠的燃煤鍋爐為例，主要分析主汽溫度發生波動的原因，其影響因素主要有減溫水控制、擺動燃燒器的角度，以及煤層的投用等方面，從得到的結果中發現，如果使用的煤層不同，擺動燃燒器的角度不同，那么其主汽溫度波動情況就不同。下面就具體進行分析，希望給有關人士提供一些借鑒。

關鍵詞：燃煤鍋爐 主汽溫度 波動原因

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）06-0282-02

該鍋爐為某廠引進美國的設備，屬于一次中間加熱，單爐膛，平衡通風的控制循環汽包鍋爐，據測算其最大蒸發量是2080T/H，過熱器出口額定壓力為17.5MPA，在運行過程中產生的蒸汽溫度最高可以達到541攝氏度，該機組的型號是600MW亞臨界，鍋爐屬于懸吊式結構，點火使用的燃油屬于輕柴油。下面就分析影響主汽溫度波動的主要原因，從而為該技術的發展奠定基礎。

一、對主機設備情況的分析

該廠使用的鍋爐循環系統為CC+，也就是內螺紋加低壓頭循環泵的結構，在運行中為了有效控制操作，避免發生循環停滯、倒流等，設置最小的循環倍率為1.67，利用下降管系統，讓下集箱和低壓頭爐循環泵相互連接，保證鍋爐的正常運行。在負荷比較大的情況下，該型號的爐水循環泵要兩臺都運行，而另一臺備用，如果一臺出現故障，不致于影響出力。該機組所使用的爐膛也比較先進，其高度為17448mm，寬度達到了18542mm，其總容積達到了17537m3，其應用了先進的平衡通風系統，可以承載的壓力達到了5.98kpa（絕對值），使用可以調節的軸流式風機，由于操作的需要，共配備了兩臺。

二、導致主汽溫度波動因素的分析

1.AGC影響因素分析

AGC在實際應用中對供電網絡安全穩定的運行有著很大的作用，但是在工作中，必須頻繁而快速的對其進行控制和調整，在這種高強度的工作狀態下，由于其自身還有很大的慣性因素，再加上延遲等作用力，直接導致該制約系統操作力和執行力的下降。通過大量的實踐表明，如果操作AGC的頻率多余的時候，其調節的效果會呈現直線下降的趨勢，除此之外人員如果增加或減少負荷的幅度過大時，其調節的效果也會下降[1]。針對這些問題，如果不能有效予以控制，那么就會導致主汽溫度波動，不利于企業的安全生產。在使用AGC方式之后，CCS進行指令的接收中，根本目的就是對目標值進行調節，但是在調整過程中，當其增加或減少在10%時，其溫度就控制在520到542攝氏度，這還可以滿足要求，但是在具體投入使用后[2]，負荷變化也是隨機的，因此必須準確計算出不同工況下的燃料前饋量，導致操作人員的工作強度增加，調節的效率和效果都會下降。

2.燃料性質對主氣溫產生的影響分析

使用燃料對主汽溫的影響也很大，當其含碳量增加，或者煤粉比普通煤粉粗的時候，燃燒就不會像之前那樣迅速，燃燒過程變慢，這樣就導致爐膛溫度升高，隨之溫度也會增高，當出現這些問題后，應該及時增加燃料保證鍋爐蒸發量不變， 這樣整個設備才能正常工作，但是這就形成了惡性循環，過熱器的煙氣也隨之增加，氣流的吸熱量增加[3]，進而導致主氣溫升高。如果煤粉變細后，火焰中心就會下降，從而出現連鎖反應，爐膛內的出煙溫度就下降，整個的氣溫就會降低。在實踐中煤炭的質量不同，而且其特點也都有很大的差距，因此也是導致主氣溫不穩定的原因。

3.擺動角度對主氣溫的影響分析

在實際操作中，通過控制噴口內上下擺角的角度，就能隨時改變燃燒火焰的中心，從而有很好的調節氣溫的作用，對于固定噴口的燃燒器而言，當出現氣溫偏離設計值問題后，一般會對俯仰角度進行調整，以此來達到控制氣溫的作用。

三、有效控制燃煤鍋爐主汽溫度波動的策略分析

1.嚴格控制使用煤層的方式

如果使用煤炭的品質都相同，那么在使用就主要控制燃燒器的角度，讓其不發生變化，對使用煤層情況進行有效的改變，據有關專家實驗表明，如果向燃燒室投入上層煤層，那么主氣溫度就會上升，該效果是立竿見影的，如果放入下部的煤層，那么其溫度就會降低，發生這種情況的根本原因就在于在下層使用磨煤機之后[4]，爐膛內部的火焰中心點就極大的降低了，在輻射區所吸收的熱量就變多，那么主汽溫升高的就快，其溫度就變高。在氣泡條件下，如果壓力相同其溫度不會發生任何變化，但是為了確保水和汽的分離點，不能使用過多的煤炭量，但是在對流區域就不同，在輻射區會吸收大量的燃燒熱量，致使對流區沒有大量的熱可以提供吸收，因此其主氣溫就降低。

2.有效調整燃燒器的角度

當投入的煤層相同時，有關人員應該調整燃燒器的角度，進而控制主汽溫變化情況。據有關人士實驗證明，當把燃燒器角度向下傾斜后，過熱氣溫就會降低，如果將角度向上傾斜時，其溫度就會上升，利用這一原理進行溫度的控制，也是一個有效的途徑。不斷調整傾斜角度就是控制火焰中心的位置，當其位置上升后，爐膛出口煙氣的溫度也就上升了，從而導致其對流換熱的效率提高，因此主流溫度上升。

3.同時調整燃燒器角度和煤層的投入情況

在上述的兩種方法中，都是單一的進行煤層投入控制，或者進行燃燒器角度的調整，這樣主氣溫度就會發生了很大的變化，但是還可以對這兩種因素進行同時調整，讓其相互影響，也是調整主氣溫度的重要途徑。例如如果負荷條件相同時，操作人員在進行多次的試驗操作之后，就能夠得到一個比較固定的燃燒器角度和煤層投入的對應關系，讓二者配合得到了主汽溫度為最佳。在實踐中也充分證實了這一點[5]，當投入煤層保持不變后，通過調整燃燒器的角度，就能夠有效監測煤層投入情況。由于煤層的投用而造成的影響，但是該結果也不是絕對的，如果運行負荷不穩定，那么相應的對應關系也就發生了變化，除此之外，如果負荷不穩定，變化的非常快，那么二者之間的對應關系也會發生變化，就應該及時作出調整。

4.處理AGC和CCS的辦法分析

主汽溫度波動的根本原因還是由于負荷的變化，以及控制系統發生的波動，因此要想徹底解決這一系列問題，就應該依靠第一級和第二級減溫水量來調節這種汽溫過熱的問題。對于該機組而言，使用了FOXPORO系統，主要控制系統為DCS，其根本任務就是控制好主汽溫度，讓其在標準值范圍內，誤差不能大于適度，如果出現長期的溫度偏差，那么其溫度不能超過五度。其對主蒸汽的控制系統要求非常高。該系統使用噴水方式進行溫度的調節，在氣泡位置進行分離，通過三級過熱器，再通過二級減溫后，就會來到汽機，該機組有很大的容量，為了方便控制，將該過熱器分為三級，對其進行分段控制，第一級是進行粗調節，第二級進行細調節，以此來控制主汽溫度的穩定。

四、結語

通過以上的分析得知，影響主汽溫度波動的因素主要有AGC系統，燃料性質情況，以及擺動角度等，為了保證機組正常運行，就必須有針對性的進行處理，通過調整燃燒器的角度，控制煤層投入，以及二種方法結合進行處理，保證其工作效率，控制主汽溫度，在以后的發展中，其一定會有新的技術突破。

參考文獻

[1]鄧安來.1000MW 機組主、再熱蒸汽溫度波動原因分析及其優化方案[J].廣東電力，2011，24（3）：38-42.

[2]劉茂省，章勤，楊雪峰，等.某電廠鍋爐主汽溫度偏低問題及解決方法探討[J]. 能源工程，2011（4）：57-62.

[3]段松濤，李珊珊.660MW超超臨界機組主汽溫波動原因分析[J].中國電力， 2010，43（10）：39-43.

[4]王金龍，李恩家.600MW燃煤電站鍋爐效率和NO_x排放濃度多目標優化[J]. 電站系統工程，2015（3）：47-48.

[5]鐘禮今，田登峰，張殿平，等.運行氧量對700 MW四角切圓鍋爐低NOx燃燒特性的影響[J].廣東電力， 2014（11）：6-10.