主蒸汽溫度低的幾種主要原因及處理方法

鄒冬平

摘 要：分析了造成國電肇慶熱電公司主蒸汽溫度低的幾種主要原因，并介紹了具體的處理方法。

關鍵詞：主汽溫度；煤質；一次風壓；虛假煤量

汽輪機運行時要求進入來自鍋爐的過熱蒸汽，以此來達成汽輪機做功的目標，但是倘若進入蒸汽溫度存在快速下降的現象，會破壞機組熱力設備狀態，金屬受冷變形，產生熱應力，輕者造成汽輪機汽缸上下溫差大，動靜碰磨，嚴重時可能造成設備損壞，存在較大的風險，必須要引起高度重視[1]。國電肇慶熱電公司#1、#2爐在正常運行或者加減負荷的過程中經常發生主汽溫度過低的異常情況，爐單側溫度波動達到60至100℃，呈現出時間短、溫度下降迅速的特點，特別是在#1機組2015年汽輪機軸封間隙調小后主蒸汽溫度下降較快，易引起轉子與軸封片動靜碰磨，汽輪機振動增大，嚴重影響機組安全運行。結合本廠實際情況，本人總結引起主蒸汽溫度低的原因如下：

1 制粉系統的布置

因本廠#1爐磨煤機均布置于鍋爐的左墻一側，#2爐磨煤機均布置于鍋爐的右墻一側，每臺磨均有四根粉管，由于磨的布置導致四根粉管阻力不一，靠近磨的燃燒器粉管阻力小，遠離磨的粉管阻力較大，由于攜粉能力不一。爐膛兩側主蒸汽溫度有明顯偏差，經常出現單側溫度偏低。在此情況下，調整爐膛兩側配風及調整制粉系統運行方式，可以減少兩側溫度偏差；對粉管縮孔進行調整，也可達到平衡兩側主汽溫度偏差的效果，避免出現單側溫度低的情況。

2 煤質的突然變化

為降低成本，公司兩臺機組自投產后經常摻燒褐煤，由于一臺或者多臺給煤機煤質突然變化，褐煤發熱量較低，水煤比在短時間內大幅度下降，燃燒減弱，汽溫、汽壓均會下降，協調將會不斷增加燃料主控指令和給水指令維持機組負荷，引起水煤比暫時性失調，如果運行給煤機裕量不足，那么水煤比將嚴重失調，導致主汽溫快速下降，威脅機組安全。在這種情況下：

（1）如果各運行磨煤量全部頂到最大，在有備用磨煤機的情況下應立即啟動備用磨；磨煤機最大出力不要機械理解，它會隨著磨煤機的使用磨損而降低，大家要根據磨煤機風量、出口風速，排煤等狀況感受其狀態[2]。在主汽溫不斷降低時不要過多的將磨煤機出力頂到頭，不能堵磨，寧可限制負荷或停止升負荷。

（2）如沒有備用磨煤機，且負荷沒有變化的情況下應適當提高一次風母管風壓，增加磨煤機的一次風攜粉能力。

（3）觀察到分離器后沿程受熱面溫度下降較快時應減少給水流量，提高過熱度；在主汽溫沒有下降之前如屏溫已下降較快，則應立即關小一、二級減溫水調門，不要等到主汽溫開始下降再去調整減溫水調門。

（4）適當增加鍋爐總風量，保證煤粉燃燒足夠的氧量。

（5）有時候有這種情況發生：大屏溫度會突降，基本上會從正常的510℃左右直接降到460℃左右，如果發生這種情況而機組正在加負荷的話應立即停止，及時進行過熱度和減溫水的調整，防止溫度大幅度下降。

3 虛假煤量

虛假煤量的發生大致可以分為三種情況：

（1）給煤機發生故障：主要表現為給煤機皮帶打滑，這臺給煤機上的煤量已記入總煤量但實際上并沒有進入爐膛，如時間稍長會導致汽溫、汽壓急驟下降，主要處理手段是及時發現，立即停止該給煤機的運行，并根據實際煤量增減負荷。

（2）兩臺以及以上給煤機頻繁交叉斷煤：在出現兩臺及以上給煤機頻繁交叉斷煤的時候，處理的總原則就是保證進入爐膛的燃料和負荷相對應。解列燃料自動為手動，將頻繁斷煤的給煤機頻率置于低位以減少給煤機斷煤帶給給水流量的影響，同時估算總給煤量能帶的負荷相應進行負荷的調整，不要將另外幾臺沒有斷煤的給煤機全部給到40T以上，維持正常磨煤機的一次風壓（適當增加一次風壓，防止一次風從斷煤磨煤機短路而導致正常運行磨的一次風壓偏低）。如發生煤質差，煤層火檢閃爍，應及時拉等離子穩燃。

（3）啟動磨煤機前倒風時，應注意一次風母管壓力自動跟蹤情況，原則是保證運行磨的一次風壓穩定，不能在倒磨過程中因風壓不穩定導致入爐煤量瞬時大幅變化。

4 AGC頻繁加減負荷和煤質波動的疊加

機組AGC投入，煤質差的時候AGC加負荷、煤質好的AGC減負荷，也就是AGC加減負荷和煤質波動相疊加，將會對汽溫造成不可控制的升高和降低，最低的時候出現過汽溫降到510℃的情況，且持續時間長；還一種情況就是溫度隨著壓力呈正弦曲線變化，長時間高溫和低溫或者長時間的溫度交變對鍋爐受熱面金屬將造成巨大的損壞[3]。

處理方法：機長申請值長后將鍋爐主控解為手動控制，適當增減燃料量，將負荷和壓力穩定住，這一過程時間不會很長，待手動調整壓力曲線呈穩定趨勢后再投入自動運行。在這種調節過程中值得注意的是選擇好鍋爐主控解自動為手動的時機，以免造成機組負荷大幅度的波動。一般的選擇應是在正弦波上升或下降的一半幅值左右解列自動，然后再進行手動細調，維持負荷和壓力的穩定。

5 鍋爐吹灰

在鍋爐吹灰的時候，吹水冷壁時，由于水冷壁的吸熱量增加，導致分離器出口的過熱度增加，而在自動調節時，為維持過熱度，則需要增加水，增大了水煤比，此時因為給水量的增加，產汽量也增加，而給煤量在沒有變化時，由于爐膛的吸熱量增加，則爐膛出口溫度必然降低，導致煙氣溫度降低，且由于蒸汽量的增加，對于對流換熱來說，出口溫度降低，最終過熱汽溫降低。

處理方法：高負荷吹灰時，適當提高過熱度偏置和一次風壓，加大爐膛總風量即提高二次風箱壓力，適當關小燃盡風，強化爐膛燃燒區域中間的燃燒，提高總風量有助于對流受熱面的對流換熱，緩解汽溫下降幅度。

6 一次風機出力不正?；蛱l

一次風機如失速、喘振甚至跳閘，將導致一次風壓大幅下降，導致磨煤機的出力降低，主汽溫度也會大幅走低。

處理方法：一次風機失速或喘振，應將另一臺風機切至手動，關小故障風機的動葉，直至風機能出力；如一次風機跳閘，應檢查風機RB動作，保留至剩兩臺磨運行，等離子穩燃投入，給水流量跟蹤當前煤量，維持水燃比在較正常值略低的位置。

7 高加解列

高加解列后，如機組仍然在協調方式，為維持負荷，汽機調門迅速關小，蒸汽流量大幅減小，鍋爐主汽壓力上升，鍋爐主控指令將減少煤量與水量，因燃燒熱量有慣性，這時主汽溫度將快速上升，隨著時間的延長，高加解列后，給水溫度將不斷走低，沿程溫度將有一下降的過程。

處理方法：高加解列后，應將機組控制方式切至汽機跟隨，防止在協調情況下、為維持負荷燃料量的增減超調，進而導致主再熱氣溫的大幅波動。

綜上所述，國電肇慶熱電公司主蒸汽溫度低的幾種主要原因在于制粉系統的布置、煤質的突然變化、虛假煤量、AGC頻繁加減負荷和煤質波動的疊加、鍋爐吹灰、一次風機出力不正?；蛱l以及高加解列這七個方面，基于保護配置的原則、保護設置特點、保護設置方式、保護定值選取、運行控制措施等方面以后，本研究提出針對性的解決方案，有效解決了主蒸汽溫度低的風險，對進一步保護汽輪機安全、穩定運行提供了相應的理論參考。

參考文獻

[1]靖長財.超（超）臨界機組汽輪機蒸汽溫度低風險分析及建議[J].神華科技，2012（03）：45-47+61.

[2]黃偉，尋新，劉復平，等.600MW超臨界“W”型鍋爐機組主蒸汽溫度低的分析及處理[J].中國電力，2010（10）：31-34.

[3]張福濱，賴鐵鋼.單壓余熱發電系統主蒸汽參數的選擇[J].水泥，2006（10）：32-35.