大唐魯北廠2號(hào)爐壁溫超限及措施的探討

于夢(mèng)強(qiáng)

摘 要：機(jī)組啟停磨煤機(jī)及鍋爐負(fù)荷升降的過(guò)程中，運(yùn)行工況的動(dòng)態(tài)變化頻繁，管壁結(jié)焦積灰容易造成鍋爐受熱面管壁的超溫。超溫對(duì)管壁的壽命影響很大，因此運(yùn)行中控制減輕管壁超溫現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要意義。

關(guān)鍵詞：鍋爐；受熱面；管壁；超溫；結(jié)焦

前言

魯北發(fā)電廠鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠HG-1020/18.58-YM23型亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)、四角切圓燃燒方式，設(shè)計(jì)燃料為煙煤。鍋爐為單爐膛，四角布置擺動(dòng)式燃燒器，切向燃燒。最近在2號(hào)機(jī)組由高負(fù)荷快速減負(fù)荷過(guò)程中一旦調(diào)整不及時(shí)就容易頻繁發(fā)生低過(guò)超溫現(xiàn)象。

1 管壁超溫的原因分析

（1）鍋爐爐膛受熱面結(jié)焦。在爐膛中心高溫區(qū)域，有部分粉煤灰熔化成液態(tài)或呈軟化狀態(tài)，隨著煙氣的流動(dòng)，溫度逐漸降低，當(dāng)接觸到受熱面時(shí)如果仍保持軟化狀態(tài)，則會(huì)粘結(jié)在受熱面上形成積灰。由于灰的傳熱性很差，使得積灰的外表溫度升高，且因?yàn)楸砻娲植冢菀渍掣杰浕癄顟B(tài)的灰，從而在積灰的外表面上粘上一層軟化的灰粒，形成第一層渣。如此發(fā)展下去，外表溫度越來(lái)越高，結(jié)渣越來(lái)越厚，當(dāng)渣的溫度達(dá)到熔化溫度時(shí)，就會(huì)流到鄰近的受熱面上，擴(kuò)大了結(jié)焦的范圍。因而，結(jié)焦的過(guò)程是一個(gè)自動(dòng)加劇的過(guò)程。2號(hào)爐最近的熱負(fù)荷較高，這就加劇了爐膛的結(jié)焦現(xiàn)象，使的受熱面管道換熱惡化，冷卻介質(zhì)——蒸汽不能很好地帶走熱量，致使管壁超溫。鍋爐的結(jié)焦不可避免，我們?cè)谶\(yùn)行中的控制措施主要是保證適當(dāng)?shù)娘L(fēng)煤比，即合理的氧量，避免爐內(nèi)出現(xiàn)還原性氣氛，提高煤粉的燃燼程度，同時(shí)加強(qiáng)蒸汽吹灰，降低結(jié)焦的影響。

（2）切向燃燒引起煙溫偏差。四角布置切圓燃燒方式的鍋爐，在爐膛出口處存在著一定的殘余氣流旋轉(zhuǎn)，使沿爐膛寬度方向的爐膛出口煙溫和煙速分布存在一定偏差。燃燒器的布置方式，如各股氣流的引入角度，一、二、次風(fēng)的動(dòng)量比，氣流切圓直徑影響到氣流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，進(jìn)而影響水平煙道的煙溫分布，這些因素都使實(shí)際的受熱面吸熱產(chǎn)生了偏差。因此，煙氣溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布偏差是過(guò)熱蒸汽器、再熱蒸汽器管超溫的重要原因。鍋爐再減負(fù)荷過(guò)程中配風(fēng)方式的改變?nèi)菀准觿』鹧娴钠睿共糠止鼙诔瑴兀虼嗽跍p負(fù)荷中要重視風(fēng)門的調(diào)節(jié)，避免產(chǎn)生大的煙溫偏差。

（3）減負(fù)荷過(guò)程中的蒸汽流量變化。減負(fù)荷過(guò)程中，蒸汽流量急劇減少，特別是在快速減負(fù)荷過(guò)程中，因?yàn)殄仩t的熱慣性比較大，在蒸汽流量減少后鍋爐的熱量并沒有立即隨之減少，這就造成了冷卻介質(zhì)不能帶走受熱面的熱量，造成了壁溫超限。魯北廠2號(hào)機(jī)組有對(duì)外供汽的任務(wù)，一般在負(fù)荷300WM的時(shí)候可以提供對(duì)外供氣150-160T供汽，在減負(fù)荷的時(shí)候，我們可以適當(dāng)提高對(duì)外供汽的流量，以達(dá)到快速減負(fù)荷而是蒸汽流量盡量小的幅度減小，通過(guò)試驗(yàn)，能收到較好的效果。

2 防止管壁超溫控制措施

（1）燃料加強(qiáng)配煤工作，保證鍋爐燃煤煤質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，不發(fā)生大幅度波動(dòng)。

（2）燃料部應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確的向值長(zhǎng)報(bào)告入場(chǎng)煤煤質(zhì)情況，要求集控人員注意燃燒調(diào)整，做好事故預(yù)想及危險(xiǎn)點(diǎn)分析預(yù)控。

（3）集控運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)了解煤質(zhì)變化情況，根據(jù)煤質(zhì)進(jìn)行合理的燃燒調(diào)整，維持煙氣含氧量在3～4%，保證燃燒穩(wěn)定、完全。

（4）應(yīng)密切關(guān)注燃燒情況，火焰在爐膛中心呈假想切圓，呈金黃色且均勻的充滿燃燒室，從四角火焰觀察孔檢查火焰不貼壁燃燒，發(fā)現(xiàn)火焰偏斜應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

（5）集控人員應(yīng)掌握磨煤機(jī)運(yùn)行工況，在燃燒高揮發(fā)份、高發(fā)熱量的煤種時(shí)，合理搭配磨煤機(jī)運(yùn)行方式，分層燃燒，分散燃燒器區(qū)域的熱負(fù)荷。保證煤粉細(xì)度R90在20%±2范圍內(nèi)，嚴(yán)禁低氧量或缺氧燃燒。

（6）加強(qiáng)對(duì)受熱面蒸汽吹灰系統(tǒng)的檢查維護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程定期對(duì)水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器以及空預(yù)器進(jìn)行吹灰。在機(jī)組大負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行期間，每班應(yīng)保證全面吹灰一次，如果上一班未吹完，下一班應(yīng)接著吹。

（7）管壁超溫多發(fā)生在機(jī)組低負(fù)荷時(shí)段，所以在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)受熱面管壁溫度的監(jiān)視和調(diào)整。禁止為了提高再熱汽溫，而造成管壁超溫的情況發(fā)生。

（8）管壁超溫的一個(gè)主要原因是兩側(cè)煙溫有偏差。如發(fā)現(xiàn)兩側(cè)煙溫發(fā)生偏差，要及時(shí)通過(guò)調(diào)整消旋風(fēng)、上下二次風(fēng)、擺角、送引風(fēng)機(jī)出力、各磨煤機(jī)出力以及切換磨煤機(jī)來(lái)消除煙溫偏差。

（9）管壁超溫的另一個(gè)主要原因是受熱面結(jié)焦、積灰。低負(fù)荷時(shí)爐管未吹灰使受熱面積灰易導(dǎo)致管壁超溫，發(fā)現(xiàn)超溫時(shí)可根據(jù)燃燒情況或申請(qǐng)調(diào)度增加負(fù)荷進(jìn)行吹灰工作，發(fā)現(xiàn)受熱面有結(jié)焦現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行吹灰和進(jìn)行燃燒調(diào)整，防止鍋爐受熱面結(jié)焦加劇。若燃燒高揮發(fā)份、高發(fā)熱量的煤種時(shí)，要做好防止結(jié)焦的燃燒調(diào)整。必要時(shí)應(yīng)降低鍋爐機(jī)組出力。

（10）在進(jìn)行燃燒調(diào)整時(shí)要防止走入一個(gè)誤區(qū)，因再熱汽溫偏高或管壁有超溫跡象，大幅度開啟上部二次風(fēng)或消旋風(fēng)，表面看是壓制火焰，實(shí)際使下部缺氧燃燒，未燃燼的煤粉在上部二次燃燒，加劇了管壁超溫。在上下排磨煤機(jī)啟停時(shí)要特別注意管壁溫度的監(jiān)視與調(diào)整，及早采取預(yù)防措施，啟停時(shí)果斷迅速，盡快穩(wěn)定工況。

（11）再熱汽溫的調(diào)節(jié)盡量通過(guò)燃燒器擺角的變化來(lái)調(diào)節(jié)，但在管壁溫度超過(guò)報(bào)警溫度時(shí)應(yīng)開啟減溫水。在機(jī)組加負(fù)荷時(shí)，不僅要控制主再熱汽溫不超溫，而且要控制受熱面管壁不超溫。

（12）集控運(yùn)行人員應(yīng)集中精力監(jiān)盤，加強(qiáng)對(duì)主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、各受熱面管壁溫度、煙氣溫度的監(jiān)視和調(diào)整，保證參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，嚴(yán)禁鍋爐管壁超溫運(yùn)行。

（13）要經(jīng)常聯(lián)系熱控檢查各部測(cè)溫元件指示準(zhǔn)確，定期進(jìn)行溫度報(bào)警信號(hào)試驗(yàn)，保證正常運(yùn)行中報(bào)警可靠。

（14）加強(qiáng)維護(hù)，杜絕或減少鍋爐漏風(fēng)，特別時(shí)爐膛底部漏風(fēng)，保證火焰中心，保證爐膛出口溫度在規(guī)定值內(nèi)，嚴(yán)密關(guān)閉鍋爐所有人孔門、看火孔，在配合灰控做爐底液壓關(guān)斷門靈活性試驗(yàn)時(shí)，尤其要注意做好防止主再熱汽溫及受熱面管壁超溫的措施。

（15）鍋爐啟、停時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐運(yùn)行規(guī)程，調(diào)整燃燒時(shí)注意鍋爐燃料量與機(jī)組負(fù)荷相匹配，保證對(duì)過(guò)熱器和再熱器的冷卻，防止過(guò)熱器和再熱汽管壁超溫過(guò)熱。

（16）鍋爐機(jī)組停運(yùn)后及時(shí)通知檢修人員對(duì)鍋爐受熱面進(jìn)行檢

查，清除受熱面的積灰，消除煙氣走廊。

（17）必須加強(qiáng)鍋爐汽水品質(zhì)的監(jiān)督處理，集控人員按照化學(xué)要求嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐定排和連續(xù)排污，防止因受熱面管壁結(jié)垢造成管壁過(guò)熱超溫而損壞。

（18）鍋爐發(fā)生管壁超溫，要立即采取措施調(diào)整到正常范圍內(nèi)，同時(shí)應(yīng)匯報(bào)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，并做好管壁超溫記錄。

3 結(jié)束語(yǔ)

鍋爐“四管”超溫是鍋爐運(yùn)行的重要問(wèn)題，嚴(yán)重威脅鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行和設(shè)備使用壽命。但是鍋爐受熱面超溫的原因是多方面的，過(guò)熱蒸汽器、再熱蒸汽器超溫的原因也存在異同，需分別對(duì)待，找出主要原因，采取合理措施避免超溫。受熱面超溫失效以蠕變?yōu)橹鳎鋲勖u(píng)估即基于此。這里只是對(duì)近期2號(hào)爐在運(yùn)行中出現(xiàn)的超溫現(xiàn)象以及班組里采取的措施的初步總結(jié)。超溫對(duì)鍋爐受熱面的壽命影響極大，我們?cè)谶\(yùn)行中還是要多加討論研究，減少爆管對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)大唐集團(tuán)公司.單元機(jī)組設(shè)備運(yùn)行——鍋爐設(shè)備與運(yùn)行[M].中國(guó)電力出版社，2009，12

[2]宋學(xué)廣，孔原.四角切圓燃燒方式對(duì)水平煙道煙溫偏差的影響及對(duì)策[J].鍋爐技術(shù)，1999，30（6）：15-19.

[3]王勝純.鍋爐高溫過(guò)熱蒸汽器的失效和壽命評(píng)估[J].華北電力技術(shù)，1998（1）：50-53.