省煤器出口水溫對鍋爐并汽的影響

樊士杰

(天脊煤化工集團股份有限公司, 山西長治 047500)

1 概述

天脊煤化工集團股份有限公司熱動廠A/B臺高壓蒸汽煤粉鍋爐(簡稱A/B臺鍋爐)由德國斯坦繆勒公司生產，該類型鍋爐水循環方式為分散式受熱下降管、膜式水冷壁與汽包組成的自然循環；燃燒方式為前墻噴焰形成11/2U型火焰；鍋爐額定出力為225 t/h，主蒸汽壓力為10.6 MPa，主蒸汽溫度為535 ℃，使用燃料為貧煤。合格的脫鹽水送入A/B臺鍋爐除氧器，通過熱力除氧和化學除氧后，由給水泵送至鍋爐省煤器。A/B臺鍋爐省煤器采用的是非沸騰式螺旋鰭片省煤器[1]，材質為20G鋼管。鍋爐流程簡圖見圖1。

圖1 A/B臺鍋爐流程簡圖

2 存在問題

高壓蒸汽管網由3臺鍋爐產汽組成，某一臺鍋爐故障停車后，都要經歷點火啟動到并入管網過程。在此過程中，經常會發生并汽反復。并入管網后又不得不立即解列出來的原因主要是高壓蒸汽溫度大幅度下降，導致汽包液位急劇降低。

3 原因分析

A/B臺鍋爐由于沒有設計汽包與省煤器連接的再循環管[2]，因此在鍋爐點火初期，省煤器中的鍋爐給水處于不流動狀態，當煙氣加熱給水溫度超過汽包壓力下對應的飽和溫度時，省煤器內就會產生蒸汽，蒸汽經過汽包導汽管直接進入過熱器。

在鍋爐啟動過程中，由于對空排汽管線上沒有設置蒸汽流量表，鍋爐的產汽負荷依靠鍋爐給水流量來判斷，而給水量根據汽包液位的高低進行調整。點火初期由于鍋爐水冷壁內的水受熱膨脹，汽包液位會先升高后降低，只有等汽包液位明顯下降時鍋爐才進行補水，補水量應該和蒸發量保持平衡，汽包液位才能穩定。A/B臺鍋爐由于采用的是分散式受熱下降管，燃料量增減造成汽包液位上下波動較大，導致給水量忽大忽小，進而使省煤器出口水溫出現波動。

當主蒸汽壓力、溫度達到并汽條件時，按照操作規程，操作人員會通過減少水量主動降低汽包液位[3]、開并汽閥。這個過程中未控制省煤器出口水溫，等并汽閥全部打開后，鍋爐加負荷向蒸汽管網送汽時，由于省煤器給水量增加，導致省煤器出口水溫大幅度降低，大量冷水進入汽包，汽包液位急劇降低，飽和蒸汽溫度也隨之降低，最終造成主蒸汽溫度大幅降低。在汽包液位達到低二聯鎖值時，沒有補足水位或者主蒸汽溫度降低至不可接受范圍時，并入蒸汽管網的鍋爐又不得不解列出來，造成并汽失敗。

4 解決辦法

4.1 嚴格按照升壓速度進行升壓

在鍋爐開車過程中，一定要按照升壓曲線進行升壓。在前1 h內，壓力不能超過0.5 MPa，3 h后加快速度。只有增加燃料量才能增加蒸發量，只有蒸發量上去后才能穩定給水流量[4]。

4.2 適當開啟事故放水

由于該型式的鍋爐采用分散式受熱下降管，因此，鍋爐增減負荷對汽包液位影響較大，液位高低又影響了補水量的大小。為了防止省煤器出口水溫過高，可以在必要時加大給水流量，控制省煤器出口水溫。為了防止汽包液位過高，可以適當開啟事故放水，協調好進水量、蒸發量和汽包液位之間的關系，最終控制住省煤器出口水溫。

4.3 在并汽前穩定給水量

并汽前，一定要保持穩定的給水量，不能一直依據汽包液位進行大幅度調整，尤其是過低的液位會直接影響省煤器出口水溫。

4.4 出口溫度始終控制在飽和溫度之下

從鍋爐點火開始到鍋爐順利并入管網，要將省煤器出口水溫嚴格控制在汽包壓力對應的飽和溫度之下，嚴格遵守非沸騰式省煤器中不產生蒸汽的原則。

通過采取以上措施，鍋爐并汽過程中變得十分平穩，沒有再出現反復。

5 結論與建議

(1) 省煤器出口水溫對鍋爐點火升壓到并汽的影響是客觀存在的，鑒于A/B臺鍋爐分散式受熱下降，無汽包和省煤器之間的再循環管線的特性，會表現得更加突出。

(2) 在設有再循環管線、不受熱集中下降管線的其他自然循環汽包鍋爐上，該問題也有表現，只是不如A/B臺鍋爐明顯。在點火升壓過程中也可以通過減溫水量在升壓過程中的先投入、再解列、再投入3個過程反應出來，盡管在接近并汽時影響不大，但是會造成一級減溫水前面過熱蒸汽溫度超溫，對鍋爐產生不利影響。

(3) 將省煤器出口溫度始終控制在汽包壓力對應的飽和溫度之下，避免過熱器超溫，減少減溫水的重復操作。

(4) 空排汽量相對較小的鍋爐，更應該引起足夠重視。

6 結語

從鍋爐開始點火到主蒸汽并入管網，鍋爐經過從冷態到熱態的變化過程。在這個過程中,針對每臺鍋爐的操作都要按照操作規程進行，一旦精準控制細節，鍋爐的運行會變得更加平穩和順暢。