鍋爐過熱器超溫控制分析摘要近些年來，我國火力發電這塊一直擔任著國家供電任務的頂梁柱作用。而鍋爐作為火力發電廠的主要產能設備，如何保障鍋爐設備的安全穩定運行是重中之重。根據近期火力發電廠鍋爐事故統計來看，超溫爆管事故導致停爐的事故占了70%~80%。控制好鍋爐的燃燒和汽溫，將直接影響到管壁的使用壽命和疲勞程度，能從根本上降低四管泄漏事故發生的概率。本文從華能海口電廠#9爐的視角出發，分析該爐在負荷調整和運行調整上有可能導致過熱器過熱的原因，并提出解決方法和對策。1.設備概況華能海口電廠#9爐鍋爐型號為HG1018/18.6-YM23型，是由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司引進美國ABB-CE燃燒工程公司技術生產制造的亞臨界、一次中間再熱、自然循環汽包爐，單爐膛、平衡通風、四角切圓燃燒器，冷一次風正壓直吹式制粉系統。燃燒器共分5層，除A層等離子層采用等離子火嘴外，B/C/D/E層均采用新型水平濃淡分離噴咀，每層燃燒器均配有輔助風，燃燒器擺角范圍-30°~+20°，且在燃燒器上部設有四層SOFA燃盡風，燃盡風設有單獨的擺動機構，擺動范圍±30°。配有90臺蒸汽吹灰器，其中長吹30臺，短吹60臺；水平煙道布置16臺蒸汽吹灰器，爐膛布置74臺蒸汽吹灰器。過熱蒸汽系統的流動過程：飽和蒸汽從汽包流出，進入頂棚管入口集箱，經頂棚管過熱器加熱后分六路進入后煙道過熱器繼續加熱，然后匯集進入低溫過熱器加熱，在低溫過熱器出口集箱處分為兩路，分別進入兩側分隔屏過熱器、后屏過熱器，并在后屏過熱器出口集箱處交叉，進入末級過熱器加熱，最后進入高壓缸。過熱器減溫水分為一級減溫水和二級減溫水，一級減溫水作為粗調布置在立式低溫過熱器出口集箱之后，二級減溫水分A/B側，分別布置在A/B側過熱器后屏出口集箱之后。1.過熱器超溫情況(2019.11-2020.8)表1.后屏管壁溫超溫情況位置分位置分位置分1屏2管>564℃2屏2管>564℃62.3屏2管>564℃177.54屏2管>564℃7.55屏2管>564℃210.76屏2管>564℃1121.16屏3管236屏4管1876屏5管41>564℃8.6>564℃.1>564℃.66屏6管326屏7管4726屏8管59>564℃.1>564℃.7>557℃0.56屏9管126屏108056屏1131>557℃88.1管>557℃3.5管>557℃55.5

6屏12管＞557℃1088.46屏13管＞557℃2208.86屏14管＞557℃8071.77屏2管408屏2管1109屏2管26＞564℃9.9＞564℃.6＞564℃.310屏21111屏222512屏249管＞564℃56.9管＞564℃37.2管＞564℃75.613屏21314屏226515屏20管＞564℃0.2管＞564℃1.0管＞564℃15屏38015屏445.15屏511管＞564℃0.2管＞564℃6管＞564℃.815屏68.15屏772.15屏815管＞564℃5管＞564℃0管＞557℃9.515屏91015屏1055615屏1133管＞557℃96.6管＞557℃2.0管＞557℃41.315屏129515屏1328115屏1492管＞557℃0.2管＞557℃.9管＞557℃.5

16屏2管>564℃44.917屏2管>564℃41.518屏2管>564℃4492.319屏2管>564℃84.320屏2管>564℃0表2.末級過熱器關閉超溫情況位置分位置分位置U2屏1管〉571℃二7屏1管〉571℃二12屏1管>571℃二17屏1管>571℃022屏1管>571℃022屏2管>571℃022屏3管>571℃022屏4管>571℃027屏1管>571℃032屏1管>571℃037屏1管>571℃042屏1管>571℃049屏1管54屏1管二59屏1管二

>571℃二>571℃>571℃□64屏1管>571℃69屏1管>571℃69屏2管>571℃二69屏3管>571℃069屏4管>571℃074屏1管>571℃079屏1管>571℃084屏1管>571℃089屏1管>571℃0表3.低溫過熱器管壁超溫情況位置分位置1分位置分3屏6管〉09屏6管〉門15屏6管n485℃485℃2.0>485℃21.721屏6管>485℃1.1127屏1管>485℃027屏2管>485℃027屏3管>485℃027屏4管>485℃027屏5管>485℃0

27屏6管>485℃2.333屏6管>485℃039屏6管>485℃045屏6管049屏6管553屏6管6>485℃>485℃.0>485℃.259屏6管165屏6管471屏6管5>485℃7.4>485℃5.7>485℃98.877屏1管077屏2管077屏3管4>485℃>485℃>485℃.677屏4管977屏5管177屏6管0>485℃.8>485℃3.7>485℃83屏6管089屏6管095屏6管1>485℃>485℃>485℃3.0100屏6管0>485℃表4.分隔屏管壁超溫情況

位置分位置分位置L1屏17管>486℃01屏41管>486℃2屏1管〉486℃二2屏9管〉486℃02屏17管>486℃02屏25管>486℃02屏33管>486℃02屏48管>486℃02屏47管>486℃02屏46管>486℃02屏45管>486℃02屏44管>486℃02屏43管>486℃02屏42管>486℃02屏41管>486℃03屏1管〉486℃03屏9管〉486℃03屏17管>486℃03屏25管>486℃03屏33管>486℃03屏48管>486℃03屏47管>486℃03屏46管>486℃03屏45管>486℃03屏44管>486℃03屏43管>486℃03屏42管>486℃03屏41管>486℃04屏17管>486℃04屏41管>486℃0由表可見，后屏過熱器是管壁超溫重災區，低溫過熱器也有小部分超溫現象，而末級過熱器和分隔屏過熱器均未出現過超溫現象。1.原因分析我們發現該運行鍋爐的過熱器壁溫超限情況主要發生在啟動制粉系統期間和低負荷（＜200MW）運行期間。尤其是在低負荷增加負荷時，需要啟動第四臺磨煤機，該工況十分容易造成管壁超溫，最夸張的11屏2管處，管壁溫度甚至呈現出5分鐘內上升達30℃的趨勢。進一步對該情況進行分析，我們得出了過熱器超溫的幾點原因，如下：1.鍋爐管壁受熱面存在結焦和積灰現象，且分布不均勻，導致部分受熱面受熱不均，造成壁溫超限。2.加減負荷影響。尤其是在加負荷時，在CCBF的運行方式下，加負荷速率過高，短時間內燃料量和助燃劑陡增，導致爐膛發熱量短時間增大，過熱器吸熱量隨之大量增加。制粉系統啟動影響。啟動制粉系統時，爐膛燃燒量陡增，管壁受熱量也隨之大量增加。火焰中心影響。低負荷時為保證一定的再熱汽溫，我們往往會提通過擺角來提高火焰中心高度，這對過熱器壁溫也會產生一定的影響。煤質影響。當我們的燃煤水分較高，揮發分較低時，又或者是煤粉細度不夠時，煤粉被點燃的時間后移，燃燒和燃盡的時間點也會后移，等于變相抬高了火焰中心。同時燃燒的煤質如果灰分較多，灰熔點較高，就十分容易產生大量的灰焦并附著在受熱面表面上，影響管壁換熱效果，造成管壁溫度升高。1.解決方案結合我廠#9爐的固有特性及上述分析結果，我認為可以通過以下幾種措施，來分別緩解上述超溫情況的出現。1.加強爐本體吹灰。每天至少對所有長吹進行一次全面吹灰，短吹分4層，每天至少對其中兩層進行全面吹灰，且隔天切換吹另外兩層。當機組長時間低負荷運行時，應投入等離子進行穩燃后進行單根吹灰；當機組燃用比較差的煤種時，應適當增加吹灰量。2.加減負荷時，應注意管壁溫度情況，如有超溫危險，應減緩加負荷速率和變壓速率。啟動制粉系統前，可通過降低火焰中心，增大一級減溫水量等方法對管壁溫度進行提前壓制，并在運行工況趨于穩定之前，盯好管壁溫度變化。當管壁溫度比較高時，盡量降低火焰中心運行，可通過倒塔型配風來進一步降低火焰中心。盡量燃用設計煤種，如必須燃用較差煤種時，應通過一定比例配煤燃用，并針對煤質特性進行吹灰和打焦工作。1.總結鍋爐汽溫作為火電廠安全經濟運行的重要指標之一，在調整方面還存在的種種待解決的難題。由于每臺