烟煤锅炉超温原因分析及应对措施探讨

王圳源

摘 要：主要对改烧烟煤后锅炉主蒸汽和再热蒸汽超温问题展开了探讨，详细阐述了入炉煤质的变化、设备缺陷和运行操作可能产生的影响，并给出了一系列防范应对措施，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：锅炉燃烧；设备缺陷；煤质；煤粉

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.092

文章编号：2095-6835（2015）15-0092-02

罗定电厂2台135 MW机组锅炉于2012年实施了改烧烟煤和掺混炉烟的改造，改造后煤炭质量较以往有很大的变化，煤粉在炉膛中燃烧稳定，但也存在燃烧器煤粉提前着火、锅炉超温频繁等问题。因此，为了保障锅炉的设备运行安全，我们就需要采取必要措施对锅炉超温做好防治。基于此，本文就煤的品质、设备缺陷和运行操作对锅炉燃烧的影响及应对措施进行了探讨。

1 入炉煤质对燃烧的影响

表1为两台炉烟煤改造的设计煤种，根据试验得知，1，2号锅炉在入炉煤热值为17 981 kJ/kg条件下可以带满负荷，基本达到设计要求，具体的带负荷能力受下粉稳定性的影响。原设计煤粉细度为R90≤9%，现设计煤粉细度为R90≤23%.在实际生产中，由于煤种变化、掺混的均匀性和煤粉细度的影响，入炉煤品质会直接影响锅炉燃烧、汽温控制。

煤可以分为以下几种：①高品质煤（收到基低位发热量为22 257 kJ/kg，挥发分为29.6%，灰分为17.4%）。这种掺混煤挥发分高、易着火、燃烧稳定、炉膛温度高、火焰中心低。②低品质煤（收到基低位发热量为18 486 kJ/kg，挥发分为26.6%，灰分为28.9%）。这种掺混煤发热量较低且灰分大、煤粉着火延迟、火焰中心上移、机械不完全燃烧损失增大，使炉温降低、辐射传热减少，影响了带负荷能力。灰分含量增加会影响着火、燃烧过程，同时也增加了制粉系统、炉膛管道的磨损。③品质正常的煤，煤粉细度过大，即R90>23%.煤粉在炉内燃尽的时间增加，机械不完全燃烧损失增大，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，对流过热器吸热量增加，蒸汽温度升高。

根据煤化检测数据，#1炉入炉煤平均细度为24.86%，#2炉入炉煤平均细度为25.17%，均略大于设计要求。煤粉细度过大时，应减小磨煤机通风量，增加煤在磨煤机的研磨时间；反之，煤粉将变粗。关小粗粉分离器折向档板开度，可使煤粉变细；反之，煤粉则变粗。

煤质差时，适当降低一次风速，提高一次风温；合理配置二次风，将过量空气系数控制在合理范围内，并使炉膛火焰中心适中；尽可能提高给粉机转速，保证煤粉浓度。

2 设备缺陷及运行操作的影响分析

设备缺陷及运行操作的影响主要有：①跟踪不上给水泵勺管或减温水调整门自动控制，导致超温。因为#1炉给水自动现是单冲量跟踪，在负荷波动大时，容易引起水位的剧烈波动，从而导致给水跳自动。在值班员未能及时发现、采取手动调节的情况下，容易导致超温。②炉膛水冷壁结焦。炉膛内结焦使得水冷壁吸收热量减少，炉膛出口烟温升高，过热器传热恶化，造成主、再热蒸汽温度升高，甚至超温爆管。③在加减负荷过程中引起超温。改烧烟煤之后，因为要对一次风粉温度等加以控制，一次风量等较烧无烟煤时要大，在调整负荷过程中，因为存在滞后的现象，如果操作过快、幅度过大，减温水自动会跟踪不上，就容易超温。④启停制粉过程中引起超温。在改烧烟煤后，对制粉系统抽粉要求更严格，抽粉时间往往较长，排粉机进口挡板开度较大，会造成制粉系统大量煤粉冲入炉膛，造成负荷波动大，引起温度波动，甚至超温。⑤减温水不足。为满足正常运行减温水量，两台炉均已对主给水电动门进行截流，在操作中，增加减温水量的余地已不大。⑥给粉机经常出现下粉不均或断销子现象，造成负荷波动大，导致其超温。改烧烟煤之后，两台炉均有多台给粉机下粉不均。当某台给粉机出力出现问题时，负荷波动将近5～10 MW，多台给粉机出现问题，波动更加剧烈，而锅炉减温水自动往往跟踪不上，再加上调整不及时的情况，就容易导致超温。

3 防范与应对措施

3.1 锅炉设备改进

在改烧烟煤改造中，对燃烧器一次风喷口及周界风风口结构进行了改进。在喷口内布置纵向钝体，能有效提高稳燃能力。将周界风偏置，使得淡侧的周界风起到侧二次风的作用，增加淡侧一次风的刚性；将周界风喷口四周做成翻边结构，适当延迟周界风与一次风的混合，既能补充氧量，也能进一步防范水冷壁高温腐蚀和结焦现象的发生。

在改造中，将炉膛内原设有的246 m2卫燃带和卫燃带所留销钉一并去除，将原来有销钉的水冷壁打磨光滑，以防该部位成为炉膛结焦源。

3.2 改善燃煤掺混

不同的燃煤掺混比例直接影响到入炉煤的热值、灰分、挥发分和污染物排放等，应做好入炉煤掺烧试验，根据入炉煤的燃烧情况、污染物排放量确定最佳掺混比例，并严格按照掺混比例均匀上煤，避免某一煤种比例偏大。

3.3 运行优化

要防止入炉煤品质变化大造成燃烧不稳，可从以下几个方面入手：①维持锅炉燃烧工况稳定，以增强燃烧抗干扰的能力；②认真监盘，在燃烧工况发生变化时，及时发现并采取补救措施来稳定燃烧。

优化锅炉燃烧运行可采取的的措施主要有以下6种：①将一次风压维持在3 000～3 300 Pa，将炉膛过剩氧量维持在3%左右，并随着负荷的增加适当提高一次风压。②将炉膛风箱差压维持在200 Pa以上，以保证喷口有适当的周界风冷却。③锅炉值班员应及时了解入炉煤的品质，调整好磨煤机研磨时间、炉膛风量和风压，适当降低一次风压有助于给风机下粉的稳定。④当减温水不足时，可采取稍开给水旁路调整门、节流主给水电动闸阀方式提高减温水流量。再热器减温水不足时，还可以稍开给水泵再循环门，通过提高给水泵转速来提高减温水流量。⑤负荷波动大时，应提早加强控制，避免引起过多连锁反应，同时，集控室应留下足够人手，在出现问题时，例如#1炉负荷波动较大，给泵跳自动时能及时帮助调整。⑥在锅炉发生超温异常情况时，经采取调整措施无效时，应果断拉给粉机停止制粉，投油枪稳定负荷。

4 结束语

综上所述，锅炉超温既存在客观因素，也存在主观因素。一方面，应不断改进锅炉设备，加强燃煤掺混研究；另一方面，我们应该提高安全意识，在加、减负荷或启、停制粉这些可以预见的变工况过程中做到超前控制，提前做好防范控制措施，以克服客观存在的困难。这样不仅可以提高整体的经济效益，最重要的是可以保证整个锅炉系统的正常运行。

参考文献

[1]刘玉芳.煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施[J].应用能源技术，2008（11）.

[2]赵斌.煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施[J].科技与企业，2012（20）.

〔编辑：王霞〕