大唐鲁北厂2号炉壁温超限及措施的探讨

于梦强

摘 要：机组启停磨煤机及锅炉负荷升降的过程中，运行工况的动态变化频繁，管壁结焦积灰容易造成锅炉受热面管壁的超温。超温对管壁的寿命影响很大，因此运行中控制减轻管壁超温现象的发生，对锅炉的安全经济运行有重要意义。

关键词：锅炉；受热面；管壁；超温；结焦

前言

鲁北发电厂锅炉是由哈尔滨锅炉厂HG-1020/18.58-YM23型亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，设计燃料为烟煤。锅炉为单炉膛，四角布置摆动式燃烧器，切向燃烧。最近在2号机组由高负荷快速减负荷过程中一旦调整不及时就容易频繁发生低过超温现象。

1 管壁超温的原因分析

（1）锅炉炉膛受热面结焦。在炉膛中心高温区域，有部分粉煤灰熔化成液态或呈软化状态，随着烟气的流动，温度逐渐降低，当接触到受热面时如果仍保持软化状态，则会粘结在受热面上形成积灰。由于灰的传热性很差，使得积灰的外表温度升高，且因为表面粗糙，更容易粘附软化状态的灰，从而在积灰的外表面上粘上一层软化的灰粒，形成第一层渣。如此发展下去，外表温度越来越高，结渣越来越厚，当渣的温度达到熔化温度时，就会流到邻近的受热面上，扩大了结焦的范围。因而，结焦的过程是一个自动加剧的过程。2号炉最近的热负荷较高，这就加剧了炉膛的结焦现象，使的受热面管道换热恶化，冷却介质——蒸汽不能很好地带走热量，致使管壁超温。锅炉的结焦不可避免，我们在运行中的控制措施主要是保证适当的风煤比，即合理的氧量，避免炉内出现还原性气氛，提高煤粉的燃烬程度，同时加强蒸汽吹灰，降低结焦的影响。

（2）切向燃烧引起烟温偏差。四角布置切圆燃烧方式的锅炉，在炉膛出口处存在着一定的残余气流旋转，使沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定偏差。燃烧器的布置方式，如各股气流的引入角度，一、二、次风的动量比，气流切圆直径影响到气流的旋转强度，进而影响水平烟道的烟温分布，这些因素都使实际的受热面吸热产生了偏差。因此，烟气温度场和速度场的分布偏差是过热蒸汽器、再热蒸汽器管超温的重要原因。锅炉再减负荷过程中配风方式的改变容易加剧火焰的偏差，使部分管壁超温，因此在减负荷中要重视风门的调节，避免产生大的烟温偏差。

（3）减负荷过程中的蒸汽流量变化。减负荷过程中，蒸汽流量急剧减少，特别是在快速减负荷过程中，因为锅炉的热惯性比较大，在蒸汽流量减少后锅炉的热量并没有立即随之减少，这就造成了冷却介质不能带走受热面的热量，造成了壁温超限。鲁北厂2号机组有对外供汽的任务，一般在负荷300WM的时候可以提供对外供气150-160T供汽，在减负荷的时候，我们可以適当提高对外供汽的流量，以达到快速减负荷而是蒸汽流量尽量小的幅度减小，通过试验，能收到较好的效果。

2 防止管壁超温控制措施

（1）燃料加强配煤工作，保证锅炉燃煤煤质相对稳定，不发生大幅度波动。

（2）燃料部应及时准确的向值长报告入场煤煤质情况，要求集控人员注意燃烧调整，做好事故预想及危险点分析预控。

（3）集控运行人员应及时了解煤质变化情况，根据煤质进行合理的燃烧调整，维持烟气含氧量在3～4%，保证燃烧稳定、完全。

（4）应密切关注燃烧情况，火焰在炉膛中心呈假想切圆，呈金黄色且均匀的充满燃烧室，从四角火焰观察孔检查火焰不贴壁燃烧，发现火焰偏斜应及时调整。

（5）集控人员应掌握磨煤机运行工况，在燃烧高挥发份、高发热量的煤种时，合理搭配磨煤机运行方式，分层燃烧，分散燃烧器区域的热负荷。保证煤粉细度R90在20%±2范围内，严禁低氧量或缺氧燃烧。

（6）加强对受热面蒸汽吹灰系统的检查维护，严格执行规程定期对水冷壁、过热器、再热器、省煤器以及空预器进行吹灰。在机组大负荷连续运行期间，每班应保证全面吹灰一次，如果上一班未吹完，下一班应接着吹。

（7）管壁超温多发生在机组低负荷时段，所以在机组低负荷运行时，要加强对受热面管壁温度的监视和调整。禁止为了提高再热汽温，而造成管壁超温的情况发生。

（8）管壁超温的一个主要原因是两侧烟温有偏差。如发现两侧烟温发生偏差，要及时通过调整消旋风、上下二次风、摆角、送引风机出力、各磨煤机出力以及切换磨煤机来消除烟温偏差。

（9）管壁超温的另一个主要原因是受热面结焦、积灰。低负荷时炉管未吹灰使受热面积灰易导致管壁超温，发现超温时可根据燃烧情况或申请调度增加负荷进行吹灰工作，发现受热面有结焦现象要及时进行吹灰和进行燃烧调整，防止锅炉受热面结焦加剧。若燃烧高挥发份、高发热量的煤种时，要做好防止结焦的燃烧调整。必要时应降低锅炉机组出力。

（10）在进行燃烧调整时要防止走入一个误区，因再热汽温偏高或管壁有超温迹象，大幅度开启上部二次风或消旋风，表面看是压制火焰，实际使下部缺氧燃烧，未燃烬的煤粉在上部二次燃烧，加剧了管壁超温。在上下排磨煤机启停时要特别注意管壁温度的监视与调整，及早采取预防措施，启停时果断迅速，尽快稳定工况。

（11）再热汽温的调节尽量通过燃烧器摆角的变化来调节，但在管壁温度超过报警温度时应开启减温水。在机组加负荷时，不仅要控制主再热汽温不超温，而且要控制受热面管壁不超温。

（12）集控运行人员应集中精力监盘，加强对主蒸汽温度、再热蒸汽温度、各受热面管壁温度、烟气温度的监视和调整，保证参数在规定范围内，严禁锅炉管壁超温运行。

（13）要经常联系热控检查各部测温元件指示准确，定期进行温度报警信号试验，保证正常运行中报警可靠。

（14）加强维护，杜绝或减少锅炉漏风，特别时炉膛底部漏风，保证火焰中心，保证炉膛出口温度在规定值内，严密关闭锅炉所有人孔门、看火孔，在配合灰控做炉底液压关断门灵活性试验时，尤其要注意做好防止主再热汽温及受热面管壁超温的措施。

（15）锅炉启、停时严格执行锅炉运行规程，调整燃烧时注意锅炉燃料量与机组负荷相匹配，保证对过热器和再热器的冷却，防止过热器和再热汽管壁超温过热。

（16）锅炉机组停运后及时通知检修人员对锅炉受热面进行检

查，清除受热面的积灰，消除烟气走廊。

（17）必须加强锅炉汽水品质的监督处理，集控人员按照化学要求严格执行锅炉定排和连续排污，防止因受热面管壁结垢造成管壁过热超温而损坏。

（18）锅炉发生管壁超温，要立即采取措施调整到正常范围内，同时应汇报有关领导，并做好管壁超温记录。

3 结束语

锅炉“四管”超温是锅炉运行的重要问题，严重威胁锅炉设备的安全稳定运行和设备使用寿命。但是锅炉受热面超温的原因是多方面的，过热蒸汽器、再热蒸汽器超温的原因也存在异同，需分别对待，找出主要原因，采取合理措施避免超温。受热面超温失效以蠕变为主，其寿命评估即基于此。这里只是对近期2号炉在运行中出现的超温现象以及班组里采取的措施的初步总结。超温对锅炉受热面的寿命影响极大，我们在运行中还是要多加讨论研究，减少爆管对生产运行的影响。

参考文献

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[3]王胜纯.锅炉高温过热蒸汽器的失效和寿命评估[J].华北电力技术，1998（1）：50-53.