600MW锅炉省煤器汽化原因分析及处理

卢建荣　王华　王宇辉

摘 要：为解决启动初期省煤器出口水汽化问题，对省煤器的结构布置等进行了综合分析。结果表明，一级省煤器省煤器分体式设计、省煤器再循环设计不合理、较高的给水温度、机组启动初期给水流量低等，是锅炉省煤器发生汽化的主要原因。通过增大给水流量，将省煤器再循环管路移位至一级省煤器入口，合理开启汽机高低旁路及降低给水温度等措施，保证了省煤器出口水处于欠饱和状态，较好地解决了启动初期前墙省煤器汽化问题。相关经验对类似机组的启动运行具有实际借鉴意义。

关键词：省煤器汽化;分级改造;解决措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.115

0 引言

为满足机组节能减排的要求，京能岱海电厂二期改造机组容量增加10%，由600MW增至660MW。同时为满足脱硝装置投运对烟温的要求，对省煤器作分级改造，割除部分原省煤器。同时为了满足锅炉对排烟温度的要求，避免锅炉热效率降低，在脱硝装置出口新增分级省煤器（一级省煤器），与原省煤器串联构成分级省煤器，一级省煤器布置于锅炉左右侧脱硝出口烟道内。在机组启动初期出现了严重的省煤器汽化问题，导致锅炉停炉，试运中断。针对如何避免省煤器出现汽化现象，成为了亟待解决的工作。

1 汽化过程描述

锅炉采用等离子点火方式启动。在汽包压力5.3Mpa时，给水温度86℃、一级省煤器出口水温230℃、一级省煤器内给水温升144℃;二级省煤器出口水温267℃，二级省煤器内给水温升37℃。而此时的汽包饱和温度为268.7℃，省煤器出口水温几乎达到饱和温度，省煤器内汽化严重，导致汽包进水困难，汽包水位剧烈波动，汽包水位低保护动作，触发锅炉MFT。

2 汽化原因分析

2.1 一级省煤器省煤器分体式设计导致进水量分配不均

本机锅炉一级省煤器布置于锅炉左右侧脱硝出口烟道内，左右烟道分别布置，互不联通，从高加出口引来的锅炉主给水管道，一级省煤器入口、出口各4个汇合集箱，但不直接连接，只通过给水管道实现连接，其上并未设置调节阀门，因此无法实现对流向两部分省煤器的给水量的调节控制，这将不可避免的左右侧省煤器流量分配不均，一旦某一侧省煤器出口水达到饱和温度，就会产生蒸汽引起管束“气塞”，增大管道流通阻力，随即阻力大的一侧，进水流量会更低，两者互相促进的恶性循环就建立了起来，最终将发生严重气化。

2.2 省煤器再循环设计不合理

原省煤器在炉膛后下水包与省煤器进口管道之间设有一根省煤器再循环管。在锅炉启动时，再循环阀前后手动是开启的，再循环阀打开，下水包提供一部分水，约4%MCR流量，经过省煤器再循环管，送至省煤器，以防止省煤器汽化。直至建立连续给水流量后该阀应关闭。而此次增加一级省煤器时，未对省煤器再循环做相应的改造，导致一级省煤器无省煤器再循环。在上水中断时，无法通过省煤器再循环打开实现一级省煤器给水流动，导致在锅炉启动时，一级省煤器出口水温高，省煤器内汽化。

2.3 给水温度高

本机锅炉给水经除氧器加热后，通过给水泵加压后，再经过组高压加热器及组高压外置式蒸汽冷却器加热，最终进入锅炉省煤器。启动初期，为了控制给水中的溶氧量，除氧器出口水温较高，会提高给水温度，增大省煤器发生汽化的概率。机组中速暖机时，过早投用高低压加热器，也将对省煤器进水温度产生直接影响。

2.4 给水流量低

锅炉点火初期，锅炉水系统内工质膨胀，锅炉蒸发量较小;机组启动过程中锅炉排污流量受到限制，为了维持正常的汽包水位，锅炉补水采取间断上水方式。省煤器汽化现象主要发生在启机初期锅炉小流量、间断上水过程中，给水流量大于100t/h连续上水后汽化现象逐渐改善，在给水流量低于300t/h时，原省煤器出口温度一直接近汽包饱和温度，给水流量大于300t/h后，省煤器出口温度快速降低至饱和温度以下，汽化现象消失。

3 解决措施

3.1 通过合理打开省煤器再循环门及加大排污流量来增大给水流量

在锅炉启动初期，确保省煤器再循环手动门全开不节流，同时加强省煤器再循环的操作，连续上水中断后及时打开省煤器再循环电动门，锅炉上水后及时关闭省煤器再循环电动门。

从点火开始，保持锅炉排污流量尽可能高。启动初期汽包压力低，连排实际排污流量很低，因此要保持系统手动门、电动门及调门全开;后墙下水包放水在汽包压力低于5MPa时开启，视汽包压力上升、定排水池溢流或管道异常振动情况关小或关闭。

3.2 降低给水温度

汽包见压至给水流量低于100t/h期间，保持除氧器水温不高于110℃，以增加省煤器入口給水欠焓，但同时要满足不低于102℃的除氧要求。机组中速暖机时，不投用高低压加热器，待机组并网后带初负荷后，再投入高低加。

3.3 合理开启汽机旁路

汽机高、低压旁路投运后尽量保证较大开度，保证大蒸发量。关停旁路应做到逐渐缓慢，延长关停时间，使得升温与升压同步进行。旁路关小后蒸汽温度和压力要同时满足冲转要求并尽快冲转;机组并网前，在锅炉温升、压升的要求的情况下，控制高旁流量不小于50t/h。

3.4 将省煤器再循环管路移位至一级省煤器入口

按照《TSG G0001-2012锅炉安全技术监察规程》中相关锅炉启动时省煤器的规定“设置有省煤器的锅炉，应当设置旁通水路、再循环管或者采取其它省煤器启动保护措施”[1]。目前省煤器再循环管路在分级省煤器改造后未做移位，致使一级省煤器在锅炉给水暂停的情况下水循环停滞，应将原设计的省煤器再循环管路改接至一级省煤器入口，使一级省煤器参与启动阶段的再循环，降低省煤器汽化风险。

4 结语

本文以岱海电厂二期机组分级省煤器为研究对象，分析了其省煤器在启动初期发生严重汽化的原因，提出增大给水流量，降低给水温度、合理开启汽机旁路、将省煤器再循环管路移位至一级省煤器入口等解决措施，实际应用效果优良，确保了省煤器出口水欠饱和，较好地解决了启动初期省煤器汽化问题。相关经验对类似机组的启动运行具有实际借鉴意义。

参考文献：

[1]TSG G0001-2012锅炉安全技术监察规程[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2012.