燃煤锅炉超温超压超负荷运行危害的解决方法

王振芳

(内蒙古科技大学，内蒙古 包头 014010)

根据锅炉原理中超负荷运行时有：主蒸汽品质差、锅炉尾部易产生冷凝腐蚀、锅炉内部水循环遭到破坏等不利影响；燃煤锅炉超温超压运行，可能造成燃煤锅炉各个换热器及管路出现爆管现象。燃煤锅炉超温超压超负荷运行时有哪些危害，笔者简单介绍了燃煤锅炉超温超压超负荷运行产生的原因及处理方法。

1 燃煤锅炉超过额定压力运行危害

当燃煤锅炉的主蒸汽压力超过设计时的额定压力时，简称为超压运行，锅炉超压运行时的危害有：①燃煤锅炉设备的水冷壁、屏式过热器、过热器等金属管可能会发生变形，当超压运行过大时，燃煤锅炉设备的水冷壁、屏式过热器、过热器等金属管可能发生爆管、严重时导致锅炉爆炸；②连接管子的焊口，在超压时可能会使焊口产生裂纹，而导致管内蒸汽的泄漏，严重时甚至造成危害；③超压蒸汽对喷嘴和汽轮机的运行产生不利影响。

2 燃煤锅炉超过额定温度运行危害

燃煤锅炉输出主蒸汽的温度超过其设计时的额定温度的时候，简称锅炉超温运行，这时产生的危害有：①锅炉本体的金属材料，运行温度超过了设计时额定温度，金属材料的老化速度会加快。②金属材料蠕变损伤速度会加快，从而导致锅炉不能正常运行。③金属材料耐久强度会下降，如12Cr1MoVG材质，当12Cr1MoVG材料温度为540℃时，12Cr1MoVG材料的持久强度为124 MPa；当12Cr1MoVG材料的温度为570℃时，12Cr1MoVG材料的持久强度下降为85 MPa。由此可见，12Cr1MoVG材料温度升高了，而12Cr1MoVG材料的持久强度却降低了，这样，燃煤锅炉运行寿命缩短，造成运行成本增加。④第三、第四级过热器烟气侧的管道容易发生高温，从而造成管道被腐蚀。随着蒸汽的温度逐步升高，会导致过热器的金属强度也在逐步下降，过热器使用寿命缩短，不利于燃煤电厂安全生产运行，所以对燃煤锅炉蒸汽调温控制是必需的。⑤燃煤锅炉水冷壁积灰或者结焦，导致燃煤锅炉换热器温度过高爆管。⑥再热气温的调节同样也会对主蒸汽温度有影响。

3 燃煤锅炉超过负荷长时间运行的危害

由锅炉运行原理可知，燃煤锅炉的蒸发量分为额定蒸发量和最大连续蒸发量两种情况，当燃煤锅炉出力高于最大连续蒸发量时，其危害性主要有：①增大蒸汽流量，蒸汽流动阻力增大，锅炉设备承受的压力也会升高，燃煤锅炉设备的承受力就会改变。②超负荷运行会导致燃煤锅炉蒸发系统内工质流速不断地增大，工质流动的阻力也会相应地增大，这就会对水循环产生不利的影响。③由于超负荷运行，燃煤锅炉的蒸发量势必要增大，如果设备排污不够及时，会加快锅炉的结垢速度，可能造成超温等问题。④超负荷运行将导致蒸发面负荷和蒸汽空间容积负荷都增大，饱和蒸汽含水量将增大，从而蒸汽品质下降，汽轮机作功能力受影响，导致汽轮机末级腐蚀等问题。

4 燃煤锅炉超温超压超负荷的原因

燃煤锅炉管路由于超温等原因而导致锅炉爆管。在现场燃煤锅炉爆管事故的检验中，查出了由于燃煤锅炉的四管(其中水冷壁、过热器、再热器和省煤器)金属过热所致燃煤锅炉爆管事故占燃煤锅炉爆管事故总数的30%左右，磨损性原因和耐受腐蚀性原因所致燃煤锅炉爆管事故各占大约15%，管的焊接质量不符合要求占燃煤锅炉爆管事故大约30%，其他的原因则只有大约15%。

4.1 煤水比出现了问题

对于燃煤直流锅炉而言，煤粉与给水的比例出现失调，导致汽水分离器出口蒸汽温度异常；如果使用不同煤矿的煤，由于煤粉的发热量不同，虽然煤水比正常，也会出现超温问题；如果燃烧器的倾角改变，导致炉膛火焰中心位置发生改变，也会影响锅炉各个换热面，导致锅炉超温问题；如果磨煤机磨得煤粉粗细差别大，或者一次风送粉均匀度发生改变，也会导致燃煤锅炉出现超温。

4.2 给水温度和吹灰器的影响

如果燃煤锅炉给水温度高了，将会导致燃煤锅炉超温；如果燃煤锅炉使用的煤粉含灰分大，吹灰器不能及时清灰，使炉膛内产生严重积灰，导致水冷壁管壁温度过高，出现燃煤锅炉的超温问题；如果煤粉燃烧不彻底出现结焦，也会导致锅炉超温运行。

4.3 尾部烟道挡板开度影响

锅炉尾部烟道的烟气挡板是控制锅炉尾部受热面的换热量，如果锅炉尾部烟道的烟气挡板开度发生变化，导致低温过热器或者低温再热器换热异常，导致燃煤锅炉超温运行。

4.4 负荷变化影响

根据用户负荷的变化，需要不断调整电厂的负荷，这样锅炉负荷也要发生变化，如果负荷降低，需要的蒸汽量降低，如果没有及时调整燃煤量，就会导致燃煤锅炉出现超温超压现象。

4.5 高过减温水变化的问题

高温过热器减温水控制失灵，可能出现减温水量减小，出现主蒸汽超温超压现象，如果不及时进行处理，过热器长时间工作在超温超压状态，会导致过热器老化，影响过热器的使用寿命。

5 燃煤锅炉超温超压超负荷的解决方法

燃煤锅炉出现超温、超压和超负荷等问题，如何避免问题的发生以及如何处理这些问题。都是关乎燃煤锅炉运行安全的问题，必须加以重视。

5.1 煤水比问题的处理

出现燃煤锅炉的超温现象，如果是煤粉和水的配比出现了差异，调节煤粉比；如果是使用了不同煤矿的煤，因发热量不同，需要改变煤水比，直到主温度达标。

5.2 燃煤锅炉过热器超温处理

在对锅炉整体设计时，如果存在锅炉内温度高，水汽运转不畅，受热面结构布置不合理，水蒸气流量低的情况都会引起过热器超温。在电厂锅炉的检验过程中如出现异物堵塞，屏式过热器联箱隔板倒了等情况，会造成工质流动不畅，造成过热面超温，管体的爆裂。在运行中可能会出现由于燃烧温度控制不当，火焰偏斜、火焰上移、一、二次风配比不够、燃烧不完全导致在烟道中产生二次燃烧、蒸汽流量控制不足、降低温度和加热器减速停止不当、高压加热器投入效率低等情况，也可能会直接造成高压加热器管路的温度超标。除此之外，我们还要特别注意，要提高锅炉给水质量，避免出现流动阻塞，不影响过热器传热。做好对锅炉进行燃烧与调节，防止锅炉火焰中心的倾向偏斜。注意控制锅炉的磨煤系统，控制煤粉颗粒的大小，合理使用一、二次风的量及配比，防止煤粉在燃烧时产生结焦，减少受热偏差，防止锅炉后尾部重新燃烧，从而保证锅炉的给水品质以及运行中的汽水品质合格。

5.3 喷水减温问题的处理

锅炉超温如果是喷水减温的问题，要查找是一级喷水减温还是二级喷水减温的问题，如果确定就查找是阀的问题还是控制系统的问题，具体措施是在使用前应将主机上相应的降压和减温水调解阀门切换到手动，适当地降低升、减负荷的速度，防止发生主汽车过热，及时与维护人员进行处理。

5.4 燃煤锅炉超压超负荷处理

出现此类问题时要找出引起它的原因，查找超压根源是什么？是燃煤的问题还是给水的问题，调整煤水比；如果是负载增加，那就要采取降负荷的方法解决；如果是给水量引起的，就要降低给水量。

5.5 锅炉超温超压的处理

如果在锅炉运行时，管壁受到的液体压力过高，就会造成过热器和再热器出现爆管现象，我们就要找出是哪方面的原因导致压力过高，比如火焰中心上移，导致蒸汽温度过高引起压力增高等等，就要调节火焰中心。

6 结束语

无论是燃煤锅炉的超压、过热、过高温度，还是超负荷等情况均可能对燃煤锅炉的运行造成非常不良的影响。①最重要的一个问题就是燃煤锅炉运行的安全性，燃煤锅炉高度超负荷运行，导致蒸汽机系统在高度超负荷时停止，不要一直以为锅炉拥有了安全防护阀，就不会有任何问题，对锅炉安全事故要提前预警，同时我们必须做出相应防护管理措施及相关应急预案。②就是这些锅炉设备的使用寿命问题，纵然我们的锅炉设备在短时间内超负荷的运行没有问题，但锅炉设备的使用寿命将会大幅度的缩短，影响整个电厂的运行，也可能影响到工业生产的正常进行。因此，燃煤锅炉的正常运行负载应尽可能地控制在正常所需允许的范围内，保障电力供给，让生产顺利进行，造福人民。