浅谈600MW火电厂锅炉汽温调整

赵红梅

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010206

锅炉汽温是直接影响火力发电厂生产效率的主要因素之一，也是机组运行过程中必须监视和调整的重要参数之一。通过调整汽温在允许范围内，满足机组安全性好、经济性高、投资成本低。从循环效率来讲，汽温越高越好，但是汽温提高，对锅炉蒸汽系统和汽轮机通流部分金属材料提出更高的要求，成本将大大提高。汽温过低除了影响机组热效率外，还将使汽轮机末级蒸汽湿度过大，严重时还有可能产生水冲击，以致造成汽轮机叶片断裂损坏事故。汽温变化过大，锅炉各受热面的焊口及连接部分、汽轮机的汽缸转子等部分将产生较大的热应力外，严重时甚至可能发生因叶轮与隔板的动静摩擦而造成汽轮机的剧烈振动或设备损坏。故调整主、再热蒸汽温度稳定，对机组安全、经济运行意义重大。

1 运行中影响汽温变化的因素

影响汽温变化的因素有锅炉负荷、主蒸汽压力、过量空气系数的大小、一、二次风的配比、锅炉给水温度、受热面的清洁程度、烟道和炉膛的漏风、制粉系统的启停、火焰中心的位置、燃料的性质、吹灰和打焦操作、减温水量等。

1.1 锅炉负荷

锅炉过热器一般分为辐射式、半辐射式对流式。但由于辐射式和半辐射式过热器所占份额较小，故其总的汽温特性是对流式的。对流换热不仅与烟气的温度有关，还有烟气的流速有关。当锅炉负荷增加时，燃料量增加、烟气量增多，通过过热器的烟气流速相应增加，因而提高了烟气侧的对流放热系数；同时，当锅炉负荷增加时，炉膛出口烟气温度也升高，从而提高了过热器的平均温差。虽然流经过热器的蒸汽流量随锅炉负荷的增加而增加，其吸热量也增多，但是，由于传热系数和平均温差同时增大，使过热器传热量的增加大于蒸汽流量增加而要增加的吸热量。因此，单位蒸汽所获得的热量相对增多，出口汽温也相对升高。

1.2 主蒸汽压力

当汽压升高时，过热蒸汽温度升高；汽压降低时，过热蒸汽温度降低。这是因为在燃料量未改变的情况下，由于压力升高，锅炉的蒸发量瞬间降低，导致通过过热器的蒸汽量减少，相对蒸汽吸热量增大，导致过热汽温升高，反之亦然。而燃烧突然强化导致汽压升高时，汽温相应升高，反之亦然。

1.3 过量空气系数

当送入炉膛的过量空气量增加时，炉膛温度降低，辐射传热减弱，辐射过热器出口汽温降低；而对于对流过热器，由于燃烧生成的烟气量增多，烟气流速增大，对流换热增强，导致出口过热汽温升高[1]。

1.4 锅炉给水温度

随着给水温度的升高，产出相同蒸汽量所需燃料用量减少，烟气量相应减少且流速下降，对流过热器吸热减少，总体出口汽温下降，减温水量减少，机组整体效率提高。反之，当给水温度降低时，将导致锅炉出口汽温升高。因此，高压加热器的投入与解列对锅炉汽温的影响比较明显。

1.5 受热面结焦积灰

蒸发受热面结焦时，会造成辐射传热量减少，炉膛出口烟温升高，使对流过热器吸热量增大，出口汽温升高。对流过热器积灰时，本身换热能力下降，出口汽温降低。

1.6 燃烧器运行方式

燃烧器运行方式改变，如摆动式燃烧器倾角改变、多排燃烧器投退切换以及燃烧器出现故障时等，必然会改变炉内燃烧工况，使火焰中心发生变化，影响到炉膛出口烟气温度。若炉膛出口烟气温度升高，则蒸汽温度上升；反之，汽温则下降。

1.7 炉底水封破坏

锅炉从底部漏入大量的冷风，降低了炉膛温度，延长了着火时间，使火焰中心上移，炉膛出口温度升高，同时造成过量空气量的增加，对流换热加强，导致过热蒸汽温度升高。

2 汽温调节的原则与方法

2.1 喷水减温器的调节原则

调整过热汽温一般以喷水减温为主要手段。减温器一般为单级及以上布置，其中一级减温水作为粗调，主要用来控制屏式过热器的壁温，并辅助调节主蒸汽温度的稳定。运行中要重点关注分隔屏出口汽温的变化趋势，如果上涨过快要及时解除一级减温水自动，开大减温水量或降低自动偏置，防止后屏超温；同样如果分隔屏出口汽温下降较快要及时解除自动，关小减温水量或增大自动偏置，防止主蒸汽温度低于额定值。二级减温水作为细调，保证主蒸汽温度在额定值。正常运行时，二级减温水应保持有一定的调节余地，但减温水量不宜过大，以保证过热器运行工况正常。减温水的调节要有预见性和提前性才能保证不过调。调节减温水维持汽温，有一定的迟滞时间，调整时减温水不可猛增、猛减（在机组启动过程中由于蒸汽流量小，更应该注意），应根据减温器后汽温变化趋势来确定减温水量的大小。大幅调节减温水，会出现调节过量，即原来汽温偏高时，由于猛烈增减减温水，调节后会出现汽温偏低；接着又猛烈关减温水门，汽温又会偏高。结果使汽温反复波动，甚至发散控制不稳。大幅调节减温水，会使减温器本身特别是厚壁部件（水室、喷头）出现交变温差应力，导致金属疲劳，出现本身或焊口裂纹而造成事故。

2.2 正常升降负荷

一般情况下，正常升负荷时，燃烧加强，汽温上升，要及时增大减温水量或降低汽温偏置，防止超温，负荷快到目标值后要及时关小减温水量或增大自动偏置，防止低汽温；减负荷时，操作相反。但要想把汽温调好不致超温也不至过低或者大幅波动，调汽温的人不能只盯着汽温变化，更要对机组当前整体状态有把握，通过当前煤量、风量、主汽压力、负荷、减温水量以及主再热汽温的时滞特性等参数的变化分析判断汽温变化的方向及幅度，从而针对性的调整。

2.3 启停磨煤机

启停磨煤机直接影响火焰中心高度，从而影响汽温。一般来说，启上层磨会使火焰中心高度上移，汽温升高，但这种情况只有在磨煤机已正常运行后才能表现出来。而在通风暖磨的过程中，由于上层通风会压低火焰中心造成汽温下降，下降的程度与通风暖磨时间长短及通风量大小有关，所以启磨通风前汽温不要控制过低（不要低于530℃），但也不要过高（不要超过538℃）因为启磨后汽温随着煤量的增加会有上升趋势。因此，要保证在切换磨煤机过程中汽温平稳，一是尽量缩短大风量通风暖磨时间，可提前开启热风挡板靠热风调门漏风使磨煤机提前热备。二是掌握汽温变化的规律，在通风前如果汽温正常(535℃左右不低)不要调减温水，待倒磨后适当开大一级减温水调门、再热器减温水调门紧盯二级减温前后及主、再热汽温，逐渐开大调整，注意转上层磨后同样的负荷，二级减温前后的温度应调至比倒磨前低10－20℃才能保证汽温正常，因为末级过热器吸热量增大了，其蒸汽侧进出口温差自然要增加。停上层磨，因上层煤量不停的减少，其它层相应会增加，汽温肯定是下降的，所以停前维持较高汽温，停的过程中就逐渐关小减温水维持汽温535℃以上。启停下层磨则与上层磨刚好相反，启动通风时汽温上升，启动后加煤量由于火焰中心的下移汽温下降，停止时负荷不变的情况下汽温是上升的[2]。

2.4 高加投停

高加投停是一个给水温度变化过程，高加投停时由于给水温度变化幅度较大，对汽温影响较大，一般情况下，给水温度变化3℃，汽温变化1℃，因此只要不是高加跳闸的紧急情况，严格按照加热器投停要求进行，辅以减温水量的及时调整，汽温变化应不会很大。若出现高加解列，给水温度降低，要维持蒸发量，就必须增加燃料量，故过热汽温为上升趋势，此时及时降低机组负荷，在燃烧状况允许的条件下可停运上层制粉系统运行，同时根据汽温变化趋势及时开大减温水。但由于高加解列后Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段抽汽要进入汽轮机做功，会增加机组负荷，注意机侧轴向推力、轴移、推力瓦温、轴振、监视段压力等在正常范围，有可能使锅炉超压、安全门动作，故此时不宜增加煤量，相反应该适当减少煤量，待负荷和压力下降后再增加燃料，注意汽温的调整。

3 结语

火力发电厂的安全运行中，汽温调整非常重要。影响汽温的因素有很多，因此调好汽温难度也很大。在汽温调节中，要善于分析总结，树立提前意识，根据不同工况准确判断调整，不仅要保持额定的蒸汽温度，还要防止管壁超温，因为超温爆管极易引起机组非停。因此，无论是机组启停还是运行中，一定要加强对汽温的监视与调整。