火电机组预防主/再热蒸汽超温的方法

王昌山，李仁杰

(1.中外合资安徽省合肥联合发电有限公司，安徽 肥东 231607；2.池州学院，安徽 池州 247000)

0 前言

火电机组运行中，主蒸汽和再热蒸汽的温度指标是一项重要的控制指标。为了提高机组的效率，运行人员一般要千方百计地提高主再热汽温，火电厂也有相应的激励措施促进运行调整，另一方面，因受锅炉设计管道材质的限制，蒸汽温度有严格的限制红线，温度越过红线就可能会对材料寿命产生影响，严重的时候会导致过再热器直接爆管。因此，火电厂对主再热蒸汽的超温有严格的控制和考核措施。运行中如何调整能使相关蒸汽温度既高又不越线，是运行人员经常面对的难题。本文从日常运行经验出发，就如何防止主再热蒸汽超温事件，进行分析和讨论。

1 预防正常运行加减负荷造成的超温

火电机组加负荷时，锅炉燃烧增强，往往会造成主再热汽温上升，而且由于锅炉燃烧响应的滞后特性，在BFC控制方式下，当负荷指令增加时，一般是汽机调门先开大，主汽流量增加，以响应负荷需求，调门开大后，主汽压力下降，一次风量指令在接到汽压偏差指令后，开始增加各磨煤机出力。当主汽流量一开始增加的时候，汽温往往呈现出下降的趋势，此时往往造成监盘人员误判反调，随后磨煤机机实际出力增加后，炉内燃烧增强，汽温将随之上升，若之前进行了提高汽温的调节，或者汽温控制在额定值甚至更高，此时极易超温。机组降负荷时，为了响应负荷变化，汽机调门先关小，此时主汽流量变小、汽压升高，锅炉出力来不及降低，汽温也会短期呈现上升的趋势。

针对这两种情况，预防措施是加强监盘，及时发现机组负荷指令的变化，为防止汽压偏差过大，造成高负荷时带不上和低负荷时降不下来，甚至控制方式跳，应及时调整降低负荷变化的速率，同时适当控制火嘴高度，尤其在高负荷阶段90%BMCR以上，极易超温。工况稳定后，应注意恢复负荷速率至规定值，防止AGC被考核。

2 预防煤质突变造成的超温

正常运行时，在机炉工况很稳定的情况下，若磨煤机的供给煤质发生突变，如突然煤质变的很差，此时一次风量将连续增加，汽压增加到位后，风量再回调，因煤质差，风量增减的幅度会很大，导致主再热蒸汽的温度不稳，晃动幅度也会相应增大，易发生超温。

此种情况的预防措施，是监盘时即使工况很稳定也不能大意，随时注意风量、汽压、汽温的变化，隔一段时间调出所有给煤机上煤的曲线，科学预测煤种变化的时间，及时作出调整。

3 预防RB、水封破坏等事故处理时的超温

机组发生RB时，工况发生极大扰动，此时极易发生超温事故，因此，在处理RB事故的时候，在采取措施保机组安全的同时，应严防超温，特别是在最下层磨煤机发生跳闸的时候，应在第一时间将摆角降至水平位，这样也利于在需要的时候最短的时间内投枪助燃。若锅炉水封发生破坏，火焰上升造成超温，应立即将燃烧器主摆角降至最低，将最上层磨煤机出力降至最低，若汽温仍然控制不住，必要的时候将最上层磨煤机打闸，防止出现恶性超温事故的发生。

炉侧发生设备异常的时候，在处理的同时，一定要严密监视负荷和汽温的变化，日常运行的时候容易顾东忘西或者忽视了机组其他工况的非正常变化，特别是在处理炉侧风机、空预器等辅机事故时，如机组正在加负荷，或者锅炉主控的一次风量连续增加10Nm3/s以上时，要特别小心，几种扰动叠加在一起，极易造成锅炉大面积超温。

4 预防启停磨时汽压波动大造成的超温

现阶段的火电大机组，基本都是采用直吹式制粉系统，为了满足电厂节能降耗的要求，在低负荷时都需要调整制粉系统运行方式，停运一组制粉系统。因此，启、停磨操作经常遇到，有操作就存在一定的风险。以三组双进双出制粉系统的组合说明如下：

4.1 启停磨的时机选择

三台磨运行其中一台磨煤机准备停运时，应在风量降至2/3以下且稳定运行时，最好留4～5个Nm3/s风量的增加裕度，防止磨煤机停运后短时间内汽压跟不上，此外停磨前应确认其他两台磨煤机运行状态良好。启动磨煤机前应检查锅炉总风量在60%以上，且有一定的裕度，最好有10m3/s以上，防止磨煤机启动后汽压上冲时风量没有下调的空间，造成主汽压偏差大机组级控制方式跳。

4.2 启动磨煤机的注意事项

单端运行时，粉层要对角投入，缺角运行时间不易过长，若缺角运行时间过长会导致烟温偏差大，超温的几率增大。在合离合器后，因大量带粉，主汽压力会上升较快，若负荷在65%以下，启动前通过调整压力偏差使得风量降一点，合离合器后，主汽压力上升，此时可主汽压力设定值使得风量不大幅下降，尽量维持在启动前分量，也可以手动干预另两台磨的冷风门，延缓主汽压力上涨。刚开始给煤时，可适量增加给煤量，尽快建立煤位。当主汽压力回落时，尽量让另两台磨多带负荷，此时要关注烟温及汽温变化趋势。

4.3 停运磨煤机的注意事项

停磨前将磨扣10T/H左右，磨风量设定值设为10m3/s，关完一个分离器挡板后就对其吹扫。在关第二个分离器挡板时就停止给煤。关闭双端最后一个分离器挡板后立即对其吹扫风门发开信号，待吹扫风门开反馈到后立即将风量设定值设为6m3/s，可手动强关一点冷风门。此时主汽压力会上升，若负荷在65%以下，可通过调整压力偏差使得风量维持在停磨前风量，若主汽压力上升快可立即拉离合器停磨。这样操作的好处是：

(1)提前扣煤和停止给煤，使得停运后磨内存煤不多。

(2)切单端时风量设为10m3/s。当关闭双端最后一个分离器挡板后，因通流面积减小，风量会下降，吹扫风门开条件中风量要>9.5m3/s，可以利用这余量使得吹扫风门开，否则冷风门会开很大才能满足，这样进口风压高，大量带粉，主汽压力快速上涨，超温的几率增大且停完磨后会压力长时间到不了设定值。双端最后一个分离器吹扫风门开后将风量降为6m3/s，使得另外两台磨燃烧量增加，这样磨停运后主汽压力波动不大。

(3)单端运行时间不易过长。因为单端时风压高，带粉量大，导致另两台磨出力降低，当磨停运后主汽压力会长时间跟不上。

在吹扫风门开条件中风量要求不需要太高，这样停磨后主汽压力波动会小一些。当汽温高时，有时候及时投入油枪运行能辅助降温，但投油要看设定压力与实际压力的关系，若实际压力接近或大于设定压力，此时投油，会导致高调门大幅关，加速汽温上涨。若实际压力远高于设定压力，会造成机组控制方式跳至TFC或TF，调门快开，引起汽轮机振动突增。

5 预防监盘不力盯防不到位造成的超温

锅炉日常监盘时主要监视的与汽温有关的参数有主再热两侧蒸汽温度、两侧烟温、煤量、锅炉总风量、负荷、主汽压设定汽压和实际汽压及各参数变化趋势等。监盘时必须时刻关注这些参数的变化，做到提前预调，通过调整各角各层辅助风档板的开度，控制左右烟温偏差在稳定合理的范围之内。如果某侧烟温突然上升较快而监盘没有发现的时候，极易发生超温事件，锅炉专业的监盘人员监盘时应集中精力，就餐如厕和出去检查操作办票的时候应做好盘前交接，将工况和注意事项交待清楚。

集控锅炉专业监盘任务重，考核力度大，监盘的几个人应相互协作，多关注锅炉的参数变化，如负荷、煤量、风量、两侧烟温的变化等，有异常及时提醒，并协助作必要的操作调整。监盘的汽机和电气运行人员应掌握炉侧常规监视调整项目，熟悉炉侧事故处理特别是汽温高的处理如开减温水、降摆角、投油、调辅助风档板等。