直流锅炉超温的原因及处理方法

康剑

摘要：直流锅炉受到热面超温会造成一系列的问题，由于过热器受热面技术温度超出基本要求，使得管壁超温在处理过程中需要采取运行措施对超临界直流锅炉金属管路超温采取有效的应对措施，从而保证锅炉安全可靠地运行。

关键词：直流锅炉;超温原因;处理方法

引言：

在电厂中，超临界直流锅炉中，由于锅炉运行过程中，螺旋管段水冷壁与垂直管段水冷壁超温，因此使得在满负荷及低负荷时进行锅炉燃烧及制粉系统调整和测试，有利于及时查找原因，从而制定出合理的处理措施。

1.直流锅炉超温的原因

1.1氧气控制量不稳定

直流锅炉超温通常是由于二次风比例偏大导致炉膛内含氧量过高导致，当炉膛中火焰中心温度升高后，会使炉膛出口烟气量增大，而烟气在对流烟道中的温降减小后，会使低温下再热器烟气温度升高，最终导致尾部受热面积吸热量增加而造成尾部受热面超温[1]。通常超过温度的时候，可以调节烟气挡板，联动再热侧烟挡板开大，提高再热器超温的可能性。

1.2再热器蒸汽流量较小

通过对再热器所用事故喷水量和减温器的前后蒸汽温差关系进行核算，可以发现蒸汽流量严重偏小。通过系统分析发现高压加热器源来自再热冷端抽汽，会造成抽气量逐渐变大，最终会导致再热器正气流量减小，使冷却时间严重不足而造成再热器温度升高。

1.3一次风压偏高

由于制粉系统双进双出的磨煤机风煤比稳定，一次风压高，会使得一次风量变大，再加上炉膛内投入的粉量变大，所以为了达到煤粉气流着火所需要的热量，就需要煤粉着火延迟[2]。随着燃烧滞后会导致炉膛火焰中心的温度上升，使过热器尾部的受热面吸热量逐渐增大，随着排烟温度的升高，而引起低温受热器内局部超温，当设备启动后，锅炉运行制氧量由于较高，会造成风压使得燃烧滞后更加明显。

2.直流锅炉超温的处理方法

2.1减少二次风量并合理控制炉膛含氧量

在对直流锅炉超温的启动中，为了保证炉膛内燃料燃烧有足够的风量，但同时又要限制总风量，当风量过大的时候，会造成过热器以及再热器等金属超温。因此随着并网时，以炉膛出口氧量不宜超过90%，且随着机组负荷上升，可以逐渐控制炉膛出口氧量在3.5%-5%之间，由于燃烧时需要调整可采用适当开大上层二次风与燃尽风的方法控制火焰的位置，从而有利于防止火焰中心偏高而造成受热面超温的情况发生。

2.2降低一次风压和一次风率

根据制粉系统投入的情况，可以调整一次风机出力，为了保证一次风管路不会出现堵塞的情况，需要尽量降低锅炉内一次风量，并保持低一次风速在运行时的入口风压控制在4KPa左右[3]。在一次风量与风速的调整基础上，可以及时调整二次风量，有利于确保锅炉内实现充分燃烧，同时还需要保持一次风率在17%-20%之间，如果低于该负荷阶段，对仅有的下层制粉系统运行时，需要关闭上层制粉系统一次风，从而使下层制粉系统的一次风量增加，最终降低炉膛内的火焰中心，使再热器受热面的温度降低。

2.3按照机组启动曲线控制锅炉内的温度

锅炉内升压的阶段，通常饱和温度低于100℃时，炉内水升温速率通常不得超过1.1℃/min，而机组冲车前升压速度要小于0.03MPa/min，且升温的速度应该小于1.5℃/min，随着启动分离器出口升温速率不得大于1.5℃/min，那么启动机组并网后，锅炉内最大的升压速率需要控制在0.25 MPa/min以下，且温度变化率需要小于1.5℃/min，才能达到锅炉曲线控制升温升压的速率。

2.4增加主蒸汽的压力

在启动主蒸汽的初期，需要尽量提高主蒸汽的压力，从而增加给水在炉膛内的汽化潜热吸收能力，有利于减少炉膛内燃料量的投入，从而整体降低炉膛出口的烟温。在制定合适的参数时，锅炉可以及早转直流运行，使锅炉的给水全部蒸发为蒸汽，达到较好的冷却锅炉受热面的问题，但由于锅炉内没有大量的外排热量出口，使得锅炉热负荷的输入率大大减少。

2.5提高给水温度

在启动的过程中，为了提高辅助蒸汽的参数，通过开大除氧器的加热汽源，有利于提高除氧器的加热温度外，通常在炉水品质合格的时候，需要投入并开大对应的管路，并回收高温机制以及提高给水的温度[4]。由于为了保证锅炉水冷壁温以及壁温差不超过规定值的基础上需要适当的降低锅炉启动给水流量，因此在除氧器加热能力的情况下，给水流量降低的时候，有利于减少锅炉热负荷的需求，从而提高给水的温度并达到设定的参数要求，尽早的投入高温低压加热系统是提高给水温度的基础保障。

结束语：

对于直流锅炉超温在调试的过程中，通过启动初期过热器、再热器超温现象比较严重的时候，可以通过控制一次风压，有利于降低炉膛火焰中心，实现调整自再热冷端抽汽的启动顺序，在确保再热器蒸汽流量的同时，还需要控制二次风的比例，对于降低炉膛氧量等诸多运行调整措施，可以保证锅炉内的受热面积不会超温，并随着机组顺利启动锅炉，可以给同类型机组的调整运行提供良好的参考依据。

参考文献：

[1]崔良. 600WM超临界直流锅炉水冷壁超溫分析及对策[J]. 电力系统装备，2019（8）：16-17.

[2]宋馨. 余热锅炉再热蒸汽超温的原因分析及解决方案[J]. 河南电力，2020（S2）：104-105.

[3]罗先兵. 直流炉过水分析及应对措施[J]. 锅炉制造，2020，No.284（06）：33-35+47.

[4]季镇. 电厂锅炉爆管的原因及处理方法分析[J]. 科学技术创新，2019（25）：182-183.