[发电厂锅炉微油点火中超温现象分析及控制措施]发电厂锅炉缺氧为什么超温

　　摘 要：随着社会经济的快速发展，发电厂的数量日益增加，其运作的质量关系着国民经济和人们生命财产安全。锅炉微油点火技术作为发电厂中重要的一项技术，在目前的运作过程中时常会出现超温和升温率过高的现象。因此，本文结合工程实例，针对超温及升温率过高的现象产生的原因进行分析，提出合理有效的控制措施，为技术人员提供参考与借鉴。
　　关键词：发电厂锅炉；微油点火；超温现象分析；控制措施
　　中图分类号：TM62 文献标识码：A
　　某火力发电厂对锅炉微油点火启动改造后，在发电机组启动后锅炉主蒸汽温度上升速度快，出现超温的情况。因此，必须采取有效控制措施来处理发电机组启动过程中主蒸汽温度上升速度快或超温的现象。
　　1超温原因分析
　　该电厂锅炉为东方锅炉制造的660MW等级超临界参数变压直流、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，燃用黄陵煤。制粉系统采用正压冷一次风直吹式制粉系统，配5台（A、B、C、D、E编号）双进双出钢球磨煤机，一台磨煤机带一层6只燃烧器。燃烧器为HT-NR3低NOX旋流煤粉燃烧器。采用前后墙对冲燃烧方式，全炉共30只燃烧器，分五层布置在前后墙上，前墙18只（B、C、D层），后墙12只（A、E层）。锅炉微油点火改造后， B层的6个以及A2、A5燃烧器改为微油燃烧器，燃烧器内设有微油枪。
　　另外，柴油的低位发热量是烟煤的1.7倍多，能量更集中。因此锅炉微油点火后，炉膛火焰中心温度有所下降而出口温度却有所上升，后屏过热器与末级过热器出口蒸汽温度升高。
　　2一般对策及其弊端
　　（1）从以上的分析可以看到，在机组改造后启动中，主蒸汽温度上升成了必然，其上升值约有100℃。为了控制主蒸汽升温率，在并网初期主蒸汽量还未达到保护限定值前手动投入减温水。由于主蒸汽流量较低，减温水对主蒸汽的温度影响较大，且很容易在某些管子内形成水塞，使管子过热变形或爆管。
　　（2）在出现了主蒸汽温度快速上升或超温后，通常靠拉升负荷，也就是通过开大汽机调门的方法来控制汽温。但是负荷经过快速拉升后又会跌回，汽温上升，只能再拉升负荷，如此往复，最终使得主蒸汽发生长时间超温。
　　3避免超温的原理
　　过热蒸汽区的定温线在高压区域弯曲较大，在低压区域趋向于水平直线。在机组通流量较小工况下，过热蒸汽流经包括调节级在内的级组处于亚临界状态，忽略背压变化，应用弗留格尔公式，级组前蒸汽压力、温度与级组蒸汽流量的关系，可以近似地用表达式予以确定：
　　（1）
　　式中：
　　G0为参考工况下级组内的蒸汽流量；
　　p0为参考工况下级组前的蒸汽压力；
　　T0为参考工况下级组前的蒸汽温度；
　　G’0为变动工况下级组内的蒸汽流量；
　　p’0为变动工况下级组前的蒸汽压力；
　　T’0为变动工况下级组前的蒸汽温度。
　　根据汽轮机设计值，汽轮机通流量C’0与主蒸汽压力T’0可以近似看成正比关系：
　　综合过热蒸汽焓熵图上定温曲线和蒸汽流量与压力的关系，可以看到在过热蒸汽压力升高到定温曲线斜率等于过热蒸汽的流量曲线斜率之前，随着主蒸汽的压力升高，虽然单位质量过热蒸汽的焓值下降，但是通过汽轮机汽流的总焓值是增加的。因此如果锅炉在同一燃料量下（假定锅炉燃烧工况不变），随着主蒸汽压力升高，过热器区域烟气温度下降，蒸汽温度也呈下降趋势。
　　如果此时开大汽轮机调门开度，主蒸汽流量将增加。但是对于固定燃料量，人为增加蒸汽流量后，锅炉内温度下降，产汽量萎缩，汽压下降，蒸汽流量下降。持续开调门，汽压持续下降，蒸汽温度持续升高。此时如果增加燃料量，由于低负荷时炉内火焰温度水平低，煤粉燃烧时间长，同时炉膛容积热负荷设计值较大，所以对汽压的影响不显著，过量的燃料量反而进一步使蒸汽温度升高。
　　因此，机组带初负荷后要控制主蒸汽温度，关键是提高炉内温度，改善燃烧，提高主蒸汽压力，等汽压上升后，再相应地开大汽轮机调门。
　　4两种控制措施比较及其弊端
　　第一种控制措施：并网后增投A层大油枪。0号柴油较黄陵煤的能量大，柴油的液滴较煤粉颗粒燃烧快，因此投入A层大油枪以柴油替代一部分煤粉，燃烧加快，火焰温度提高；另外油枪高温火焰对煤粉进行加热，加快煤粉的着火和燃烧。增投A层大油枪后等量燃料量下主汽压力有明显的上升，但是这使微油点火启动的节油目标大打折扣。
　　第二种控制措施：提高给水压力。随着锅炉负荷的增加，炉内燃烧加强，蒸汽流量增加，蒸汽温度更易控制。提高给水压力，增加减温水量，将有利于汽温的调节。但是，对于超临界机组，给水泵功率占主机发电功率3％～4％左右，低负荷时降低锅炉给水压力来降低给水泵耗功将给机组的热经济性带来明显益处，因此，提高给水压力，与机组降耗节能的初衷是背道而驰的。
　　5综合控制措施及效果
　　（1）锅炉启动过程中尽可能燃用高热值、高挥发分、低灰分、低水分的煤种。通常挥发分愈多的煤，愈容易着火；水分多，使着火推迟，燃烧也不易完全，水分增大对过热汽温也有影响，一般经验数据为：水分增加1％，过热汽温升高1.5℃；灰分大，使煤不易燃尽、燃烧不稳定，并带走大量物理显热，灰分增大对过热汽温也有影响，一般经验数据为：灰分增加10％，过热汽温升高5℃。
　　（2）汽轮机冲转前后合理控制煤量。在关闭高、低旁路准备汽轮机冲转前可以适当减少锅炉燃料量，防止蒸汽温度在汽轮机冲转至并网前上升幅度过大，尤其是在试验或等待时间较长时。在机组并网前适当增加锅炉燃料量，可以减缓机组并网后汽压下降的速度。
　　（3）提高给水温度，加强除氧器加热。在机组并网后，及时投入高、低压加热器尤其是高压加热器，在其投入后可提高给水温度90℃左右，大大提高了给水焓值，锅炉水冷壁上的温度将升高，炉壁附近烟气温度也将升高，有利于煤粉颗粒的着火和稳燃。
　　（4）合理控制一次风和二次风。适当降低投用磨煤机的一次风量，磨煤机出口煤粉细度会有所上升，同时提高一次风温，可以加快煤粉颗粒的着火和燃尽。二次风虽经过空预器加热，但在锅炉低负荷时其温度仍远低于炉膛内烟气的温度，所以过大的二次风量涌入必然降低着火区域的温度。通常控制总风量在45％左右，过剩空气量已足够，同时控制磨煤机组对应区域的二次风量不过大，以提高炉膛内温度，加快煤粉颗粒的着火和燃尽。
　　（5）尽早投入底层磨煤机A。在机组准备并网前，应尽可能完成第2台磨煤机的暖磨工作，以利于在机组并网后第2台磨煤机尽早投入。这样A，B层燃烧器出口火焰间形成互补，改善炉内煤粉燃烧状况，提高火焰温度，同时也使得火焰中心下移，改善锅炉受热面辐射热量和对流热量的分配，提高主蒸汽压力，从而减缓主蒸汽温度上升。
　　结语
　　综上所述，控制好超温及升温率过高现象是一项技术性要求比较高的工作。需要我们控制好入炉煤的质量以及不同阶段的燃料量。同时也应加强运作过程中的监控，提高施工人员和技术人员的个人综合技能，在不断的实践中积累经验。从而避免超温及升温率过高的现象，保证锅炉的正常运作。
　　参考文献
　　[1]朱红盛.微油点火技术在丰泰电厂中的应用[J].内蒙古科技与经济，2009（08）.
　　[2]周东.600MW超临界锅炉燃烧器微油点火改造[J].江苏电机工程，2009（05）.