珠海电厂1号锅炉过热器频繁超温原因研究和防范措施

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1、珠海电厂1号锅炉过热器频繁超温原因研究和防范措施【摘要】过热器超温是锅炉运行中普遍存在的问题,严重时会直接导致锅炉爆管，对机组设备造成严重危害。本文从运行调整角度深入分析了珠海电厂1号锅炉过热器频繁超温的原因，并在此基础上提出相应的防范措施来保证机组的安全经济运行。【关键词】锅炉过热器；超温；防范措施一、引言近年来，由于煤源紧张，锅炉都燃用非设计煤种，锅炉结焦严重或者运行工况发生改变时燃烧未及时调整以及电网调峰AGC运行方式下负荷指令的不确定性，给锅炉运行汽温的调整带来了困难，导致锅炉过热器管壁超温问题依然存在。锅炉承压受热面长期在高温和应力下运行，金属材料会出现蠕变、断裂、应力松弛、组

2、织变化和其它损坏和常温下所没有的情况，长时间频繁超温，金属的热强度会降低，金相组织性能变差，严重时发生爆管，导致锅炉被迫停炉，极大地影响锅炉的安全性和经济性。我厂1号锅炉过热器管壁超温现象频繁发生，例如在2012年5月，三级过热器第8点超温17次，累计超温时间约159分，6月份，三级过热器第1点超温33次，累计超温时间达107分，如图1、2所示。如果这种现象长期得不到解决，则会导致锅炉爆管事故，对机组设备造成严重危害。因此，本文深入探索我厂正常运行调整过程中过热器超温的原因，并提出防范措施，以保证锅炉的安全运行。二、锅炉过热器概述三、过热器频繁超温点分析锅炉的结构设计与运行调整不当都容易

3、引起锅炉过热器超温[1],本文仅从运行调整角度对锅炉过热器超温的原因进行具体分析。我厂锅炉过热器超温主要发生在锅炉三级过热器第1、8监测点[2],对过热器超温，本文认为主要由以下原因导致的：首先，机组负荷增减及波动引起过热器超温。正常情况下，机组在AGC方式下运行，且负荷升降速率设定在9MW/MIN。但在电网调峰下，AGC负荷指令往往出现大幅度的增或减。当机组增加负荷时，风量以及燃料量的突然增多会使烟气温度上升，负荷升速率过快的同时而锅炉压力调整未能及时跟上，两者相互作用的结果就会使过热器管壁温度上升，甚至超温。另外，电网的调峰经常会使得AGC负荷指令出现频繁的波动，即当AGC执行减负荷

4、指令，而负荷还没有减到规定值AGC又出现增加负荷指令等，如此反复的波动会直接导致锅炉的燃烧控制系统和气温控制系统在强大的外扰下出现超调，引起超温。其次，磨煤机运行方式改变引起过热器超温。每台锅炉配备有六套制粉系统，六层喷燃器沿炉膛标高采用等间距布置形式，额定负荷需要5台磨煤机运行，最下层磨备用。制粉系统的启停由机组负荷来决定，当机组负荷变动频繁则制粉系统的启停就相对频繁。制粉系统特别是最上层与最下层制粉系统的启停，对炉内燃烧工况、气温的影响较大。当最上层磨投运时会使炉膛火焰中心位置升高，使炉膛出口温度升高，从而导致过热器壁温升高。当最下层磨停运时，也会使炉膛火焰中心位置相对升高，进而导致

5、水冷壁的吸热量减少，蒸发量减少，汽压降低。为了维持主蒸汽压力不变，必然加大上几层给煤机的给煤量，压力恢复过程中极易引起超温。另外，在启动磨煤机时，由于磨辘长时间咬煤不成功，CRT无煤量显示时间较长，“多余”的煤进入炉膛引起锅炉汽压、汽温突升，引起过热器管壁超温。第三，炉膛结焦严重，未及时吹灰引起过热器超温。我厂沿炉膛高度共布置四层共88只短吹灰器，在规定的负荷和参数情况下定时投入一层短吹灰器进行炉膛吹灰。吹灰器在运行中由于故障率较高和没有按规定及时吹灰，造成炉膛结焦不能及时清除。炉膛结焦会使水冷壁的传热热阻增加，吸热量减少，炉内换热减弱，炉膛出口烟温升高，进入过热器的烟温升高，再加上水冷

6、壁产汽量减少，流过过热器蒸汽量减少，这样使得过热器管壁得不到很好冷却，过热蒸汽温度升高，减温水量增加，如未及时调整，将导致管壁超温。另外，炉膛出口烟温升高同时还加剧了炉膛出口三级过热器局部结焦，造成热偏差，导致管子超温损坏。第四，锅炉吹灰不当引起过热器超温。正常运行中，通常需要将燃烧器摆角摆高来使再热器出口蒸汽温度达到额定值。但燃烧器摆角摆高后会引起过热器减温水量增大，此情况在低负荷时尤为明显，此时如果对过热器吹灰，吹枪喷进的蒸汽不仅增大了烟气量，还使流经过热器的烟气流速增大，传热系数增大，烟气与管壁的传热增加，气温升高。而此时减温水调温的裕度也不能满足调温的需求，过热器管壁温度急剧上升

7、。运行经验可知对过热器吹灰可使过热器金属温度上升2(rc左右，如果吹灰前未采取任何措滋吹灰，将导致过热器管壁超温。第五，氧量调整不当引起过热器超温。负荷不同以及煤质的差异所需氧量是不同的，如果在运行中不能根据燃烧的需要及时调整氧量而导致氧量不足，则炉内会产生还原性气氛，熔点较高的Fe203还原为熔点较低的FeO,从而使灰熔点大大降低，这样就增加了炉膛结渣的可能性，炉膛结渣，水冷壁吸热减弱，出口烟温升高，过热器管壁超温。另外，氧量不足