袁 強(qiáng)

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七〇三研究所無錫分部，江蘇 無錫 214151）

淺談?dòng)绊戝仩t汽溫的因素及調(diào)節(jié)措施

袁 強(qiáng)

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七〇三研究所無錫分部，江蘇 無錫 214151）

本文以某型燃油鍋爐為例，簡要分析了在設(shè)備運(yùn)行過程中，影響鍋爐出口蒸汽溫度的幾點(diǎn)因素，并提出了一些調(diào)節(jié)措施。

鍋爐；蒸汽溫度；影響

鍋爐的主蒸汽溫度是鍋爐安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)之一，汽溫過高或過低都會(huì)影響到鍋爐本體的壽命及用汽設(shè)備的安全性，因此，需要對(duì)蒸汽溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控并進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)節(jié)。本文結(jié)合了某單位鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐，分析了影響鍋爐汽溫的幾個(gè)因素，并提出了一些調(diào)節(jié)措施。

該單位使用的是單汽包、自然循環(huán)、π型布置的次高壓燃油蒸汽鍋爐，額定蒸發(fā)量為45t/h，額定蒸汽壓力為6.6MPa，額定蒸汽溫度為485℃，給水溫度為105℃。除鹽水經(jīng)過大氣式除氧器加熱后，由給水泵經(jīng)省油器送至鍋爐汽包內(nèi)，產(chǎn)生的過熱蒸汽通過熱網(wǎng)管道供汽輪機(jī)組使用。鍋爐的主蒸汽溫度對(duì)機(jī)組有著直接影響，溫度過高會(huì)導(dǎo)致過熱器管等受熱面超溫，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生額外的熱應(yīng)力，從而縮短設(shè)備的使用壽命，蒸汽溫度過低不但影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，還可能使汽輪機(jī)后幾級(jí)的蒸汽濕度變大，在葉片上出現(xiàn)凝結(jié)水，對(duì)葉片造成汽蝕，從而威脅機(jī)組的運(yùn)行安全。

1　鍋爐負(fù)荷變動(dòng)的影響

該臺(tái)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽主要用于汽輪機(jī)等動(dòng)力裝置的性能試驗(yàn)。由于各臺(tái)汽輪機(jī)型號(hào)、性能的不同，對(duì)蒸汽參數(shù)的要求是不同的。且在參試過程中，根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容變化，蒸汽量會(huì)有較大幅度的波動(dòng)，這些都會(huì)對(duì)鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷有較大影響，負(fù)荷變動(dòng)過快則會(huì)使汽溫發(fā)生較大的波動(dòng)。在試驗(yàn)開始階段，機(jī)組用汽量較小，鍋爐處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，投入燃料量少，主蒸汽溫度低，因此，需要在汽輪機(jī)進(jìn)汽前端開啟疏水，增大蒸汽流量以達(dá)到提高蒸汽溫度的目的。在試驗(yàn)中間階段，由于機(jī)組會(huì)頻繁變化工況，蒸汽流量波動(dòng)較大，當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，爐膛內(nèi)的燃料增加，由于煙溫和煙速的增加，對(duì)于對(duì)流式過熱器來說，會(huì)使出口汽溫升高，故在燃燒加強(qiáng)后，司爐人員需加強(qiáng)對(duì)鍋爐的監(jiān)視，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，防止蒸汽溫度超出限制。

2　主蒸汽壓力的影響

壓力升高，蒸汽的飽和溫度隨之升高，則從水變?yōu)檎羝璧臒崃吭黾?，在燃料不變的情況下，鍋爐蒸發(fā)量瞬間減小，即通過過熱器的蒸汽量減少，會(huì)導(dǎo)致汽溫升高，反之，壓力下降，汽溫下降。但壓力變化對(duì)汽溫的影響只是一個(gè)暫時(shí)的過程，蒸汽壓力降低后，隨著燃料量及進(jìn)風(fēng)量的增大，汽溫最終還是會(huì)上升的。因此，在試驗(yàn)過程中，司爐人員需要與汽輪操作司機(jī)進(jìn)行密切、及時(shí)的溝通與配合，根據(jù)汽機(jī)運(yùn)行工況要求，提前對(duì)燃料及風(fēng)量進(jìn)行增減，控制汽溫在正常范圍內(nèi)。

3　減溫水的影響

目前，鍋爐機(jī)組多廣泛采用噴水減溫的方式來控制過熱器蒸汽溫度。該單位鍋爐的減溫水系統(tǒng)也采用了二級(jí)噴水減溫調(diào)節(jié)方式。在這樣的調(diào)節(jié)方式下，除了可以有效減少蒸汽溫度在擾動(dòng)下的延遲，改善過熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)品質(zhì)外，第一級(jí)減溫水還具有防止高溫過熱器超溫的作用。當(dāng)減溫水量發(fā)生變化時(shí)，雖然減溫器出口處的汽溫已經(jīng)發(fā)生變化，但要經(jīng)過較長的過熱器管道才能使出口汽溫發(fā)生變化，出口蒸汽溫度具有較大的滯后性。在設(shè)計(jì)與實(shí)際施工過程中，可以縮短減溫器與蒸汽溫度測點(diǎn)間的距離，使調(diào)節(jié)更加準(zhǔn)確、及時(shí)。

4　爐膛火焰中心位置的影響

給水在水冷壁管內(nèi)吸收爐膛傳來的熱量，受熱汽化，故隨著爐膛火焰中心位置的上移，水冷壁管吸收的熱量減少，燃料在爐膛內(nèi)停留的時(shí)間變短，更多的熱量進(jìn)入到過熱器受熱面，使汽溫上升。該臺(tái)鍋爐采用的是芬蘭奧林公司生產(chǎn)的燃油燃燒器，安裝于鍋爐前墻，三臺(tái)燃燒器呈倒三角布置，每臺(tái)燃燒器可提供約30%的負(fù)荷。由于燃燒器的投運(yùn)和負(fù)荷分配變化對(duì)改變火焰中心位置的影響較大，投用上層燃燒器時(shí)，火焰中心位置高，反之則下移。因此，在試驗(yàn)過程中可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況，合理投用燃燒器。在試驗(yàn)初期，機(jī)組用汽量較小，鍋爐處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，燃料量投入少，爐膛溫度較低，火焰充滿程度差，導(dǎo)致主蒸汽溫度低，因此，需要投用上層燃燒器以提高火焰中心高度，提升主蒸汽溫度。在設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，若發(fā)現(xiàn)蒸汽溫度上升過快，可適當(dāng)減小上層燃料的投入，如果情況還沒有緩解，可以暫時(shí)停用該臺(tái)燃燒器。

5 燃料的影響

該鍋爐主要使用-10#柴油作為主燃料，柴油由供油泵送入系統(tǒng)，經(jīng)壓縮空氣霧化后與助燃空氣混合，噴入爐膛燃燒。燃油的燃燒必須在油氣和空氣的混合狀態(tài)下進(jìn)行，其燃燒速度取決于油滴的直徑大小以及油氣和空氣的混合程度，直徑越小，與空氣的接觸面積越大，更有利于燃燒的進(jìn)行。因此，燃油在燃燒前要先進(jìn)行霧化，以使油在噴入爐膛后能迅速加熱蒸發(fā)，充分燃燒。如果燃油在爐膛內(nèi)燃燒不充分，有一部分未完全燃燒的油滴被煙氣攜帶至尾部煙道，使燃燒過程后移，會(huì)使主蒸汽溫度升高。當(dāng)燃油品質(zhì)下降，如油中含有較多水份時(shí)，水份在爐膛內(nèi)蒸發(fā)需要吸收熱量，使?fàn)t膛溫度降低，同時(shí)水份的增加，也使煙氣體積增加，增大了煙氣流速，使過熱器的吸熱量增大，蒸汽溫度上升。因此，在鍋爐運(yùn)行中，需定期檢查油槍，清理或更換油槍霧化片，保證燃油的霧化品質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)束后需將油槍吹掃干凈，防止剩油積碳，堵塞噴嘴。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)燃油品質(zhì)的檢驗(yàn)，做好油罐防護(hù)措施。如定期更換油罐頂部密封，加強(qiáng)油罐底部不定期的水及污油的排放，定期進(jìn)行油罐內(nèi)部清理等工作，以提高油品質(zhì)量。

結(jié)語

作為試驗(yàn)用鍋爐，該鍋爐的運(yùn)行工況復(fù)雜，燃燒調(diào)節(jié)頻繁，對(duì)蒸汽溫度影響的因素也較多。因此，需要司爐人員在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，定期巡檢，加強(qiáng)對(duì)汽溫的監(jiān)視與調(diào)整，分析影響參數(shù)變化的因素，保證蒸汽在合格的范圍內(nèi)輸出，確保鍋爐的安全和試驗(yàn)的順利進(jìn)行，并進(jìn)一步提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

［1］辛洪祥.鍋爐運(yùn)行及事故處理［M］.南京：東南大學(xué)出版社，2004.

［2］丁立新.電廠鍋爐原理［M］.北京：中國電力出版社，2006.

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