陶剛強

摘 要：隨著我國社會生產的不斷進步，對于電力等生產要素的需求不斷增大，電力供給儼然已經成為生產生活中一個不可或缺的組成部分。而鍋爐是電力生產中一個十分重要的組成元素，也是行業(yè)內的重點研究內容之一。對于鍋爐啟動初期關閉金屬溫度控制的研究，對于維護生產安全，提升鍋爐的使用效率和使用壽命具有十分重要的意義。

關鍵詞：鍋爐；啟動初期；管壁溫度；控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.039

鍋爐管壁金屬溫度超限，會對鍋爐設備金屬部件壽命造成極大的影響。鍋爐啟動過程初期比較容易發(fā)生管壁溫度超溫情況，且存在管壁溫度大面積超溫且超溫幅度較高的現(xiàn)象。啟動過程如何控制鍋爐管壁金屬溫度在規(guī)定范圍內，防止啟動過程中管壁金屬溫度超溫應引起我們足夠重視。

1 鍋爐的超溫原理解析

鍋爐啟動過程中，煙氣所產生的對流熱和輻射熱由過熱器來進行吸收，這些吸收來的熱量再進一步的通過管壁傳遞給蒸汽，使蒸汽溫度增高。所以，煙氣溫度的提升和煙氣量的增大都會提升管壁內部的蒸汽溫度。在維持進口溫度和蒸汽流量恒定的基礎下，管壁內蒸汽的升溫將會引起其受熱面的升溫，進而造成管壁超溫的情況。與之類似，在維持鍋爐的燃燒程度恒定時，飽和溫度的改變和管路中工質流量的變化也容易造成管壁超溫。鍋爐啟動初期，水冷壁的入口處的水溫較低，爐中水溫的升速維持在每分鐘1.5攝氏度以下。[1]然而，水冷壁的狀態(tài)未達到飽和這一期間，過熱器中并沒有蒸汽降溫，長時間的干燒，此時，較高的煙氣溫度將使過熱器出現(xiàn)超溫的現(xiàn)象。[2]另外，保持傳熱量的不變，管壁的受熱面的氧化皮將增加熱阻，導致管壁溫度進一步升高，增加氧化速率。

2 管壁超溫的主要影響因素分析

2.1 給水的流量和溫度

鍋爐啟動初期，給水量要需要控制到最低，并及時的將沒有變成蒸汽的液態(tài)水回收。給水量的增大將會造成水冷壁的降溫，減少蒸汽的流量，受熱面與蒸汽的接觸將會受到影響，降低過熱器的冷卻能力，從而使管壁溫度升高。在鍋爐啟動點火時候，給水的溫度升高，將縮短水冷壁達到飽和狀態(tài)的時間，盡量縮短干燒時長，降低超溫情況發(fā)生的可能，提高安全性。飽和之后，在其它條件不變的情況下提高給水的溫度，將增加水冷壁和過熱器中的蒸汽流量，提升過熱器的冷卻能力，使管壁溫度降低。

2.2 煙氣的溫度

過熱器在吸收煙氣的熱量之后，管內的蒸汽會對其進行冷卻，當蒸汽流量不足甚至沒有蒸汽流動的時候，過熱器就變成了熱量的傳導體，其所吸收的熱量都會造成溫度的增加。初期，水冷壁所產生的蒸汽量相對較小，所能帶走的熱量十分有限，其冷卻能力不足，過熱器接近于干燒的狀態(tài)。[3]因此，鍋爐啟動初期的煙氣溫度對管壁溫度影響較大。通常來說，煤粉的吸毒、鍋爐的送風量和送風溫度都在很大程度上影響著爐內的燃燒環(huán)境，進而影響煙氣的溫度。因此，從煤粉細度、送風量、送風溫度等方面對煙氣溫度進行控制，是控制管壁溫度、防止超溫的最直接的方法。

3 實際操作中管壁金屬溫度控制的實驗經驗

查看歷次管壁超溫的情況，可以發(fā)現(xiàn)啟動過程中鍋爐管壁金屬溫度超溫現(xiàn)象主要發(fā)生在分隔屏過熱器。發(fā)生工況都是在機組并網帶初負荷后，A磨運行而負荷較低，在啟動第二套制粉系統(tǒng)后，比較容易發(fā)生分隔屏過熱器管壁大面積超溫的現(xiàn)象。其主要原因是由于機組并網后帶初負荷運行，機組負荷較低，流經分隔屏的蒸汽流量較少，對管壁的冷卻效果較差。而且在這一過程中由于燃燒效率較低，汽壓上升速度較慢，機組負荷上不來。在這樣的情況下啟動第二套制粉系統(tǒng)，位于爐膛上方的分隔屏過熱器就成為了超溫的重災區(qū)。鑒于上述情況，我們在本次#1機組啟動過程中對此進行了重點控制，也取得了比較好的實際效果，沒有發(fā)生管壁溫度超限的情況。

首先，在單臺磨煤機運行的情況下，應盡量把負荷帶上去，在實際操作上煤量可以帶到30T/H左右或者更高，就是用單磨盡可能的帶高負荷，最好是帶到40MW左右，在這樣的情況下，如果管壁溫度升高，可以適當采取噴水減溫適當降低蒸汽溫度，來降低分隔屏的管壁溫度。需要注意的是在使用噴水減溫的過程中應小幅度進行，防止大量減溫水進入造成蒸汽溫度驟降，引起管壁金屬溫度驟降。單磨帶較大煤量另外一個好處就是在啟動第二套制粉系統(tǒng)后，能通過減少A磨煤量來緩沖第二臺制粉系統(tǒng)啟動對燃燒造成的影響。

另外，在啟動第二套制粉系統(tǒng)過程中，需要對磨煤機進行充分的暖磨，確保比較高的磨煤機出口溫度，出粉能馬上燃燒，啟動后馬上減少A磨的煤量，保持總的燃料量不變或是微增，燃燒穩(wěn)定后再逐步加大燃料量，可以先加A磨煤量，保持剛啟動磨較小的煤量運行。在啟動第二套制粉系統(tǒng)過程中，應注意監(jiān)視汽包水位，防止磨組內部有存粉或者燃燒加強后，導致汽包水位突升！

最后，需要采取比較大的送風量。本次鍋爐啟動過程中，我們一直都維持比較大的送風量。在A磨運行，機組負荷30MW左右，送風量達到650T/H左右，之后逐步加到700T/H，配風上在保證運行磨煤機出口煤粉燃燒需要氧量的情況下，通過開大爐膛上層的SOFA風門和上層EE/DE層風門，讓大量的溫度較低的送風進入爐膛上部，起到降低爐膛上部煙氣溫度的作用，防止爐膛上部受熱面管壁金屬溫度超溫。

4 總結

鍋爐是能量轉化的重要工具，對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著至關重要的作用。鍋爐在生產過程中啟動時，容易出現(xiàn)管壁超溫的現(xiàn)象，極大的影響了鍋爐的使用壽命，降低了生產效率。對鍋爐管壁超溫的原理進行分析，抓住影響因素的重點，并在實際工作中對鍋爐管壁超溫的現(xiàn)象進行總結，獲得操作經驗，對提高生產效率、延長鍋爐壽命具有重要意義。

參考文獻：

[1]李文軍，黃偉.國產超臨界鍋爐啟動過程中的氣溫控制方法[J].鍋爐技術，2008（05）.

[2]葛浩，馮忠偉，王建國.超臨界機組鍋爐啟動初期過熱器管壁超溫研究[J].上海電力學院學報，2012（06）.

[3]林生.超臨界壓力直流鍋爐啟動初期主汽溫度偏高問題[J].湖北電力，2007（06）.