王振芳

(內(nèi)蒙古科技大學，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

根據(jù)鍋爐原理中超負荷運行時有：主蒸汽品質(zhì)差、鍋爐尾部易產(chǎn)生冷凝腐蝕、鍋爐內(nèi)部水循環(huán)遭到破壞等不利影響；燃煤鍋爐超溫超壓運行，可能造成燃煤鍋爐各個換熱器及管路出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。燃煤鍋爐超溫超壓超負荷運行時有哪些危害，筆者簡單介紹了燃煤鍋爐超溫超壓超負荷運行產(chǎn)生的原因及處理方法。

1 燃煤鍋爐超過額定壓力運行危害

當燃煤鍋爐的主蒸汽壓力超過設(shè)計時的額定壓力時，簡稱為超壓運行，鍋爐超壓運行時的危害有：①燃煤鍋爐設(shè)備的水冷壁、屏式過熱器、過熱器等金屬管可能會發(fā)生變形，當超壓運行過大時，燃煤鍋爐設(shè)備的水冷壁、屏式過熱器、過熱器等金屬管可能發(fā)生爆管、嚴重時導致鍋爐爆炸；②連接管子的焊口，在超壓時可能會使焊口產(chǎn)生裂紋，而導致管內(nèi)蒸汽的泄漏，嚴重時甚至造成危害；③超壓蒸汽對噴嘴和汽輪機的運行產(chǎn)生不利影響。

2 燃煤鍋爐超過額定溫度運行危害

燃煤鍋爐輸出主蒸汽的溫度超過其設(shè)計時的額定溫度的時候，簡稱鍋爐超溫運行，這時產(chǎn)生的危害有：①鍋爐本體的金屬材料，運行溫度超過了設(shè)計時額定溫度，金屬材料的老化速度會加快。②金屬材料蠕變損傷速度會加快，從而導致鍋爐不能正常運行。③金屬材料耐久強度會下降，如12Cr1MoVG材質(zhì)，當12Cr1MoVG材料溫度為540℃時，12Cr1MoVG材料的持久強度為124 MPa；當12Cr1MoVG材料的溫度為570℃時，12Cr1MoVG材料的持久強度下降為85 MPa。由此可見，12Cr1MoVG材料溫度升高了，而12Cr1MoVG材料的持久強度卻降低了，這樣，燃煤鍋爐運行壽命縮短，造成運行成本增加。④第三、第四級過熱器煙氣側(cè)的管道容易發(fā)生高溫，從而造成管道被腐蝕。隨著蒸汽的溫度逐步升高，會導致過熱器的金屬強度也在逐步下降，過熱器使用壽命縮短，不利于燃煤電廠安全生產(chǎn)運行，所以對燃煤鍋爐蒸汽調(diào)溫控制是必需的。⑤燃煤鍋爐水冷壁積灰或者結(jié)焦，導致燃煤鍋爐換熱器溫度過高爆管。⑥再熱氣溫的調(diào)節(jié)同樣也會對主蒸汽溫度有影響。

3 燃煤鍋爐超過負荷長時間運行的危害

由鍋爐運行原理可知，燃煤鍋爐的蒸發(fā)量分為額定蒸發(fā)量和最大連續(xù)蒸發(fā)量兩種情況，當燃煤鍋爐出力高于最大連續(xù)蒸發(fā)量時，其危害性主要有：①增大蒸汽流量，蒸汽流動阻力增大，鍋爐設(shè)備承受的壓力也會升高，燃煤鍋爐設(shè)備的承受力就會改變。②超負荷運行會導致燃煤鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)流速不斷地增大，工質(zhì)流動的阻力也會相應(yīng)地增大，這就會對水循環(huán)產(chǎn)生不利的影響。③由于超負荷運行，燃煤鍋爐的蒸發(fā)量勢必要增大，如果設(shè)備排污不夠及時，會加快鍋爐的結(jié)垢速度，可能造成超溫等問題。④超負荷運行將導致蒸發(fā)面負荷和蒸汽空間容積負荷都增大，飽和蒸汽含水量將增大，從而蒸汽品質(zhì)下降，汽輪機作功能力受影響，導致汽輪機末級腐蝕等問題。

4 燃煤鍋爐超溫超壓超負荷的原因

燃煤鍋爐管路由于超溫等原因而導致鍋爐爆管。在現(xiàn)場燃煤鍋爐爆管事故的檢驗中，查出了由于燃煤鍋爐的四管(其中水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器)金屬過熱所致燃煤鍋爐爆管事故占燃煤鍋爐爆管事故總數(shù)的30%左右，磨損性原因和耐受腐蝕性原因所致燃煤鍋爐爆管事故各占大約15%，管的焊接質(zhì)量不符合要求占燃煤鍋爐爆管事故大約30%，其他的原因則只有大約15%。

4.1 煤水比出現(xiàn)了問題

對于燃煤直流鍋爐而言，煤粉與給水的比例出現(xiàn)失調(diào)，導致汽水分離器出口蒸汽溫度異常；如果使用不同煤礦的煤，由于煤粉的發(fā)熱量不同，雖然煤水比正常，也會出現(xiàn)超溫問題；如果燃燒器的傾角改變，導致爐膛火焰中心位置發(fā)生改變，也會影響鍋爐各個換熱面，導致鍋爐超溫問題；如果磨煤機磨得煤粉粗細差別大，或者一次風送粉均勻度發(fā)生改變，也會導致燃煤鍋爐出現(xiàn)超溫。

4.2 給水溫度和吹灰器的影響

如果燃煤鍋爐給水溫度高了，將會導致燃煤鍋爐超溫；如果燃煤鍋爐使用的煤粉含灰分大，吹灰器不能及時清灰，使爐膛內(nèi)產(chǎn)生嚴重積灰，導致水冷壁管壁溫度過高，出現(xiàn)燃煤鍋爐的超溫問題；如果煤粉燃燒不徹底出現(xiàn)結(jié)焦，也會導致鍋爐超溫運行。

4.3 尾部煙道擋板開度影響

鍋爐尾部煙道的煙氣擋板是控制鍋爐尾部受熱面的換熱量，如果鍋爐尾部煙道的煙氣擋板開度發(fā)生變化，導致低溫過熱器或者低溫再熱器換熱異常，導致燃煤鍋爐超溫運行。

4.4 負荷變化影響

根據(jù)用戶負荷的變化，需要不斷調(diào)整電廠的負荷，這樣鍋爐負荷也要發(fā)生變化，如果負荷降低，需要的蒸汽量降低，如果沒有及時調(diào)整燃煤量，就會導致燃煤鍋爐出現(xiàn)超溫超壓現(xiàn)象。

4.5 高過減溫水變化的問題

高溫過熱器減溫水控制失靈，可能出現(xiàn)減溫水量減小，出現(xiàn)主蒸汽超溫超壓現(xiàn)象，如果不及時進行處理，過熱器長時間工作在超溫超壓狀態(tài)，會導致過熱器老化，影響過熱器的使用壽命。

5 燃煤鍋爐超溫超壓超負荷的解決方法

燃煤鍋爐出現(xiàn)超溫、超壓和超負荷等問題，如何避免問題的發(fā)生以及如何處理這些問題。都是關(guān)乎燃煤鍋爐運行安全的問題，必須加以重視。

5.1 煤水比問題的處理

出現(xiàn)燃煤鍋爐的超溫現(xiàn)象，如果是煤粉和水的配比出現(xiàn)了差異，調(diào)節(jié)煤粉比；如果是使用了不同煤礦的煤，因發(fā)熱量不同，需要改變煤水比，直到主溫度達標。

5.2 燃煤鍋爐過熱器超溫處理

在對鍋爐整體設(shè)計時，如果存在鍋爐內(nèi)溫度高，水汽運轉(zhuǎn)不暢，受熱面結(jié)構(gòu)布置不合理，水蒸氣流量低的情況都會引起過熱器超溫。在電廠鍋爐的檢驗過程中如出現(xiàn)異物堵塞，屏式過熱器聯(lián)箱隔板倒了等情況，會造成工質(zhì)流動不暢，造成過熱面超溫，管體的爆裂。在運行中可能會出現(xiàn)由于燃燒溫度控制不當，火焰偏斜、火焰上移、一、二次風配比不夠、燃燒不完全導致在煙道中產(chǎn)生二次燃燒、蒸汽流量控制不足、降低溫度和加熱器減速停止不當、高壓加熱器投入效率低等情況，也可能會直接造成高壓加熱器管路的溫度超標。除此之外，我們還要特別注意，要提高鍋爐給水質(zhì)量，避免出現(xiàn)流動阻塞，不影響過熱器傳熱。做好對鍋爐進行燃燒與調(diào)節(jié)，防止鍋爐火焰中心的傾向偏斜。注意控制鍋爐的磨煤系統(tǒng)，控制煤粉顆粒的大小，合理使用一、二次風的量及配比，防止煤粉在燃燒時產(chǎn)生結(jié)焦，減少受熱偏差，防止鍋爐后尾部重新燃燒，從而保證鍋爐的給水品質(zhì)以及運行中的汽水品質(zhì)合格。

5.3 噴水減溫問題的處理

鍋爐超溫如果是噴水減溫的問題，要查找是一級噴水減溫還是二級噴水減溫的問題，如果確定就查找是閥的問題還是控制系統(tǒng)的問題，具體措施是在使用前應(yīng)將主機上相應(yīng)的降壓和減溫水調(diào)解閥門切換到手動，適當?shù)亟档蜕?、減負荷的速度，防止發(fā)生主汽車過熱，及時與維護人員進行處理。

5.4 燃煤鍋爐超壓超負荷處理

出現(xiàn)此類問題時要找出引起它的原因，查找超壓根源是什么？是燃煤的問題還是給水的問題，調(diào)整煤水比；如果是負載增加，那就要采取降負荷的方法解決；如果是給水量引起的，就要降低給水量。

5.5 鍋爐超溫超壓的處理

如果在鍋爐運行時，管壁受到的液體壓力過高，就會造成過熱器和再熱器出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，我們就要找出是哪方面的原因?qū)е聣毫^高，比如火焰中心上移，導致蒸汽溫度過高引起壓力增高等等，就要調(diào)節(jié)火焰中心。

6 結(jié)束語

無論是燃煤鍋爐的超壓、過熱、過高溫度，還是超負荷等情況均可能對燃煤鍋爐的運行造成非常不良的影響。①最重要的一個問題就是燃煤鍋爐運行的安全性，燃煤鍋爐高度超負荷運行，導致蒸汽機系統(tǒng)在高度超負荷時停止，不要一直以為鍋爐擁有了安全防護閥，就不會有任何問題，對鍋爐安全事故要提前預警，同時我們必須做出相應(yīng)防護管理措施及相關(guān)應(yīng)急預案。②就是這些鍋爐設(shè)備的使用壽命問題，縱然我們的鍋爐設(shè)備在短時間內(nèi)超負荷的運行沒有問題，但鍋爐設(shè)備的使用壽命將會大幅度的縮短，影響整個電廠的運行，也可能影響到工業(yè)生產(chǎn)的正常進行。因此，燃煤鍋爐的正常運行負載應(yīng)盡可能地控制在正常所需允許的范圍內(nèi)，保障電力供給，讓生產(chǎn)順利進行，造福人民。