杨柳青电厂#5炉主汽温度分析

摘 要：主汽温度作为机组运行中锅炉燃烧的主要参数，其数值高低会对锅炉运行安全产生重要的影响，必须引起高度重视。本文针对不同工况下主汽温度变化情况进行分析，有利于及时作出应对，对保证锅炉安全平稳运行有一定的指导作用。

关键词：锅炉 主汽温度 变化

中图分类号：TK227.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0187-02

Abstract：Main steam temperature as the key parameter of boiler combustion，its higher or lower has an important influence on boiler operation.In order to respond in time and ensure the safety of boiler operation，this article analyses the effect of main steam temperature changes under different working conditions.

Key Words：Boiler；Main Steam Temperature；Change

天津华能杨柳青热电厂三期#5锅炉采用德国BABCOCK公司产品，其型号为：BLK-1025亚临界参数，一次中间再热、直吹式制粉系统、旋流燃烧器、双燃烧室（W火焰）、100%飞灰复燃、液态排渣、塔式、本生型直流锅炉[1]。

锅炉受热面由炉膛及省煤器、过热器以及再热器组成。其中过热器系统主要由五级过热器组成。一级过热器是由锅炉上部的垂直上升水冷壁连用顶棚组成的，它属于辐射式过热器，布置在辐射室四周的墙上，俗称包墙管。二级过热器是由悬吊管组成的，它用来悬过热器、再热器和省煤器，逆流布置在烟道中，俗称悬吊管。三级过热器属于屏式过热器，也称半辐射半对流过热器，布置在高温烟气区的入口处，顺流布置，入口设有一级减温器。四级过热器是对流过热器所在位置不属于高温烟气区，布置方式为可疏水式顺流布置。五级过热器为对流式末级过热器，它布置在高温烟气区，布置方式为可疏水式顺流布置，在入口装有二级减温器。锅炉共有四台磨煤机，每个燃烧室对应2台磨煤机。机组额定负荷为300 MW，额定主汽温度为541℃[2]。

1 主汽温度偏低的现象及原因分析

锅炉主汽温度偏低会影响锅炉的经济性，不但增加汽耗，降低机组效率，而且会引起汽轮机末级叶片湿度增加和上下缸温差增大，严重时会发生汽轮机水冲击等导致机组打闸停机的事故，威胁机组的安全运行。主汽温度偏低一般表现为以下几种情况。

（1）运行工况为机组负荷150 MW，2台磨运行，AGC指令涨负荷需启第3台磨。如图1所示，机组负荷由150 MW涨至210 MW过程中，AGC指令快速上升，协调控制指令会大幅度加水加煤且要有过调量，此时会导致主汽温度偏低，最低至480 ℃。其原因为负荷150 MW时两台磨运行，总煤量约为18.5～19 kg/s（协调控制逻辑中单台磨煤机最大煤量为12 kg/s），而负荷210 MW时所需总煤量约为27 kg/s，加上涨负荷时的过调量约3 kg/s，实际机组所需煤量约为30 kg/s，而两台磨所能承受的最大煤量约为24 kg/s，加上启动第三台磨（启磨约需15分钟）时点三只油枪的总油量约1.5 kg/s（换算成煤量约3 kg/s），机组启磨涨负荷过程中实际煤量约27 kg/s，小于210 MW时所需煤量，但是两台磨加三支油枪根据协调逻辑允许带220 MW负荷；而锅炉给水流量是根据负荷为210 MW时计算的总煤量（30 kg/s）进行增加，从而导致给水流量偏大，造成汽温偏低。此外，燃煤加入锅炉后其发热量并不能马上释放出来，而是需要一定的时间积累，期间会导致主汽压力偏低，汽压偏低又需要给水流量的进一步增加，这也是造成主汽温度偏低的一个原因。

按主汽额定温度541 ℃计算，图1中6：20～6：50主汽平均汽温为506 ℃，远低于额定温度。

（2）运行工况为机组负荷150 MW，给水流量120 kg/s闭锁（协调最小流量控制）。如图2所示，机组负荷一直稳定在150 MW，但是汽温在525 ℃左右波动，最低达到503 ℃。其原因为低负荷运行时给水流量无法与燃煤的实际发热量进行合理地配比，给水流量由于闭锁无法进一步减少，导致煤水比失调（协调控制逻辑中煤水比约为1：8），期间虽采用加强长吹吹灰的手段但实际效果并不明显。按主汽额定温度541 ℃计算，图2中0：00-8：00主汽平均温度为533 ℃。

（3）运行工况为机组负荷降至150 MW，给水流量120 kg/s闭锁，煤量减至目标负荷后继续过调。加上由于锅炉的蓄热特性导致的主汽压力偏高，二者叠加从而协调指令继续减煤导致煤水比失调，也易造成主汽温度偏低。

2 主汽温度过高的现象及原因分析

主汽温度过高会导致锅炉受热面超限，引起承压受热面的金属强度降低，热应力增加，严重时造成胀粗和爆破，降低使用寿命。主汽温度过高一般表现为以下几种情况。

（1）机组负荷频繁波动。此时可分为高负荷工况和低负荷工况。图3所示为高负荷工况时的情况，从图中可以看出AGC指令在230 MW和250 MW之间频繁波动，从而导致主汽温度最高至548 ℃。图4所示为低负荷工况时的情况。图中机组负荷由150 MW涨至170 MW后又回落至150 MW，造成主汽温度最高达550.6 ℃。其原因为机组负荷频繁波动导致主汽压力的波动，而过调量也随着机组负荷的波动不断变化，二者叠加加剧了煤水比的短暂失调。

（2）吹灰的影响。对末级过热器吹灰时突然遇上机组涨落负荷，二者叠加容易造成超温。其原因为涨落负荷时锅炉按照协调指令有一定的过调量，过调量的影响加上吹过灰的效果容易造成超温。

（3）减温水调门动作的迟缓也是造成超温的一个原因。特别是位于最后两级过热器之间的二级减温水调门。由于此调门为运行中控制主汽温度的最直接手段，其动作的快慢对控制汽温起着至关重要的作用。

3 结论

在运行中应根据不同的运行工况提前采取必要的措施控制好主汽温度，最大可能地充分发挥锅炉的热效率。通过工作中的不断总结和积累，力求锅炉运行的安全性、经济性大大提高。

参考文献

[1] 300MW机组培训教材[M].天津华能杨柳青热电有限责任公司.

[2] 300MW锅炉运行规程[M].天津华能杨柳青热电有限责任公司.