电站锅炉运行常见问题及措施

摘 要：介绍电站锅炉的分类、影响锅炉运行的因素；以大型燃煤电站锅炉煤粉炉为例，分析煤粉炉运行中容易出现的问题及应该采取的相应措施。

关键词：电站锅炉 煤粉燃烧 运行 问题 措施

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）001-058-02

1引言

随着社会的不断进步及国民经济的飞速发展，电力在各行业及人民的日常生活中的作用越来越突出，小到家里的电灯电视，大到工业生产的各个工序，电能的消耗无处不在。按照电力发展规划，截止到2020年，我国的发电装机容量将达到12亿千瓦。尽管国家不断发展新能源发电，但是我国的能源结构决定了近期及未来几十年内仍然将依赖以煤炭为燃料的火力发电机组的格局。锅炉是火力发电厂三大主机之一，是能量转换的地方，在锅炉内，燃料经过燃烧生成高温高压的烟气，将低温低压的给水加热成特定参数高温高压的水蒸汽。锅炉由省煤器、水冷壁、过热器、再热器等一系列受热面组成，燃料燃烧生成的高温烟气一边流动一边与受热面内的工质换热，最终将工质加热到额定参数。锅炉良好的燃烧和传热性能是保证锅炉安全运行的基础。但是由于我国的煤炭种类众多，劣质煤较多，作为锅炉燃料的动力煤大多为劣质煤，运行煤种往往与设计煤种有一定的偏差，致使锅炉很难在设计工况下运行，进而产生一些对锅炉的安全运行有严重影响的重大问题。本文介绍了电站锅炉的分类、分析影响锅炉运行的因素，介绍电站煤粉炉运行中常见的炉膛结渣、“四管”爆破、漏风、低温腐蚀等问题及解决措施。

2 电站锅炉简介

通俗来讲电站锅炉就是指用电厂于发电的锅炉。电站锅炉容量较大。常见机组容量有300MW、600MW及1000MW。电站锅炉按照燃烧方式划分主要类型有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。两者最大的区别是燃料燃烧时，煤粉炉将燃煤磨成液体状的煤粉燃烧，流化床锅炉燃烧块状的煤块。

燃料特性、锅炉容量及蒸汽参数等因素决定着电站锅炉的本体结构类型，常见的类型有倒U型、塔型、箱型。

煤粉炉根据燃烧器的布置有前强布置、前后墙对冲布置、四角切圆布置及W火焰炉。

3 影响锅炉运行的因素分析

锅炉运行是一个复杂的问题，影响锅炉安全高效运行的因素有很多。燃煤的煤质、水质、负荷及运行人员的专业水平和专业素质等都会影响锅炉运行的安全性和经济性。

3.1煤质

锅炉的结构和参数都以设计煤种热力计算的基础下确定的，但是由于我国的煤炭现状，种类繁多，差异很大，实际运行时，锅炉燃用煤种与设计煤种的煤质相差很大，由此就会产生很多的问题。

3.2水质

火力发电厂热力系统中汽水品质的好坏也是影响火力发电厂锅炉安全、经济运行的重要因素之一，如果锅炉水质不良，会造成锅炉受热面的结垢、腐蚀和过热器积盐，结垢不仅会影响锅炉的经济性，严重的话还会引起爆管等事故的发生。

3.3负荷

锅炉本体结构实在设计煤种、额定负荷下确定的。锅炉在其经济负荷下运行是最高效和安全的。但是由于峰谷差的问题，很多火电机组承担调峰的任务，有时不得不降负荷运行，低负荷工况下，炉膛内的燃烧工况不能很好的充满炉膛，易发生火焰中心偏斜问题，由此也会引起很多的运行问题。

3.4运行人员专业素质

锅炉运行调节是复杂的过程，影响因素众多，而且运行中出现的问题及调整手段各有区别，必须对症下药，这就要求锅炉运行人员具有良好的的专业素质及运行经验。

4电站锅炉运行常见问题及措施

4.1炉膛结渣

电站燃煤锅炉的炉膛结渣是物理化学及复杂流体力学的过程。影响因素众多，不仅与灰熔点、灰成分、灰粘度等结渣特性有关系，还受到炉膛热力参数、燃烧器的结构与布置、炉膛内空气动力工况以及锅炉运行参数等的影响。燃用单一煤种的锅炉结渣与燃烧混煤的电站锅炉的结渣特性又是完全不同的。锅炉运行过程防止结渣的措施有燃烧调整、改变配风给粉方式、改变喷口倾角及假象切圆的直径大小以及提高气流的刚性；采用水平浓淡分离式的燃烧器；再易结渣部位加装吹灰和打渣孔；对于燃用混煤的锅炉改变入炉煤的掺煤比等。

4.2“四管”爆破

水冷壁、过热器、再热器及省煤器是燃煤电站锅炉四管。“四管爆破”是火电机组非计划停运的主要原因。造成“四管爆破”的主要原因有应力超限、超温爆管、磨损、化学腐蚀及焊缝泄漏、结渣砸落、材质缺陷等原因。总的来说，“四管爆破”的原因是机组运行中缺陷处理不及时、安装、检修、调试质量缺陷、原材料质量缺陷、运行调整不当和燃用煤种超过设计允许范围。在运行过程中要定期检修，发现问题及时处理；确保给水的水质，避免过热器等受热面内结垢；燃用在设计范围内的煤种及时对锅炉燃烧工况的良好调节，避免炉膛出现结渣等问题。

4.3漏风

漏风也是电站锅炉运行中不可忽视的问题之一。锅炉制造水平和运行操作不当使电站锅炉的漏风问题对火力发电厂的经济性产生越来越大的影响。锅炉漏风是指温度低于炉膛温度的冷空气漏入锅炉内。为了避免煤粉和烟气喷出炉膛，电站锅炉一般都是在负压下运行，因此冷空气会通过各种间隙漏入炉膛。漏入炉膛的冷空气会对锅炉的温度场造成影响，严重的漏风还会对锅炉运行的安全性和经济性造成影响。电站锅炉漏风根据漏风的位置分为炉膛漏风、烟道漏风、制粉系统漏风及空气预热器漏风。炉膛漏风又有炉膛下部漏风和炉膛上部漏风之分。炉膛下部漏风会降低炉膛平均温度，推迟煤粉着火，火焰中心上移，排烟温度升高，火焰中心上移过高时还会造成过热蒸汽超温，影响锅炉安全性。预防和治理炉膛漏风问题的措施有设计时采用整体焊接的膜式水冷壁，确保良好的密封性，加强各个门孔的监视防止炉膛漏风。

空气预热器漏风是电站锅炉运行中危害最大的，减小空气预热器漏风措施有控制空气预热器烟气侧和空气侧的压差；防止空气预热器入口输灰管路堵塞；控制密封间隙、适当增加蓄热元件、改造空气预热器的密封结构，运行中还应加强中间放灰采用低氧燃烧技术、适当提高二次风温、改变配风方式等。

电站锅炉运行时，应根据不同漏风位置采取相应的运行和改造措施及时降低漏风，提高电站锅炉运行的安全性和经济性，从而降低发电成本。

4.4低温腐蚀

低温腐蚀是指发生在锅炉尾部受热面的腐蚀，不仅在发生在空气预热器上，有时也会发生在省煤器、钢制管道、除尘器和引风机等处。影响低温腐蚀的因素有燃料含硫量、过量空气系数、燃烧工况等；防止低温腐蚀的措施主要有低氧燃烧、使用添加剂、提高受热面的壁温及采用新的抗腐蚀材料等。解决电站锅炉尾部受热面低温腐蚀的根本问题是解决燃料的含硫量，控制燃煤含硫量在1%以内。从运行角度，采用低氧燃烧的控制方式、合理控制烟气中的氧气的含量，冬季投入热风再循环，对尾部受热面加强吹灰或者采用新材料等。

5 结语

锅炉作为火力发电厂的三大主机之一。是能量转换的场所，只有保证锅炉安全稳定运行，产生高品质的蒸汽，才能保证汽轮机及发电机的安全工作。因此锅炉运行是非常重要的，火电厂工作人员需根据影响锅炉运行的因素，针对性的进行控制和管理，对锅炉运行出现的炉膛结渣、过热器再热器超温爆管、低温腐蚀及漏风等常见的问题及时采取相应的措施解决，确保锅炉运行的安全性及经济性。

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