防止锅炉受热面超温 防止300MW锅炉受热面超温
时间：2019-01-21 03:35:31 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:针对我厂300MW“W”型火焰锅炉启动阶段受热面大面积超温问题,从燃烧机理、燃烧器布置方式、设备存在的缺陷、操作原因等方面进行了分析,通过采取各种切实可行的防治措施,取得了较好的防治效果。
关键词:启动超温;措施;效果
中图分类号:TD401 文献标识码:B 文章编号:1009―9166(2010)017(C)―0156―02
一、设备简介
中孚电力公司300MW机组采用东方锅炉厂制造DG1025/18.2―Ⅱ14型亚临界压力,一次中间再热,自然循环,双拱形单炉膛,燃烧器布置于下炉膛前后拱上,“W”型火焰燃烧方式,燃烧系统采用3台BBD4062双进双出钢球磨煤机正压直吹系统,燃烧方式为W型火焰下喷燃烧,前后墙各布置12个按FW技术设计制造的双旋风筒分离式煤粉燃烧器,错列布置在锅炉下炉膛的前后拱上,每个燃烧器二次风用隔板分开,彼此独立,使每个燃烧器各为一个单元。
二、受热面超温对设备的危害
锅炉管道受热面在设计温度下运行,其使用寿命能达到10万―15万h以上。如果管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,则会发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,直至最终爆管。超温程度越高,寿命越短。
三、目前存在的问题
我公司300MW锅炉在启动阶段时常发生低温过热器大面积超温,屏式过热器及高温过热器局部超温的问题,使我们的整体启动时间较难控制,同时对金属材料的寿命也构成了严重的威胁,且点火时间延长,势必造成燃油量增大,发电量减少的双重损失。
四、受热面超温原因分析
1、设计壁温接近材料的许用温度极限值。过热器、再热器管壁金属温度在锅炉各受热面中为最高,制造设计时为提高锅炉机组的经济性采用的金属温度常接近材料的许用温度限值。2、启动过程冷却能力差。在启动过程中锅炉利用热量一部分用于加热锅炉金属、炉墙等,使其逐步达到某一工况下的稳定温度,另一部分用于加热锅水、产生蒸汽和过热蒸汽。因此,锅炉产汽量与受热面管内蒸汽流量低于正常工况下燃料量相应的水平。过热器与再热器受热面靠管内壁对蒸汽放热来冷却,其放热系数α2正比于蒸汽流速的0.8次方,因而启动过程中过热器和再热器蒸汽对受热面的冷却能力低于正常工况受热面金属与工质之间的温差大于正常值,很可能发生“超温”现象。3、热偏差大。启动过程中过热器与再热器热偏差比正常运行时为大。在燃烧方面常有炉膛温度分布不均匀、火焰位置可能较高、炉内上升气流速度分布不均引起的出口烟温不均、烟速不均等,这些都使过热器、再热器热偏差加大。启动过程中常用喷水减温器调节汽温,但这时蒸汽流量小,减温水在蒸汽中气化差,可能引起蒸汽夹带水分进入分配集箱,造成流量分配不均,引起热偏差。4、炉点火启动初期,锅炉汽包内产生蒸汽在过热器管束内产生凝结水积于该管束下部U形管内。5、启动过程中,未并网之前或并网后投入的减温水量控制不当,减温器喷头雾化效果不好,造成对流过热器下部U形管束内积水形成水塞,引起在启动过程中,部分管壁受热不均而超温。6、针对炉然油系统来说,在启动过程中,油枪部分投不上,有时只有集中的几支能投入运行,定期切换困难,故造成炉膛受热不均,局部管壁超温。7、点火初期,燃料量过大,使对流后的烟温过高,燃烧的热量大于产生的蒸汽量。8、炉内烟气充满程度不均匀,产生烟温差,部分管束吸热量过大,使壁温超限。9、启动过程中,高低旁路调整不当,造成蒸汽管道中的蒸汽通流量过小,使对管壁的冷却效果不好,造成管壁超温。10、并网启磨带负荷过程中,对进入炉内的燃料量控制不当,造成燃烧剧烈和燃烧滞后,故造成各过热器管壁超温。11、在并网后的升负荷期间,对一级减温水的用量不当,造成屏过壁温超限;对进入炉膛内的煤粉细度及风量控制不当,燃烧器投运不合理,切换不及时,造成高过、高再、低过壁温超限。
五、针对超温采取的措施
经我们的长时间摸索、分析、总结,对锅炉启动阶段防止超温制定措施如下:1、锅炉具备上水条件后关闭一、二减以及再热器减温调门前手动门,防止减温水漏入过、再热器系统造成水塞。2、冷态启动前,应提前投入底部加热系统,将炉水充分加热,提高炉膛内初始温度,以利于油枪着火,保证初期炉膛火焰均匀;3、锅炉点火后总风量控制在50万NM3/h,根据油枪投入量,逐渐增加到60万NM3/h,枪前燃油压力控制在0.45―0.5Mpa,雾化蒸汽压力控制在0.5―0.8Mpa之间,母管油压保持2.0MPa左右,按规程要求合理调整C、F挡板开度,二次风箱压力保持在0.1Kpa以上;4、锅炉启动点火后应每30min对角切换一次油枪,严格控制炉膛出口烟气温度,炉膛热负荷要尽量分布均匀,避免烟温差过大,并网前不得超过540℃。5、一次风入口温度低于260℃时,热风再循环须投入运行,以保证入炉燃料具备较高的初始温度,缩短着火时间。6、锅炉启动初期,确定合理的冲转蒸汽参数,尽量保持偏高的主汽压力,较低的主汽温度,定时切换燃烧器,尽量在机组并网前不投减温水,如因锅炉主蒸汽温度高,需投减温水时,可就地微开减温水手动门及减温水调整门,DCS上利用减温水电动分门间歇开启控制屏过入口汽温及高过入口汽温,但必须保证高于饱和温度11℃,防止高温对流过热器入口联箱二级减温器出口处的过热器管束发生水塞,此措施可有效降低低过壁温;机组并网后启磨前应先检查全开一、二减及再热器减温调门前手动门,确定减温水差压保持在2Mpa以上,各级过壁温及出口汽温符合规定值。7、汽包压力达到冲车要求时,汽机冲车前必须有2台磨组备用;汽机转速3000r/min时,在备用状态下的2台磨组可以随时启动。8、并网后启动第1台磨组前必须确认该磨组油枪火焰较长且明亮,把总风量控制在60万NM3/h左右,磨组运行后控制参数为:入磨一次风压5―6KPa,磨组出口温度>90℃,燃烧器处一次风压>1.0Kpa;由于锅炉启动初期磨组需建立料位,料位500Pa以下时,携带出去的煤粉较粗,着火比较困难,燃烧滞后,容易造成炉膛出口烟温偏高,因此必须确认启动磨组的煤质及料位最少保持在500Pa以上,均匀投入磨组各燃烧器,确保前期投粉在炉膛内充分燃烧,炉内热负荷均匀,然后再缓慢提高入磨一次风压。9、当炉膛稳燃后,逐步增加煤量,同时也逐步调整容量风挡板开度,如磨组煤量达到20―30t/h时锅炉没有稳燃,则禁止增加煤量,否则过热器就会出现局部大面积恶性超温,应视温度情况投运减温水。10、机组负荷达到90MW,压力、温度调整平稳后,启动第2台磨组,当第2台磨组给煤量达到30t/h时,机组负荷已达150MW以上。11、如启动过程中发现减温水门失控,则禁止磨组启动或磨组启动后也应及时停运。根据机组汽温、汽压等参数的变化情况,逐渐均匀调整煤量和负荷。12、启动升压过程中,应保证启动初期过热器系统各级疏水阀开启。过热器出口疏水阀可疏掉积水,还可排放蒸汽。过热器其它各级疏水主要用来疏去积水,待积水疏尽后应及时关闭,避免蒸汽短路降低了受热面的冷却能力。主汽阀前疏水可疏掉积水,还可对主蒸汽管暖管,该疏水阀在汽轮机冲转后就关闭13、锅炉启动初期,如有水塞迹象,可采取突然开PCV阀或突然将高、低旁阀门开大的方法,使过热器管内蒸汽流速突然增加,造成对流过热器进、出口联箱内压差瞬间增大,将水塞排除,旁路开度不可过大,防止高气温、低压力现象。14、监视油枪的雾化情况,如果雾化不好,可将此油枪退出运行,通知检修处理(此种情况可在炉12.6mm炉人孔门处观看)。15、当再热蒸汽管道中无蒸汽流通时,严禁调整再热汽烟气挡板,防止再热器干烧。16、并网后严格控制屏过入口及二减后汽温,负荷150MW前保持主汽温小于510℃,当屏过及高过部分壁温超限时,可根据其壁温的分布情况来调整其对应侧的减温水量进行控制,特别是一级减温水的控制。17、控制好燃料量,发现壁温高时要及时采取措施,可及时削弱燃烧、开大旁路、切换燃烧器调整两侧的烟温差;并网后应尽快升负荷,避免在150MW以下停留,此过程中,如果出现部分超温,一方面可调整减温水进行控制,另一方面可通过投退燃烧器来进行控制,例:若大屏壁温2、3、4点超温,可切除对应燃烧器C2、B3,以次类推。燃烧器布置型式及对应温度测点如下表:
附表
作者单位:河南中孚电力有限公司
作者简介:石先锋(1974― )男,1996年毕业于上海同济大学,同年10月进入电厂工作,先后从事过锅炉检修、锅炉运行,2001年担任锅炉运行专工;2003―2008年从事值长工作,工作期间,对机组的优化运行进行了深入研究,成立QC小组,成功解决了锅炉飞灰可燃物高、启动初期锅炉受热面易超温等问题。2008年至今担任运行公司主任工程师职务,从事运行管理工作。
参考文献:
[1]大型电站锅炉安全及经济运行技术.中国电力出版社.岑可发.2003.
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