燃煤锅炉主汽温度波动原因分析

王鹏飞

摘 要： 随着我国科学技术不断的发展，人民生活水平的提高，燃煤锅炉技术也有了很大进步。为了让更多的人了解该技术，下面就以某电厂的燃煤锅炉为例，主要分析主汽温度发生波动的原因，其影响因素主要有减温水控制、摆动燃烧器的角度，以及煤层的投用等方面，从得到的结果中发现，如果使用的煤层不同，摆动燃烧器的角度不同，那么其主汽温度波动情况就不同。下面就具体进行分析，希望给有关人士提供一些借鉴。

关键词：燃煤锅炉 主汽温度 波动原因

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）06-0282-02

该锅炉为某厂引进美国的设备，属于一次中间加热，单炉膛，平衡通风的控制循环汽包锅炉，据测算其最大蒸发量是2080T/H，过热器出口额定压力为17.5MPA，在运行过程中产生的蒸汽温度最高可以达到541摄氏度，该机组的型号是600MW亚临界，锅炉属于悬吊式结构，点火使用的燃油属于轻柴油。下面就分析影响主汽温度波动的主要原因，从而为该技术的发展奠定基础。

一、对主机设备情况的分析

该厂使用的锅炉循环系统为CC+，也就是内螺纹加低压头循环泵的结构，在运行中为了有效控制操作，避免发生循环停滞、倒流等，设置最小的循环倍率为1.67，利用下降管系统，让下集箱和低压头炉循环泵相互连接，保证锅炉的正常运行。在负荷比较大的情况下，该型号的炉水循环泵要两台都运行，而另一台备用，如果一台出现故障，不致于影响出力。该机组所使用的炉膛也比较先进，其高度为17448mm，宽度达到了18542mm，其总容积达到了17537m3，其应用了先进的平衡通风系统，可以承载的压力达到了5.98kpa（绝对值），使用可以调节的轴流式风机，由于操作的需要，共配备了两台。

二、导致主汽温度波动因素的分析

1.AGC影响因素分析

AGC在实际应用中对供电网络安全稳定的运行有着很大的作用，但是在工作中，必须频繁而快速的对其进行控制和调整，在这种高强度的工作状态下，由于其自身还有很大的惯性因素，再加上延迟等作用力，直接导致该制约系统操作力和执行力的下降。通过大量的实践表明，如果操作AGC的频率多余的时候，其调节的效果会呈现直线下降的趋势，除此之外人员如果增加或减少负荷的幅度过大时，其调节的效果也会下降[1]。针对这些问题，如果不能有效予以控制，那么就会导致主汽温度波动，不利于企业的安全生产。在使用AGC方式之后，CCS进行指令的接收中，根本目的就是对目标值进行调节，但是在调整过程中，当其增加或减少在10%时，其温度就控制在520到542摄氏度，这还可以满足要求，但是在具体投入使用后[2]，负荷变化也是随机的，因此必须准确计算出不同工况下的燃料前馈量，导致操作人员的工作强度增加，调节的效率和效果都会下降。

2.燃料性质对主气温产生的影响分析

使用燃料对主汽温的影响也很大，当其含碳量增加，或者煤粉比普通煤粉粗的时候，燃烧就不会像之前那样迅速，燃烧过程变慢，这样就导致炉膛温度升高，随之温度也会增高，当出现这些问题后，应该及时增加燃料保证锅炉蒸发量不变， 这样整个设备才能正常工作，但是这就形成了恶性循环，过热器的烟气也随之增加，气流的吸热量增加[3]，进而导致主气温升高。如果煤粉变细后，火焰中心就会下降，从而出现连锁反应，炉膛内的出烟温度就下降，整个的气温就会降低。在实践中煤炭的质量不同，而且其特点也都有很大的差距，因此也是导致主气温不稳定的原因。

3.摆动角度对主气温的影响分析

在实际操作中，通过控制喷口内上下摆角的角度，就能随时改变燃烧火焰的中心，从而有很好的调节气温的作用，对于固定喷口的燃烧器而言，当出现气温偏离设计值问题后，一般会对俯仰角度进行调整，以此来达到控制气温的作用。

三、有效控制燃煤锅炉主汽温度波动的策略分析

1.严格控制使用煤层的方式

如果使用煤炭的品质都相同，那么在使用就主要控制燃烧器的角度，让其不发生变化，对使用煤层情况进行有效的改变，据有关专家实验表明，如果向燃烧室投入上层煤层，那么主气温度就会上升，该效果是立竿见影的，如果放入下部的煤层，那么其温度就会降低，发生这种情况的根本原因就在于在下层使用磨煤机之后[4]，炉膛内部的火焰中心点就极大的降低了，在辐射区所吸收的热量就变多，那么主汽温升高的就快，其温度就变高。在气泡条件下，如果压力相同其温度不会发生任何變化，但是为了确保水和汽的分离点，不能使用过多的煤炭量，但是在对流区域就不同，在辐射区会吸收大量的燃烧热量，致使对流区没有大量的热可以提供吸收，因此其主气温就降低。

2.有效调整燃烧器的角度

当投入的煤层相同时，有关人员应该调整燃烧器的角度，进而控制主汽温变化情况。据有关人士实验证明，当把燃烧器角度向下倾斜后，过热气温就会降低，如果将角度向上倾斜时，其温度就会上升，利用这一原理进行温度的控制，也是一个有效的途径。不断调整倾斜角度就是控制火焰中心的位置，当其位置上升后，炉膛出口烟气的温度也就上升了，从而导致其对流换热的效率提高，因此主流温度上升。

3.同时调整燃烧器角度和煤层的投入情况

在上述的两种方法中，都是单一的进行煤层投入控制，或者进行燃烧器角度的调整，这样主气温度就会发生了很大的变化，但是还可以对这两种因素进行同时调整，让其相互影响，也是调整主气温度的重要途径。例如如果负荷条件相同时，操作人员在进行多次的试验操作之后，就能够得到一个比较固定的燃烧器角度和煤层投入的对应关系，让二者配合得到了主汽温度为最佳。在实践中也充分证实了这一点[5]，当投入煤层保持不变后，通过调整燃烧器的角度，就能够有效监测煤层投入情况。由于煤层的投用而造成的影响，但是该结果也不是绝对的，如果运行负荷不稳定，那么相应的对应关系也就发生了变化，除此之外，如果负荷不稳定，变化的非常快，那么二者之间的对应关系也会发生变化，就应该及时作出调整。

4.处理AGC和CCS的办法分析

主汽温度波动的根本原因还是由于负荷的变化，以及控制系统发生的波动，因此要想彻底解决这一系列问题，就应该依靠第一级和第二级减温水量来调节这种汽温过热的问题。对于该机组而言，使用了FOXPORO系统，主要控制系统为DCS，其根本任务就是控制好主汽温度，让其在标准值范围内，误差不能大于适度，如果出现长期的温度偏差，那么其温度不能超过五度。其对主蒸汽的控制系统要求非常高。该系统使用喷水方式进行温度的调节，在气泡位置进行分离，通过三级过热器，再通过二级减温后，就会来到汽机，该机组有很大的容量，为了方便控制，将该过热器分为三级，对其进行分段控制，第一级是进行粗调节，第二级进行细调节，以此来控制主汽温度的稳定。

四、结语

通过以上的分析得知，影响主汽温度波动的因素主要有AGC系统，燃料性质情况，以及摆动角度等，为了保证机组正常运行，就必须有针对性的进行处理，通过调整燃烧器的角度，控制煤层投入，以及二种方法结合进行处理，保证其工作效率，控制主汽温度，在以后的发展中，其一定会有新的技术突破。

参考文献

[1]邓安来.1000MW 机组主、再热蒸汽温度波动原因分析及其优化方案[J].广东电力，2011，24（3）：38-42.

[2]刘茂省，章勤，杨雪峰，等.某电厂锅炉主汽温度偏低问题及解决方法探讨[J]. 能源工程，2011（4）：57-62.

[3]段松涛，李珊珊.660MW超超临界机组主汽温波动原因分析[J].中国电力， 2010，43（10）：39-43.

[4]王金龙，李恩家.600MW燃煤电站锅炉效率和NO_x排放浓度多目标优化[J]. 电站系统工程，2015（3）：47-48.

[5]钟礼今，田登峰，张殿平，等.运行氧量对700 MW四角切圆锅炉低NOx燃烧特性的影响[J].广东电力， 2014（11）：6-10.