探讨如何减少机组主再热蒸汽超温的方法

李玲 李洋

摘 要：自2019年以来，我公司四台机组主再热器汽温超温次数大频次增加，2020年2月平均温度水平创新低，超温次数却并未减少;本文通过分析我公司的汽温调节原理、导致超温的主要因素，从而探讨优化汽温控制，减少主再热超温的方法。

关键词：主、再热汽温;控制原理;超温

1、引言

主、再热蒸汽温度是火力发电机组安全、经济运行的重要参数，维持锅炉汽温在正常范围内（542±5℃）是运行调整的主要任务之一。蒸汽温度过高将会引起受热面金属蠕变，缩短管材寿命，甚至可能造成超温爆管，导致机组故障停机。主、再热蒸汽温度过高会显著影响电厂的经济性和安全性，所以控制主、再热蒸汽温度在正常范围内运行无疑是衡量锅炉运行质量好坏的重要指标之一。

我公司锅炉采用巴威制造B&WB-1025/17.5-M型，为亚临界、一次再热、自然循环、前后墙对冲燃烧、平衡通风、固态排渣煤粉炉。5套制粉系统为直吹式对冲燃烧方式，前墙布置3层、后墙布置2层燃烧器，最上层4只，其余两层8只，共20只。在最上层煤粉燃烧器上方，前后墙各有1层燃烬风口，每层4个，共8个。锅炉设计主再汽温应控制在542±5℃，两侧温差<14℃，最高不超过42℃。

2、汽温控制原理

锅炉主蒸汽温度调节方式以蒸汽侧为主、烟气侧为辅，而再热蒸汽温度以烟气侧为主、蒸汽侧为辅。烟气侧的调节过程惯性大，通常情况下需要3-5分钟左右温度才会开始变化;而蒸汽侧的调节相对比较灵敏。

过热蒸汽的控制通过两级喷水来调节蒸汽温度。第一级喷水减温器位于一级过热器出口集箱到屏式过热器进口集箱的连接管道上，左右各一，第一级减温控制的作用是克服进入低温过热器和屏式过热器的扰动，粗调以维持进入第二级减温器的蒸汽温度的在可控范围内;第二级喷水减温器位于屏出口集箱到二级过热器进口集箱的导管上，二级减温对主汽温进行微调，直接保证主蒸汽温度等于给定值。

再热器入口设事故喷水，喷水减温一般用于再热器的超温保护，一般不用喷水减温调节再热汽温，同时尾部烟道处设有烟气挡板，可通过调节烟气挡板对再热气温进行调节

3、主再热汽超温原因

在机组正常运行中，导致汽温超温的原因很多，主要有AGC指令变化过快，启停磨，吹灰，供热，汽温自动调节滞后以及运行人员预判调整不及时等原因。

3.1AGC方式下的负荷指令变化过快

在AGC投入且滑压运行方式下，如遇AGC指令变化频繁，加减负荷幅度过大会发生总煤量超调的现象，炉膛内扰动剧烈，锅炉的燃烧量和蒸发量不匹配，导致主、再汽温难控。当AGC指令快速增加时，机组在协调控制方式下会先快速增加煤量，为使主汽压力满足负荷要求煤量往往是超调的，锅炉燃烧突然剧烈，汽温也随之快速上升，如果减温水和烟气挡板调整不及时就很容易引起超温;当AGC指令快速减小时，机组在协调控制方式下煤量也会减少，这个时候主、再汽温一般都会下降，当负荷降到位煤量回调时，由于之前汽温的下降，这个时候的减温水自动会收的很小，挡板也适当开大过，这一波回调的煤量也比较容易引起超温。

3.2启停磨的影响

磨煤机启动时，需要开热一次风进行暖磨，使磨煤机出口温度达到启磨条件，这个时候一次风及一次风携带的磨煤机里残留的煤粉会进入炉膛，打破了炉膛原来的燃烧平衡，主再热蒸汽温度会上升，导致超温;当启动上层磨煤机或停运下层磨煤机时，由于炉膛火焰中心的提高，会使对流吸热为主的再热器和辐射吸热为主的屏过吸热量增加，极易导致主、再热蒸汽超温。

停磨时，为了防止磨煤机内残煤在重启磨煤机通风时大量送入炉膛，造成超温或严重超温，我公司规定停磨后要对磨煤机吹扫五分钟。为了防止磨煤机出口温度高，吹扫风是冷一次风，风量约有30～40t/h，会导致炉膛局部冷却过快，炉水吸热下降，蒸发量下降。同时烟气量增加，对流换热后移，有导致汽温突升并超温的风险。

3.3炉膛吹灰对汽温影响

锅炉短吹减少了水冷壁结焦的概率，使得辐射吸热增加，锅炉蒸发量增加，蒸汽流量增加，烟气流量减少温度下降，汽温会有一定下降。在减温水调节阀自动下，调节阀会自动关小。由于调节阀调节性能的滞后，减温水量减少幅度跟不上汽温下降的速度，使汽温下降到设定值以下，当汽温与设定值偏差较多时，减温水减少量会过调节，导致在汽温反弹时，调节阀来不及开大，导致超温。

锅炉长吹时，提高了锅炉对流换热效率，会使得锅炉汽温一定时间内有上升趋势，特别是屏过和二过区域有时结焦严重，在长吹进行到此区域时过热汽温会快速上升。

3.4供热的影响

机组供热管道从高压缸排汽管道上接出，减少了再热汽做功，供热流量增加时，为了保证机组负荷会导致调门开大、汽压降低。在机组负荷较低时，我公司四台机组采用中压调门供热，抽取冷再蒸汽，冷再供汽量不断增加，使得进入再热器的蒸汽量减少，当供热流量变化过快时也会导致煤量过调现象的产生，导致汽温的不稳定。

4、汽温控制策略改进

通过上述分析，我们了解到主、再热器汽温容易超温的几大主要原因，那么在机组正常运行中，就需要操作员时刻根据机组运行工况对对锅炉燃烧进行干预，对汽温调控要提高关注度，共同调控，提前预控，以保证主、再热器汽温可控，具体调整手段如下：

4.1AGC变化较快时，及时干预。

当AGC连续加减负荷或者负荷频繁波动时，一方面可以通过改变机组的变负荷速率或者负荷保持等手段来使负荷的加减变得平稳或是分段进行负荷的加减，以消除或减少负荷波动对锅炉燃烧产生的剧烈扰动;另一方面对风量控制要勤调且小幅度调整，避免因风量突增而使锅炉燃烧加剧造成超温;也可以提前将主、再热汽温压低，留有一定的裕度，从而避免超温的发生。另外机组减负荷后期煤量会有大幅度回调，此时要关注汽温回升幅度加大调整力度，避免汽温回升过快控制不及时。

4.2启停磨平缓操作。

启停磨时冷热风调节挡板的开启和关闭应缓慢进行，一次风流量及给煤量的增加或减少应缓慢平稳，避免风量突增、突减及煤量突增、突减对炉膛产生的扰动，同时要避免与其他影响炉内燃烧的操作一起进行，必要时可以通过调整BTU参数来修正进入炉膛的煤量。停磨时磨棍抬起后让磨煤机空转一会，吹扫时间和风量要保证，使磨煤机内部残留的煤粉尽量走完。启上层磨煤机时，要缓慢增加煤量并提前将主、再热汽温压低一点。

4.3吹灰时挡板调节要有裕度

吹灰时，汽温会下降较快，可以适当开大再热器烟气挡板，一级减温水也可以适当收一点。但要考虑到调节的裕度，避免过调导致超温发生，此外高负荷时对再热器挡板的调整还应考虑到对脱硝装置入口烟温的影响。在吹个别长吹时，因其布置位置的关系，会使主再汽温突升，此时要特别注意主、再热汽温的变化，要及时手动参与温度的调整。

5、结束语

锅炉汽温是火电厂安全经济运行的重要指标。在运行中影响汽温的因素多种多样，我们在调整汽温的同时，要充分考虑减温水和烟气挡板的调节，细化锅炉燃烧调整，密切关注负荷和煤量的變化，严密监视汽温曲线的变化趋势和速度，严格将汽温控制在正常范围内，从而不断提高锅炉汽温控制水平。

参考文献

[1]浙江浙能长兴发电有限公司运行规程，2019

[2]热力发电厂/杨一波等主编.-北京;中国出版社，2005