淺談鍋爐運行調(diào)節(jié)措施

張再勝 李海明

【摘 要】鍋爐的運行狀態(tài)要靠相應(yīng)的措施來維持其運行的相對穩(wěn)定。在運行過程中，要綜合控制水位、汽壓、蒸汽溫度、燃燒來保持鍋爐的運行穩(wěn)定，并注意排污和吹灰，這樣才能提高鍋爐運行的安全性和可靠性。

【關(guān)鍵詞】鍋爐；水位；燃燒；汽壓

1.水位的調(diào)節(jié)

水位調(diào)節(jié)的目的是保證汽水平衡，即主汽量與給水量相等，防止水位波動過大。水位過低，則可能會導(dǎo)致下降管帶汽，使循環(huán)水的流動壓頭減小，自然水循環(huán)的安全性降低，如果給水中斷而鍋爐的連續(xù)運行時，則可能在幾十秒內(nèi)就出現(xiàn)“干鍋”。水位過高，汽水分離空間高度減小將造成蒸汽帶水，蒸汽的品質(zhì)惡化（蒸汽的機械攜帶會造成含鹽量的增加），嚴(yán)重時還會出現(xiàn)汽泡滿水，造成蒸汽大量帶水，含鹽量過高的蒸汽使過熱器嚴(yán)重結(jié)垢，導(dǎo)致管壁超溫爆管，還會造成主蒸汽管道和汽輪機的水沖擊，影響設(shè)備的安全經(jīng)濟運行。此外，還要保持水量與蒸發(fā)量的平衡，防止出現(xiàn)缺水（或滿水）事故。

運行中根據(jù)負荷的變化情況及時調(diào)節(jié)給水流量，不間斷地通過水位表監(jiān)督鍋內(nèi)的水位。鍋爐水位應(yīng)經(jīng)常保持在正常水位線處，并允許在正常水位線上下50～之內(nèi)波動。為了使水位保持正常，要根據(jù)鍋爐的負荷調(diào)節(jié)水位。鍋爐在低負荷運行時，水位應(yīng)稍高于正常水位，以防負荷增加時水位降得過低；鍋爐在高負荷運行時，水位應(yīng)稍低于正常水位，以免負荷降低時水位升得過高。在鍋爐運行中應(yīng)做到補水平穩(wěn)、均勻，因為水位的變化會使蒸汽壓力、蒸汽溫度發(fā)生波動。給水的時間和方法要適當(dāng)。給水的時間間隔過大，一次給水量過多，則汽壓很難穩(wěn)定；不要在燃燒減弱時給水，這會引起汽壓下降。

此外，要注意監(jiān)視水泵出口處的壓力與鍋爐的壓力差，若其數(shù)值逐漸增大，應(yīng)檢查給水管路是否產(chǎn)生阻塞等，并給予及時處理。

2.汽壓調(diào)整

作為鍋爐運行監(jiān)控的主要參數(shù)之一的蒸汽壓力，是指過熱器的出口壓力。它的高低直接影響汽輪機設(shè)備的安全和經(jīng)濟，一般規(guī)定其數(shù)值與額定值的偏差范圍不超過±0.05～0.1MPa。

汽壓變化受外部和內(nèi)部兩個因素的影響。外部因素主要指外界負荷的正常增減及事故情況的大幅度甩負荷。蒸汽壓力的變化實際上是鍋爐蒸發(fā)量與外界負荷之間的平衡關(guān)系被破壞的結(jié)果。負荷變化對于鍋爐是客觀存在的，因此蒸汽壓力就是調(diào)節(jié)鍋爐蒸發(fā)量的調(diào)節(jié)。由于蒸發(fā)量的大小主要取決于燃燒工況，所以蒸汽壓力調(diào)節(jié)實際上就是燃料量與風(fēng)量的調(diào)節(jié)。無論何種擾動使蒸汽壓力變化，都應(yīng)改變?nèi)济毫考帮L(fēng)量，同時兼顧汽泡水位及蒸汽溫度的調(diào)節(jié)。

當(dāng)負荷減少時，汽壓升高。如果此時水位高，就應(yīng)先減少燃料量和送風(fēng)量，減弱燃燒，再適當(dāng)減少給水量或暫停給水，使汽壓和水位穩(wěn)定在額定范圍內(nèi)，然后再按正常情況調(diào)整燃燒和給水量；如果此時水位低，應(yīng)先加大給水量，待水位正常后，再根據(jù)汽壓和負荷情況，適當(dāng)調(diào)整燃燒和給水量。

當(dāng)負荷增加時，汽壓下降。如果此時水位高，就應(yīng)先減少給水量或暫停給水，并增加燃料量和送風(fēng)量，加強燃燒，提高蒸發(fā)量，滿足負荷需要，使汽壓和水位穩(wěn)定在額定范圍內(nèi)，然后再按正常情況調(diào)節(jié)燃燒和給水量；如果水位低時，應(yīng)先增加燃料量和送風(fēng)量，在強化燃燒的同時，逐漸增加給水量，保持汽壓和水位正常。

對于間斷上水的鍋爐，上水應(yīng)均勻，上水間隔時間不宜過長，一次上水不宜過多，在燃燒減弱時不宜上水，以保持汽壓穩(wěn)定。

因此，運行人員必須及時調(diào)整調(diào)節(jié)燃料量和風(fēng)量，控制燃燒，保證適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)量與外界負荷相適應(yīng)，從而保證鍋爐在正常工作壓力下運行。調(diào)整過程要遵循富氧負壓原則，汽壓下降時，應(yīng)強化燃燒，所以其操作順序是先加引風(fēng)，再加送風(fēng)，后加燃料；汽壓上升時，應(yīng)減弱燃燒，操作順序是先減燃料，再減送風(fēng)，最后減引風(fēng)。這樣保證了爐膛負壓，也保證富氧燃燒。需要注意的是以上方法應(yīng)在實際操作時，根據(jù)具體情況靈活應(yīng)用，任何時候不可以超壓，一旦超壓，應(yīng)通過安全門或者旁路泄壓。

大多數(shù)機組運行于協(xié)調(diào)方式，此時如果未超壓，安全門錯誤動作，必須采用合適的調(diào)節(jié)手段，立即采用手動調(diào)節(jié)，禁止自動方式燃料會由于氣壓的降低而增加一直超出穩(wěn)定極限。

內(nèi)部因素主要是指內(nèi)燃燒工況的變化，如送入爐內(nèi)的燃料量、煤粉細度、煤質(zhì)等發(fā)生變化，或出現(xiàn)風(fēng)粉配合不當(dāng)現(xiàn)象，如爐膛結(jié)渣、漏風(fēng)等。在外界負荷不變的情況下，汽壓的穩(wěn)定主要取決爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定。在內(nèi)擾動的作用下，鍋爐汽壓與蒸汽流量的變化方向有時相同，有時相反。

3.蒸汽溫度調(diào)整

現(xiàn)代鍋爐對過熱汽溫和再熱汽溫的控制十分嚴(yán)格的，允許變化范圍一般為額定汽溫±5oC。汽溫過高或過低，以及大幅的波動都將嚴(yán)重影響鍋爐、汽輪機的安全和經(jīng)濟性。

溫度過低將會減低經(jīng)濟性。對于亞臨界、超臨界機組，過熱汽溫每降低10oC，發(fā)電煤耗量將增加約1.0g標(biāo)煤/（kw·h），再熱汽溫每降低10oC，發(fā)電煤耗量將增加約0.8g標(biāo)煤/（kw·h）。汽溫過低，還會使汽輪機最后幾級的蒸汽濕度增加，對葉片的腐蝕加劇，嚴(yán)重時將會發(fā)生水沖擊，威脅汽輪機的安全。因此運行規(guī)定，在氣溫低到一定數(shù)值時，汽輪機就要降減負荷甚至緊急停機。汽溫過高，若超過了設(shè)備部件（如過熱器管、蒸汽管等）的允許工作溫度，將使鋼材加速蠕動，從而降低使用壽命。超溫嚴(yán)重時，甚至還會引起過熱器爆管機側(cè)則產(chǎn)生較大溫差、應(yīng)力；汽溫過低，蒸汽品質(zhì)下降，汽耗、熱耗必將增加，低壓缸葉片濕度增加，甚至水沖擊。氣溫突升或突降將會使鍋爐各受熱面焊口及連接部分產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。還會造成汽輪機的汽缸與轉(zhuǎn)子間的相對位移的增加，即膨脹增加。嚴(yán)重時可能發(fā)生葉輪與隔板的動靜摩擦。

調(diào)整汽溫，常采用噴水減溫法和煙氣調(diào)節(jié)方法。噴水減溫法指通過適當(dāng)開大或關(guān)小減溫水調(diào)節(jié)閥，保持汽溫穩(wěn)定。要注意調(diào)節(jié)幅度，嚴(yán)禁大開大關(guān)，造成氣溫的大幅波動，必要的時候按要求緊停機組。煙氣調(diào)節(jié)法指通過改變掠過過熱器和再熱器的煙氣溫度和流量來改變過熱器和再熱器的溫度。通過改變火焰的中心位置和煙氣擋板開度使煙氣再循環(huán)，從而達到調(diào)整蒸汽溫度的目的。

4.燃燒的調(diào)節(jié)

燃燒調(diào)節(jié)主要是保證適當(dāng)?shù)娜剂狭?，以適應(yīng)外界負荷的需要，同時保證燃燒的穩(wěn)定、經(jīng)濟。

燃燒調(diào)整主要包括燃料量的調(diào)整和風(fēng)量的調(diào)整，即風(fēng)煤比的調(diào)整。一次風(fēng)的調(diào)整時由專業(yè)人員進行的，調(diào)好后一般不動，主要根據(jù)煤中揮發(fā)分的含量進行調(diào)整。揮發(fā)分高的煤，可用較高的一次風(fēng)率和一次風(fēng)速，對經(jīng)濟性有利；揮發(fā)分低的煤，應(yīng)采用較低的一次風(fēng)率和一次風(fēng)速，首先保證著火時間。燃料量與空氣量要保持合理配比，且充分混合；爐膛要盡量保持高溫，要防止冷空氣進入爐膛，減少熱損失。監(jiān)視排煙溫度、CO2和O2的含量，及時調(diào)整燃燒狀態(tài)；要保持爐排運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，防止出現(xiàn)不均勻燃燒要保持爐膛負壓操作，防止燃燒氣體外泄而降低熱效率。

燃燒調(diào)節(jié)各調(diào)節(jié)項目是密切相關(guān)的，需要通過燃燒調(diào)節(jié)使燃料燃燒供熱適應(yīng)負荷的要求，維持氣壓穩(wěn)定；使燃燒完好正常，盡量減少未完全燃燒損失，減輕金屬腐蝕和大氣污染；對負壓燃燒鍋爐，維持引風(fēng)和鼓風(fēng)的均衡，保持爐膛一定的負壓，以保證操作安全和減少排煙損失。

5.排污和吹灰

鍋爐運行中，排污的目的是為了保持受熱面內(nèi)部清潔，避免鍋水發(fā)生汽水共騰及蒸汽品質(zhì)惡化。因此，除了對給水進行必要而有效的處理外，還必須堅持排污。