鍋爐蒸汽吹灰對汽溫的影響分析及吹灰方案的制定

葛 云

（內(nèi)蒙古電力工程技術(shù)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010020）

0 引言

目前電廠鍋爐燃煤大多數(shù)含灰量大、灰熔點偏低，在鍋爐運(yùn)行過程中容易引起各受熱面積灰、結(jié)焦等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行效率下降、泄漏爆管等事故，直接威脅了鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，電廠鍋爐都裝有蒸汽吹灰器，在鍋爐運(yùn)行過程中用吹灰器定期對各受熱面進(jìn)行吹灰，使其保持在良好的干凈狀態(tài)，可以提高鍋爐運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。但蒸汽吹灰會對鍋爐的運(yùn)行產(chǎn)生一定影響，其中，汽溫的變化最為突出。本文將重點討論采用蒸汽吹灰對鍋爐汽溫的影響及如何制定合理的吹灰方案。

1 吹灰對鍋爐汽溫的影響

吹灰器布置的位置不同，在投吹灰時對鍋爐汽溫造成的影響也就不同。下面我們分爐膛水冷壁、屏式過熱器、高溫過熱器、再熱器、低溫過熱器、省煤器等不同區(qū)域，詳細(xì)對汽溫在吹灰過程中發(fā)生的變化進(jìn)行分別分析。

1.1 爐膛水冷壁

爐膛水冷壁區(qū)域一般都采用短行程吹灰器，其投運(yùn)后，由于爐膛水冷壁的清潔度提高，該區(qū)域吸熱量將會增加，而爐膛出口的煙溫將降低。由于水冷壁受熱面的吸熱量增加，鍋爐的蒸發(fā)量增大，為了維持機(jī)組負(fù)荷和主蒸汽壓力不變，勢必要減少進(jìn)入鍋爐的給煤量及送風(fēng)量，這樣就使燃燒所產(chǎn)生的煙氣量減少。在煙氣溫度和煙氣流量均降低的雙重作用下，位于煙氣后面的過熱器、再熱器的吸熱量將減少，從而使鍋爐主、再熱汽溫下降，減溫水減少。

1.2 屏式過熱器

屏式過熱器區(qū)域的吹灰器一般位于屏式過熱器和高溫過熱器之間，其投運(yùn)時，同時對屏式過熱器和高溫過熱器產(chǎn)生作用。屏式過熱器區(qū)域的吹灰會引起屏式過熱器吸熱量增大，使屏式過熱器出口汽溫上升，但在過熱器減溫水投自動的情況下，屏式過熱器出口溫度原已達(dá)到設(shè)定值時，屏式過熱器區(qū)域的吹灰將導(dǎo)致減溫水量增大，對提高鍋爐出口的主汽溫度沒有太大作用，而當(dāng)原先屏式過熱器出口溫度達(dá)不到設(shè)定值時，該區(qū)域吹灰器的投運(yùn)才能將屏式過熱器出口溫度提高到接近設(shè)定值，從而提高鍋爐出口的主汽溫度。理論上說，屏式過熱器區(qū)域的吹灰器投運(yùn)時會對主汽溫度產(chǎn)生負(fù)面作用，即吹灰后增加屏式過熱器的吸熱量，使屏式過熱器出口煙氣溫度降低，導(dǎo)致位于下游的高溫過熱器、再熱器、低溫過熱器吸熱量減小，降低主汽溫度，減少減溫水量。但實際上該區(qū)域吹灰會使過、再熱汽溫均上升。

1.3 高溫過熱器

高溫過熱器區(qū)域的吹灰可以提高高溫過熱器的吸熱量，使流經(jīng)高溫過熱器的蒸汽溫升加大，同時也降低了高溫過熱器出口煙溫，使位于尾部煙道內(nèi)的再熱器、低溫過熱器的吸熱量減少。由于尾部煙道通常用隔板分成平行的2個通道，低溫過熱器和低溫再熱器分道而行。再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)的主要手段是改變鍋爐尾部煙道煙氣調(diào)節(jié)擋板的開度，從而對流經(jīng)過熱器和再熱器側(cè)的煙氣量重新進(jìn)行分配。高溫過熱器區(qū)域吹灰器投運(yùn)，導(dǎo)致再熱器的吸熱量減少，在再熱汽溫調(diào)節(jié)投自動的情況下，再熱器側(cè)的煙氣調(diào)節(jié)擋板自動開大，同時過熱器側(cè)的煙氣調(diào)節(jié)擋板自動關(guān)?。ㄊ謩诱{(diào)節(jié)下，為維持再熱汽溫的穩(wěn)定，操作是同樣的），低溫過熱器的吸熱量就大幅下降。這樣，高溫過熱器處吸熱量的增加基本上又被低溫過熱器吸熱量的減少所抵消。所以，當(dāng)?shù)蜏剡^熱器出口溫度偏高時，一級減溫水流量較大的工況下投運(yùn)高溫過熱器區(qū)域的吹灰器，可以使一部分的一級減溫水流量轉(zhuǎn)移至二級減溫水流量或提高高溫過熱器出口的主汽溫度；但當(dāng)?shù)蜏剡^熱器出口溫度較低時，一級減溫水沒有流量的工況下，該區(qū)域的吹灰對高溫過熱器出口的主汽溫度幾乎沒有影響，甚至很可能會使該溫度更低。

1.4 再熱器

再熱器區(qū)域吹灰器的投運(yùn)可以增加再熱器受熱面的吸熱量，使再熱器出口的汽溫上升，從而減小再熱器側(cè)的煙氣擋板開度，而過熱器側(cè)的煙氣擋板開度增大，流經(jīng)低溫過熱器的煙氣量增加，加大了低溫過熱器的吸熱量，從而使低溫過熱器出口溫度升高。

1.5 低溫過熱器

低溫過熱器區(qū)域的吹灰可以增加低溫過熱器受熱面的吸熱量，使低溫過熱器出口煙氣溫度升高。

1.6 省煤器

省煤器區(qū)域吹灰器的投運(yùn)理論上可以增加省煤器的吸熱量，提高進(jìn)入爐膛的給水溫度，使鍋爐的蒸發(fā)量增加，達(dá)到減少鍋爐的給煤量和送風(fēng)量的效果，但實際上該區(qū)域吹灰器投運(yùn)對鍋爐汽溫的影響比較小，而對鍋爐空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙溫的影響卻很明顯。

通過以上分析可以看出，爐膛吹灰器的投運(yùn)對鍋爐的主、再熱汽溫影響較為明顯。爐膛吹灰器在過熱器減溫水流量很小的情況下投運(yùn)，處理不及時很容易造成低溫。因此，爐膛吹灰器應(yīng)在過熱器減溫水流量較大的情況下投運(yùn)，每次連續(xù)投運(yùn)的支數(shù)不能太多，尾部煙道的吹灰對鍋爐的主汽溫度影響較大，但投運(yùn)周期不能太短。在減溫水流量投入不大的情況下，尾部煙道的吹灰對提高鍋爐的一、二次汽溫效果比較明顯，但頻繁吹灰對鍋爐受熱面的磨損很嚴(yán)重，因此當(dāng)汽溫沒有達(dá)到額定值時，最好能通過其他方法例如切換磨煤機(jī)運(yùn)行方式等來調(diào)整，不應(yīng)全靠多次吹灰來提高汽溫。由于屏式過熱器和高溫過熱器區(qū)域的吹灰會減少尾部煙道受熱面的吸熱量，因此，在過熱器一級減溫水有足夠的流量時投運(yùn)該區(qū)域的吹灰，提高汽溫的效果才會體現(xiàn)出來。

2 制訂合理的蒸汽吹灰方案

蒸汽吹灰器的投入可以使受熱面保持良好的換熱效果，以提高鍋爐運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性，但另一方面蒸汽吹灰所用蒸汽也是一種能量消耗，同時頻繁投入蒸汽吹灰將造成鍋爐一、二次汽溫偏低，受熱面管壁吹薄、管材壽命縮短等情況，因此制定合理的吹灰周期和吹灰程序就顯得很重要。

目前在大多數(shù)電廠，蒸汽吹灰方案的制訂主要是根據(jù)鍋爐制造廠家的要求或照搬其他已投運(yùn)電廠的吹灰方案，一般是每班進(jìn)行一次短吹，一天進(jìn)行一次長吹。但從運(yùn)行的實際情況看，這種做法可能并不切合實際。因為不同電廠的鍋爐在運(yùn)行過程中受熱面積灰、結(jié)焦程度不同，即使是同一臺鍋爐，不同區(qū)域積灰、結(jié)焦程度也不一樣。對于調(diào)峰的機(jī)組，每天高低負(fù)荷區(qū)間交替頻繁出現(xiàn)，且在高低負(fù)荷區(qū)間的運(yùn)行時間也不斷變化。我們知道，鍋爐從高負(fù)荷快速降到低負(fù)荷運(yùn)行時，爐內(nèi)溫度水平下降較快，爐內(nèi)受熱面上的部分灰焦由于急速冷卻將自行脫落。在這種情況下，沒有選擇地按規(guī)定每班進(jìn)行一次全面吹灰，顯然會造成能源浪費，受熱面管壁也將磨損減薄，嚴(yán)重時將導(dǎo)致電廠鍋爐受熱面管壁漏泄、爆炸等事故。因此電廠在制訂吹灰方案時，應(yīng)根據(jù)本廠設(shè)備的實際運(yùn)行情況，查看鍋爐受熱面積灰、結(jié)焦情況，一、二次減溫水余量的變化，并經(jīng)過相關(guān)的試驗之后，再確定吹灰周期及方式，否則將可能導(dǎo)致一些負(fù)面影響。

電廠運(yùn)行人員應(yīng)不斷提高自身的專業(yè)技術(shù)水平，在工作中總結(jié)經(jīng)驗，針對蒸汽吹灰對鍋爐汽溫的影響，總結(jié)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法，在吹灰時提前采取手段進(jìn)行調(diào)節(jié)，如調(diào)整減溫水量、調(diào)整燃燒及風(fēng)量，并嚴(yán)密監(jiān)視各受熱面溫度變化等，以保證鍋爐各項運(yùn)行參數(shù)在正常范圍內(nèi)，將蒸汽吹灰對鍋爐的影響降至最低，達(dá)到用較小的吹灰成本換取較高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

3 結(jié)語

通過分析可以看出，吹灰器的投運(yùn)對鍋爐汽溫影響較為明顯，頻繁吹灰對鍋爐受熱面的磨損也較為嚴(yán)重，從目前來看，定期吹灰仍然是電廠鍋爐運(yùn)行過程中必須進(jìn)行的一個環(huán)節(jié)。因此，根據(jù)各廠設(shè)備的運(yùn)行特性制訂合理的吹灰方案，對保障鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性有很大意義，合理的吹灰投運(yùn)可使鍋爐受熱面保持清潔，降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率，減少四管泄漏事故，保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

［1］白冰，張愛軍，楊國春，等.蒸汽吹灰器對鍋爐設(shè)備運(yùn)行的影響及其管理［J］.華北電力技術(shù)，2009（S1）

［2］鄭建華.蒸汽吹灰器對鍋爐的影響及解決對策［J］.電氣技術(shù)，2011（11）