華能金陵電廠末級過熱器超溫情況研究

董祥龍 趙淑嫻 王 淵

（華能南京金陵發(fā)電有限公司，江蘇 南京210034）

1 末級過熱器超溫情況說明

＃1機組啟動以來，各級受熱面總體壁溫情況良好，但四過B側(cè)No.1.9管壁高負荷情況下極易超溫，需要大幅度降低四過B側(cè)的換熱量才能將其溫度控制在報警值以下，這樣就對鍋爐的運行產(chǎn)生了以下不良影響：（1）限制了主汽溫度向額定值提升，影響了機組的熱效率。（2）A側(cè)受熱面換熱量相應會增大，容易導致A側(cè)管壁超溫。（3）調(diào)整兩側(cè)受熱情況必定導致爐內(nèi)煙氣動力場和溫度場偏斜，會導致高煙溫、高煙氣流速的受熱面積灰、磨損情況嚴重。（4）壁溫超限限制對鍋爐燃用煤種的選用，高發(fā)熱量煤種爐膛出口煙溫高，高水分時煙氣流量大，都會加劇管壁超溫。

對四過No.1.9的超溫原因進行分析，制定出相應的運行過程中的注意事項，才能更好地保證鍋爐運行參數(shù)，保證爐內(nèi)設備的運行工況，使鍋爐長期穩(wěn)定運行。

我廠四過布置于折焰角上方的水平煙道處，為對流式換熱器，共有100片屏，每片屏由16根管組成，工作煙溫為進口997℃，出口為917℃。在＃1機組臨停前，四過最容易超溫的是B側(cè)的3.16點，本次易超溫的1.9點位于最靠近左墻的一面屏，另外選取最靠近1.9點的1.10點進行比較。

圖1為停機前四過3.16、1.9、1.10壁溫情況，在550MW負荷穩(wěn)定運行時，壁溫測點3.16為605℃，1.9為584℃，1.10為573℃。3.16更靠近煙道中部，煙溫稍高；1.9與1.10點靠近側(cè)墻，煙氣流動性稍差，煙溫稍低，由此分析壁溫情況正常。在由550MW升負荷至770MW的過程中三點壁溫的變化斜率基本相同，當升負荷到達770MW，機組負荷還不穩(wěn)定時，壁溫測點3.16為614℃，1.9為598℃，1.10為589℃，三點溫度差值與550MW時基本相同。

圖1 停機前四過3.16、1.9、1.10壁溫情況

圖2顯示的是機組810MW負荷穩(wěn)定運行時的壁溫情況，壁溫測點3.16為616℃，1.9為597℃，1.10為587℃。由此可以看出在停機前，無論是在穩(wěn)定負荷還是變負荷工況下，三個選取點差值基本穩(wěn)定，3.16點比1.9點高20℃左右，1.9點比1.10點高10℃左右。

圖2 機組810MW負荷穩(wěn)定運行時的壁溫情況

圖3為本次機組啟動過程中三點壁溫的變化情況，在負荷升至660MW 時，壁溫測點3.16為536℃，1.9為527℃，1.10為511℃；當升負荷至770MW時，壁溫測點3.16為566℃，1.9為562℃，1.10為543℃，三點壁溫情況還是3.16最高，但是1.9與1.10差值接近20℃，比停機前的10℃增大，而與3.16的差值減小，說明在啟動過程中1.9點的壁溫有所升高。

圖3 本次機組啟動過程中三點壁溫的變化情況

圖4為機組啟動后主再熱汽溫度不再受限的壁溫情況，在530MW負荷穩(wěn)定運行時，壁溫測點3.16為579℃，1.9為541℃，1.10為544℃；當升負荷至900MW時，壁溫測點3.16為594℃，1.9為619℃，1.10為571℃。曲線情況顯示，在低負荷時3.16點溫度仍最高，1.9與1.10點相差不大，但在機組升負荷至900MW的過程中，壁溫變化情況明顯不同，3.16點與1.10點變化斜率基本相同，壁溫緩慢上升，但1.9點變化曲線斜率明顯變大，壁溫快速上升，變化斜率基本與負荷的變化情況相同。

圖4 機組啟動后主再熱汽溫度不再受限的壁溫情況

2 末級過熱器超溫趨勢分析

（1）停機前及停機過程中，三個樣本點的溫度和差值，無論是在變負荷過程中還是在穩(wěn)定負荷工況下，變化的速率基本相同，壁溫都是3.16點最高，1.9點次之，1.10點最低，3.16經(jīng)常會有超溫情況，基本差值是3.16比1.9高20℃，1.9比1.10高10℃，說明三個樣本點無論是外部的煙氣換熱情況還是管內(nèi)的蒸汽動力工況，變化情況基本相同。

（2）本次機組啟動過程中，爐內(nèi)熱負荷較低，爐膛煙溫還沒有升高時，即使機組剛啟動時負荷上升到800MW左右，三個樣本點溫度最高的還是3.16點，1.9壁溫即使上升也沒有超過3.16，但是發(fā)現(xiàn)1.9的壁溫變化斜率要大于另外兩點，更趨同于負荷的變化速率，此時1.9點的變化趨勢已有異常，但由于爐膛出口煙溫低，所以不明顯。

（3）機組穩(wěn)定運行后，在負荷較低時，爐膛出口煙溫較低，壁溫1.9與1.10基本相同，低于3.16點30℃左右，而在高負荷時，從近幾天運行情況看是在850MW以上時，1.9點壁溫會隨負荷大幅上升，上升斜率基本與負荷上升的斜率一致，負荷穩(wěn)定后會稍有改善，而3.16點在本次啟動后壁溫明顯改善，高負荷時遠低于1.9，基本能維持在600℃以下，說明在本次啟停機過程中，3.16點經(jīng)過大幅度的擾動，原來的節(jié)流孔或彎頭處的雜質(zhì)被清除，管內(nèi)蒸汽流動性變好，換熱情況大為改善，而1.9點在啟動過程中，可能在入口節(jié)流孔處堵塞了雜物，或者是在彎頭處產(chǎn)生了氧化皮，管內(nèi)蒸汽流量小，當?shù)拓摵蓵r，由于蒸汽流速較低，管內(nèi)蒸汽動力性惡化的情況不那么明顯，在機組負荷升高、爐內(nèi)熱負荷大幅增加時，管外煙氣溫度和煙氣量大幅增加，而管內(nèi)蒸汽量增加不足，導致1.9管換熱惡化，管壁超溫。

3 針對末級過熱器超溫的應對方案

在近幾天運行過程中，機組負荷變化幅度也很大，但四過1.9點的壁溫情況并沒有得到改善，這說明在機組運行過程中一旦管內(nèi)節(jié)流孔或彎頭處堵塞了雜物，就難以被清除，在＃1機組B修前，可能會一直有四過1.9點易超溫的情況，這就要求我們在日常運行中注意以下幾點：（1）采用壓低火焰中心，盡量投用下層磨，減少上層磨的煤量，下擺燃燒器擺角，開大AA風等手段來降低爐膛出口煙溫。（2）降低過熱度，讓鍋爐受熱前移至水冷壁，減小對流受熱面的換熱量。（3）嚴格執(zhí)行部門吹灰相關(guān)規(guī)定，改善受熱面的換熱情況。（4）加強配煤管理，從實際情況來看，上層磨盡量不燃用高熱值煤種，＃1爐可以多上高揮發(fā)分煤種以縮短火焰長度，少用高水分煤種，以免煙氣流量過大。（5）鍋爐合理配風，在保證鍋爐燃燒穩(wěn)定的前提下，盡量降低鍋爐氧量，以減少煙氣流量。（6）嚴密監(jiān)視各受熱面特別是易超溫點的管壁溫度，對其在不同運行工況下的變化情況做到心中有數(shù)。（7）在高負荷時，對易超溫點提前控制，如果壁溫上漲過快，可以采取降低升負荷速率、降低主汽溫度等手段，如果實在無法控制，可以向中調(diào)申請停止升負荷。

4 結(jié)語

隨著一大批高參數(shù)、大容量超（超）臨界燃煤機組的投產(chǎn)，鍋爐的高溫受熱面氧化皮問題日益嚴重，成為鍋爐爆管的主要原因之一，同時也帶來了傳熱惡化、汽輪機固體顆粒侵蝕、主汽門卡澀、葉片損壞等諸多問題，對機組運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性產(chǎn)生了極大困擾，已成為威脅大容量機組正常運行的主要障礙之一。所以對于電廠的管理和工程技術(shù)人員而言，必須充分認識氧化皮的生成機理和剝落特性，并采取運行、檢測和維護等多種手段降低氧化皮問題帶來的損害，以不斷提升機組的運行管理水平。

［1］陳媛，王旭.超（超）臨界鍋爐氧化皮脫落原因分析及防治措施［J］.華電技術(shù)，2013，35（1）：1－3，6.

［2］曾壁群，陳裕忠，馮庭有.1 036MW機組鍋爐受熱面氧化皮的預控措施研究［J］.發(fā)電設備，2012，26（4）：292－295.

［3］楊景標，鄭炯，李樹學，等.鍋爐高溫受熱面蒸汽側(cè)氧化皮的形成及剝落機理研究進展［J］.鍋爐技術(shù)，2010，41（6）：44－49.