超临界350MW直流锅炉受热面超温问题分析

超临界350MW直流锅炉受热面超温问题分析

李琨 韩静

天津军粮城发电有限公司，天津市 300000

摘要：超临界350MW直流锅炉是一种高效、大功率的发电厂重要主机设备，其工作条件相对苛刻，面临着诸多技术难题。其中，受热面超温问题是一项重要且紧迫需要解决的挑战。受热面超温不仅会损害锅炉材料的性能，导致设备寿命缩短，还会引发火灾、爆炸等重大安全事故。同时，超温还会降低锅炉的效率，造成发电厂非计划停运等事故，导致能源浪费，增加发电成本。本文将针对超临界350MW直流锅炉受热面超温问题展开详细分析，以供参考。

关键词：超临界；350MW；直流；锅炉受热面；超温；

前言：超临界350MW直流锅炉受热面超温问题并非易于解决。在锅炉运行过程中，燃烧产生的高温烟气会通过受热面，将热能传递给水蒸汽。然而，由于燃料和空气的品质波动、燃烧不充分、受热面渗漏等原因，烟气温度超出了设计范围，导致受热面超温。通过加强监测调控、材料研发和工艺改进、预测评估等措施，可以降低受热面超温的风险，保障锅炉设备的正常运行，提高发电效率，实现经济效益和安全性的双赢。

1.相关概述

    超临界350MW直流锅炉是目前国内火电厂的主要设备之一，拥有高效、低排放等特点。然而，一些电厂在运行过程中会出现受热面超温现象，给电厂运行的安全带来了一定的影响和困扰。超临界350MW直流锅炉的受热面超温现象是指锅炉受热面内部温度超过设计允许值的情况。

2.超临界350MW直流锅炉受热面超温问题

2.1一次风压偏高

    一次风压偏高是导致受热面超温的一个主要原因。一次风压过高会导致风量过大，超过了设计的空气供应量，进而使燃烧室内的温度升高，受热面温度超过设计范围。解决这个问题的方法是检查风机运行状态、调节风阀以及确保一次风压力在正常范围内[1]。

2.2再热器蒸汽流量偏小

    再热器蒸汽流量偏小也是一个常见的问题。再热器是将锅炉排出的高温蒸汽再次加热，提高锅炉的热效率。如果再热器蒸汽流量偏小，会导致再热温度下降，使受热面温度超温。解决这个问题的方法是检查再热器喷嘴、修复或更换故障阀门，以及检修或校准流量计。

2.3氧量控制偏高

    氧量控制偏高会导致锅炉燃烧不充分，产生过量的烟气，增加受热面的负荷，导致超温问题。这可能是由于氧传感器信号不准确或控制系统设置错误引起的。解决这个问题的方法是检修或更换氧传感器，重新校准控制系统，并调整氧量控制策略。

2.4水煤比控制失调

    水煤比控制失调可能导致锅炉给水量过少或燃煤量过多，使受热面热负荷增加，导致超温问题。这可能是由于水煤比控制系统参数错误或测量仪表故障引起的。解决此问题的方法是检查和校准水煤比控制系统，更换故障的仪表，并进行合适的调整。

2.5负荷变动调整不当

    负荷的突然变动可能导致燃烧条件不稳定，使受热面无法适应变化的负荷。这可能是由于控制系统响应慢或调整不当引起的。解决这个问题的方法是改进控制系统的响应速度，进行适当的负荷调整策略，并确保调整过程不会超出受热面的承受范围。

2.6受热面积灰结焦

    受热面积灰结焦是由于煤的燃烧产生的灰分和颗粒物在受热面上聚集和积累形成的。这会降低受热面的传热效率，导致局部超温。解决这个问题的方法包括加强清洁化燃烧管理，包括优化燃烧工艺、选择合适的煤种以减少灰分含量，加强吹灰以及定期清理和维护受热面的工作[2]。

3.超临界350MW直流锅炉受热面超温问题的治理措施

3.1遵循机组启动曲线控制的锅炉升温升压速率

随着我国工业化进程的加速和电力需求的增长，超临界350MW直流锅炉得到了广泛应用，为我国电力行业的可持续发展做出了重要贡献。然而，随之而来的是超临界锅炉受热面超温问题，给运行安全和经济性带来了挑战。为了解决这个问题，机组启动曲线控制成为锅炉升温升压的重要考虑因素。

机组启动曲线控制是指根据机组启动过程中锅炉的运行特性和受热面的热力学性能，合理控制锅炉的升温升压速率。其目的是在满足机组启动时间的要求的同时，尽量减小受热面超温风险，确保锅炉的安全运行。在机组启动过程中，由于锅炉处于低温状态，受热面内部的温度梯度较大。当锅炉开始升温升压时，由于承受了较大的热负荷，受热面温度会迅速上升。如果升温速率过快，导致温度过高，就会引发受热面超温问题，严重影响锅炉的正常运行[3]。

3.2提高给水温度

超临界350MW直流锅炉是电厂中常见的一种锅炉类型，但在运行过程中往往会面临受热面超温的问题。受热面超温问题的存在会对锅炉的安全稳定运行造成严重影响，因此提高给水温度成为治理受热面超温问题的重要措施之一。要提高给水温度，需要对给水系统进行优化。给水系统优化的关键是增加给水预热设备，例如增加热交换器或增设余热锅炉等。通过这些设备对进入锅炉的给水进行充分加热，使得给水温度能够达到要求的水平。采用余热回收技术，将锅炉烟气中的余热进行回收利用，进一步提高给水温度。

3.3降低一次风压与一次风率

降低一次风压的方法有多种，首先可以考虑调整风机的转速。通过降低风机转速，可以有效降低一次风压，进而减少受热面的超温风险。其次，可以适当减小一次风量。通过调整一次风量，可以在保证锅炉正常燃烧的前提下，协调风量与负荷的匹配，从而降低一次风压。此外，还可以采用喷嘴调节技术等手段，来进一步降低一次风压，实现对超温问题的治理。

3.4 减少二次风的风量，合理的控制炉膛氧量

   超临界350MW直流锅炉是现代电力工业中常用的一种发电设备，其效率高、环保性好，但在运行过程中也存在一些问题，其中受热面超温是一个比较常见的难题。其中，减少二次风量是解决超临界350MW直流锅炉受热面超温问题的关键之一。二次风是通过燃烧炉膛的主要燃烧空气，它的作用是为燃料燃烧提供氧气并稀释废气。因此，需要通过合理调整和减少二次风量，可以有效地控制炉膛内的烟气负荷，从而降低受热面超温的风险。

3.5强化锅炉的吹灰

首先，对超临界350MW直流锅炉进行吹灰装置的改进。现代化的吹灰装置可以实现对受热面的全面覆盖，并能根据实时监测的数据调整吹灰频率和强度，以适应不同工况下的锅炉燃烧特性。通过提高吹灰装置的自动化程度和精度，可以有效减少受热面的灰堆积和积灰程度，降低受热面的温度。其次，优化锅炉吹灰的工艺参数。通过调整吹灰的介质流速、喷吹角度和喷吹位置等参数，可以使吹灰效果更加均匀和全面。合理选择吹灰介质的压缩空气温度和压力，以及蒸汽的干度和温度等也是提高吹灰效果的关键因素。

3.6合理的投入制粉系统

   在超临界350MW直流锅炉中，采用低氮燃烧技术，可以减少燃烧产生的氮氧化物排放，有效降低烟气温度，减小受热面临界温度。合理的投入制粉系统还可以控制燃料的粉碎度，使其更加细腻均匀，促进燃烧过程的充分燃烧，这也有助于降低受热面超温问题的发生。其次，合理的投入制粉系统还能够提高锅炉热效率，降低能源消耗。在超临界350MW直流锅炉中，通过控制煤粉的供给量和燃烧负荷，可以实现锅炉的最佳燃烧状态，提高整个锅炉的热效率。

结语：超临界350MW直流锅炉受热面超温问题，是一个需要引起重视和解决的难题。在对该问题进行深入分析后，发现一些可能导致超温的原因。例如，可以适当降低一次风压，调整再热器蒸汽流量，控制好氧量，合理控制水煤比，同时对负荷变动进行及时调整等。此外，定期进行受热面清洗和维护，以防止灰结焦的问题出现。通过以上的措施，相信可以有效解决超临界350MW直流锅炉受热面超温问题。只有通过不断的分析和调整，才能保证锅炉的正常运行和稳定性。

参考文献：
[1]田柏慧. 350MW超临界直流锅炉技术特点及相关问题研究[J]. 科技创新与应用,2020,(23):111-112.

[2]王国龙. 350MW超临界直流锅炉深度调峰实验研究分析[J]. 中国设备工程,2020,(06):90-92.

[3]伍思权,林松品. 350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整[J]. 科技创新与应用,2020,(07):111-112.