锅炉金属超温的原因分析与运行调整控制

锅炉金属超温的原因分析与运行调整控制

刘邦杰

湛江电力有限公司

摘要：燃煤发电厂锅炉金属超温容易引起炉管爆破，对锅炉设备安全运行造成严重影响，所以控制锅炉金属温度在规定范围内对锅炉设备安全运行具有非常重要的意义。本文以某330MW发电厂为例，从设备结构和运行操作调整方面分析锅炉金属管壁超温的原因，提出防止锅炉金属管壁超温的运行调整手段。

关键词：锅炉；金属超温；原因分析；调整方案

随着我国社会发展水平的不断提升，能源行业的发展得到了各方的关注，技术体系以及管控模式方面都有了新的升级突破口。锅炉作为燃煤发电行业生产线运行中的重要设备，对于整体生产线的运行起到了至关重要的作用，但结合实际情况来看，锅炉在运行的过程中容易出现金属超温现象。这对于设备的稳定运行、全寿命周期管理有一定的影响。基于此，结合实际情况分析锅炉金属超温的具体原因，并且制定解决对策，具备提升燃煤发电生产稳定性的价值。

1、锅炉金属超温的基础概况

为了进一步提升文章论述的科学性和合理性，本文建立在具体案例的基础上，结合燃煤发电锅炉运行的实际情况进行细节解析，确保能够为金属超温的调控提供技术和理论依据。

某电厂锅炉为东方锅炉厂生产，型号为DG1077/18.2一Ⅱ(3）亚临界压力、中间再热、自然循环单炉膛、全悬吊露天布置、平衡通风，燃煤汽包炉。燃烧方式中速磨直吹式正压制粉系统，四角切圆燃烧。设计燃料为煤种为平三煤、校核煤种1为50%平三煤+50%印尼煤、校核煤种11为50%平三煤+50%神混三煤，#0轻油点火及助燃。过热蒸汽温度调节方式采用三级混合式喷水减温，再热蒸汽温度调节方式喷燃器摆角为主，喷水减温作细调和控制气温偏差。排渣方式为固态排渣。

燃烧器为煤粉燃烧器，水平浓淡直流式（二～五层），内燃式、相对浓缩、分级点燃、逐级燃烧，四角五层布置共20只。微油枪采用机械雾化，每支出力：40～55Kg/h四角布置共2x4支（A、B层）。

该锅炉改造运行中发现高温再热器及高温过热器部分管束超温现象较为严重，在高负荷运行时金属超温情况尤其明显，针对此现象，通过运行分析与调整金属壁温超温现象有了较大改善

2、锅炉金属超温的原因分析及优化对策

结合典型案例以及日常的运行经验来看，锅炉出现金属超温现象的影响因素较为复杂，需要结合锅炉管路质量检测、运行状态分析以及运行期间的各项影响因素进行综合研究。本项目在锅炉结构以及生产线运行检测的过程中定位了以下几点因素，是导致锅炉金属超温的核心因素，具体的成因及解决方案如下。

2.1炉膛受热面积灰或结焦

由于燃煤来源改变较多，本锅炉实际燃用煤较设计煤种偏差较多，特别是灰熔点相比设计煤种低得多，同时由于煤粉气流偏移的原因，造成部分水冷壁结焦或积灰，会直接导致水冷壁传热减弱，炉内辐射热传热减弱，炉膛出口烟气温度升高，高温过热器及高温再热器管壁温度大幅提高。再加上吹灰不及时或者吹灰枪维护不当、故障较多，进一步加大锅炉金属管壁超温程度[1]。

从优化调整的角度来看，需要在运行中除按规定及时吹灰外，还应及时关注各金属壁温及减温水量，如发现减温水量较大时，应及时投入锅炉吹灰。

2.2汽水品质不良

锅炉运行中，由于炉水化学处理不当或化学监督不严，炉水超标未按规定进行排污及加药，影响了锅炉的给水品质，进一步造成受热面的蒸汽品质恶化，长期运行会造成过、再热器管子内壁结垢积盐，使蒸汽与受热面管子内壁之间形成了较大的热阻，降低了蒸汽对管子的冷却能力，减弱了蒸汽的吸热量，很容易引起受热面管壁超温。

针对该种问题需要在系统运行的过程中由人工监测以及化学手段进行优化。运行中值班员应及时分析了解汽水品质并按照化学规程采取相应措施。除此之外，要注意保证汽水取样装置的正常运行。

2.3锅炉燃烧方式调整不当

锅炉正常运行期间需要保证过热蒸汽、再热蒸汽温度在正常范围值以内运行时，重视由于燃烧火焰中心上移引起的过热器管子超温现象。蒸汽参数正常时，应尽量调低燃烧器摆角以降低炉膛火焰中心位置，加大下层燃烧器的出力，降低上排燃烧器出力，燃烧器的上倾角不应过大，炉膛负压不应过大，以免增大锅炉漏风量，燃烧器配风方式应合理，为了降低燃烧中心往往多采用倒宝塔方式的配风工况，适当降低一次风速，提高一次风温以防止燃料着火燃烧拖后拉长火焰，加强对制粉系统的调整维护，保证合格的煤粉细度，加强燃烧调整，尽量减小各项不完全燃烧损失，防止由于未燃烧完全的燃料在锅炉烟道部位发生再燃烧现象而造成受热面的严重超温，严格控制炉膛出口的烟气温度在允许范围内，由于煤质方面偏离设计煤种值较大，经采用燃烧调整手段不能保证炉膛出口烟气温度在正常范围时，应及时适当限制锅炉热负荷，降低炉膛出口烟气温度正常，防止管壁超温[2]。

2.4锅炉超负荷运行

由于燃煤煤种热值较设计煤种低，势必造成同等负荷条件下送入炉膛的燃料量、风量都超过设计值太多，特别是高负荷运行时炉膛的热负荷强度也超过了最大设计值，必将造成燃烧延长，炉膛出口烟气量、烟气温度超过最大允许值的情况，增强了对受热面的传热能力，容易造成受热面管壁的超温；同时，由于炉膛热负荷，炉膛出口烟气温度均超过了设计允许值，使得锅炉水冷壁，炉膛出口部位的受热面容易发生结焦现象，而随着结焦面积的增多，使得炉膛辐射吸热量下降而引起炉膛出口烟温进一步升高，容易在过、再热器部位形成烟气走廊，导致过、再热器管子间有较大的热偏差，造成部分受热强的受热面管子发生超温现象。因此锅炉运行中应避免发生锅炉超负荷运行，汽机侧高压加热器未正常投运，锅炉给水温度低于设计值时，应及时按照规程要求限制负荷，避免锅炉的超负荷运行

[3]。

2.5减温水调整使用不当

减温水除了调整控制锅炉过、再热蒸汽温度在额定值以满足汽机侧的要求外，合理搭配使用过热器受热面上各级减温水量，可以很好地控制各段过热器受热面的管壁温度在允许值内，运行中在过热蒸汽温度正常情况下，应尽量开大过热器前端第一级减温水量，使末级减温水保持较小的流量，尽量降低过热器前端的蒸汽温度，以加强对管子的吸热能力，尽量降低受热面管壁温度，杜绝受热面前端第一级减温水量小，依靠开大末级减温水量控制锅炉主蒸汽温度，忽略对过热器管壁温度的控制。对再热汽温度的控制注意调整燃烧器摆角以及使用微量喷水调节汽温偏差。

2.6启动制粉系统操作不当

启动制粉系统时，一次风量增加过快过大，造成煤粉大量冲入炉膛剧烈燃烧，同时一次风量过大易使煤粉过粗，使燃烧延后引起炉膛出口烟温升高，造成锅炉受热面金属壁温超温。所以，运行操作时，必须控制好合适的一次风压及风量，避免一次风量猛增造成大量过粗煤粉冲入炉膛产生剧烈燃烧，除此之外，必须严格按照规定逐步增加给煤量，防止煤量增加过大产生的燃烧剧烈从而发生金属超温现象。

以上一系列的对策能够有效解决不同原因引起的锅炉金属超温情况，在此基础上还需要打造锅炉运行状态智能化检测体系，以及全寿命周期管理体系，加强对导致金属超温因素的全面排查力度，通过智能化检测弥补人工管理的不足，同时能够为发电厂的稳定运行提供良好保障。

结束语：

综上所述，锅炉过热超温现象的出现，往往会受到多种因素的影响，本次项目中针对锅炉超温情况，进行了设备管路、运行方面、技术层面以及物料质量方面的检测，确定了多项导致锅炉金属超温的因素，并且提出了针对性的优化方案，这个较强的整体性、全面性，精细化程度较高，能够从多个层面阻止锅炉金属超温问题的出现，对于维持锅炉运行稳定性有一定促进作用，也可以为燃煤发电系统的稳定运行提供保障。

参考文献：

[1]王振芳.燃煤锅炉超温超压超负荷运行危害的解决方法[J].内蒙古科技与经济,2022,(10):117-118.

[2]黎梓庆,陈石荣.电厂锅炉过热器超温爆管与金属监督[J].广西电业,2007,(01):95-96+94.

[3]邓俊,宫吉星.锅炉高温受热面金属超温原因分析[J].电力安全技术,2002,(05):12-13.