关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨

关于600MW超超临界机组锅炉水冷壁超温原因分析及对策探讨

曾雨滔

深能合和电力(河源)有限公司 517000

摘要：600MW超临界机组锅炉水冷壁在运行过程中，水冷壁容易出现超温的现象，严重时会导致水冷壁泄漏，对整个锅炉的正常运行带来不利影响。参考600MW超临界机组锅炉水冷壁的运行要求，以及水冷壁在运行过程中超温现象产生的原因，在治理过程中应按照锅炉水冷壁运行的要求，分析水冷壁超温的影响因素以及诱发的原因制定合理的应对策略，确保水冷壁超温现象得到有效治理，保证锅炉水冷壁能够实现温度可控，达到正常运行的标准，消除水冷壁超温泄漏的风险。

关键词：超临界机组； 锅炉水冷壁； 超温； 原因分析； 对策

引言

对于锅炉水冷壁超温现象而言，一旦出现超温情况容易导致水冷壁泄漏，其中超温主要分为螺旋水冷壁超温和垂直水冷壁超温，这两种水冷壁超温之后都容易出现泄露，导致锅炉无法正常工作，增加了锅炉运行的风险，使锅炉在运行过程中难以达到运行要求，不利于锅炉正常运行，使锅炉在运行过程中失控。因此，制定合理的锅炉运行方案，掌握锅炉水冷地泄漏的原因并予以有效治理，对当前锅炉的正常运行以及600MW超临界机组的有效管控具有重要影响。在实际控制过程中需要根据锅炉水冷壁的具体情况和水冷壁超温的具体原因做好治理。

一、锅炉水冷壁超温泄露现象

（一）螺旋水冷壁超温

锅炉水冷壁中螺旋水冷壁作为重要的水冷壁形式，在运行过程中容易出现超温的现象，并且超温控制难度大，一旦出现异常超温会引发螺旋水冷壁破裂造成泄露事故，对整个水冷壁的正常运行带来不利影响。螺旋水冷壁超温主要是指水冷壁管子间出现热偏差，水冷壁受热不均匀，水冷壁在热偏差的影响下某些部位出现热变形，导致水冷壁在运行过程中因变形发生泄露，对整个水冷壁的正常运行带来不利影响，同时也影响水冷低的工作状态。所以，螺旋水冷壁的泄露是水冷壁泄露的重要形式，需要在水冷壁运行过程中予以有效避免。

（二）垂直水冷壁超温泄露

垂直水冷壁作为水冷壁的重要形式，在运行过程中其故障主要表现在温度偏差大，受热不均匀，以及水冷壁在具体运行中发生超温现象，导致水冷壁变形引发水冷壁泄漏。这一方式导致水冷壁在运行方面无法根据锅炉运行的要求实现冷却功能。出现泄漏事故之后，锅炉必须停运进行必要检修才能达到600MW超临界机组正常运行的目标。所以，对于垂直水冷壁超温的现象必须要引起足够的重视，否则水冷壁超温必然会引发严重的泄露事故，增加锅炉的运行负担，使锅炉在运行过程中面临着极大的风险。

（三）超临界机组锅炉水冷壁的特点

超临界机组锅炉水冷壁在运行过程中主要的目的在于发挥水冷功能，降低机组的温度，实现水冷的目标。超临界机组在运行过程中发热量大，需要将温度控制在允许的范围之内，采取水冷壁控制的方式不但控制效果好，同时对于温度的掌控能够在可控的范围之内。结合超临界机组的运行特点以及超临界机组在运行中的具体方式，对水冷壁的冷却功能和运行的稳定性提出了具体的要求。从这一点来看，保证水冷壁正常工作并减小水冷壁的泄露风险，对整个超临界机组的正常工作具有重要影响。

二、锅炉水冷壁超温的原因

（一）水冷壁管子间流量分配不均引起热偏差

对于锅炉水冷壁超温而言，其产生的原因较多，其中水冷壁管之间的流量分配不均匀容易引起热偏差。水冷壁管之间的流量分配只有达到均匀的标准，才能使每个管子的受热符合平均的要求。一旦水冷壁的管子受热不平均，那么管子的形变状态容易发生变化，并且管子在热胀冷缩的条件下频繁的热偏差也容易引起管子形变缺陷，使管子在运行过程中发生泄漏。这一现象主要由管子的热偏差所引起，在实际运行过程中需要关注锅炉水冷地的运行条件以及水冷壁管之间的流量分配是否达到平均的要求，如果不做好水冷壁管之间流量分配的监控，那么水冷壁在运行过程中必然会出现流量分配不均以及水冷壁泄漏的现象。

（二）炉内火焰分配不均引起热偏差

锅炉在运行过程中炉内火焰的热度及火焰的均匀性也会对锅炉的水冷壁运行造成影响，如果锅炉内火焰分配不均引起的热偏差较大，那么在水冷壁管之间必然会形成较大的温度差，造成水冷壁管子变形，引发水冷壁泄漏，对整个水冷壁的正常运行带来不利影响。除此之外，炉内火焰的分配与燃烧器的选择和燃料的细化程度以及燃料的分布均匀性有直接的关系，一旦炉内火焰分配不均，所引发的热偏差所带来的危害极大。

（三）燃烧器匹配不佳引起热偏差

锅炉运行中燃烧器的选择至关重要，既要根据燃烧器的实际情况做好匹配，同时也要使燃烧器与锅炉的运行要求相匹配。燃烧器功率过大会导致锅炉在运行过程中煤炭燃烧速度快，炉膛内的温度过高，导致锅炉水冷壁负担重引发锅炉确诊闭管之间的热偏差，除此之外，燃烧器功率过小，难以达到锅炉的运行要求，增加锅炉的运行负担，使锅炉内炉温温度低造成水冷壁无法正常工作。所以，在燃烧器匹配过程中需要检查燃烧器的匹配是否符合锅炉的运行要求，避免锅炉在运行过程中出现问题。

三、锅炉水冷壁超温的应对策略

（一）控制水冷壁管子间流量

对于锅炉水冷壁超温而言，要想控制超温的现象就要重点控制水冷壁管之间的流量，针对水冷壁管子的特点及运行情况监控水冷壁管之间流量的变化幅度，保证水冷壁管之间的流量在可控的范围之内，并且针对水冷壁管子的温差情况调整管子之间的流量，使水冷壁管子间的流量既能够达到运行要求，同时也能提高运行的质量和效果，减少流量偏差，从而降级水冷壁管之间的热偏差，使水冷壁管子在运行过程中能够达到预期目标，从源头上降低水冷壁超温泄露的风险。所以，对于水冷壁管子流量的控制应当从水冷壁的运行特点和水冷壁的管子热偏差入手予以解决。

（二）调整煤粉细度

炉内火焰分配不均是引发热偏差的主要原因，为了解决这些问题，应当调整煤粉的细度，保证煤粉细度平均并且在煤粉的送料过程中提高煤粉的送料效果，解决煤粉的平均度问题，调整煤粉的细度，主要在于避免煤粉因细度不平均或煤粉本身的问题造成炉内火焰温度偏差过高引发水冷地的热偏差。对于煤粉的细度既要检查煤粉的颗粒度情况，同时也要对煤粉本身的热值进行检查，确保煤粉在细度、燃烧值和实际燃烧中达到平均燃烧的目的，降低炉膛内的热偏差，使炉膛内的温度在可控的范围之内，按照炉膛内温度的要求以及水冷壁的热偏差要求做好控制。

（三）调整燃烧器型号，减少热偏差

炉膛内的热偏差除了与煤粉的细度有直接关系之外，燃烧器的型号也是决定热偏差数值的重要因素。对于燃烧器的型号既要将其与锅炉的型号相对应，调整燃烧器的功率，同时也要对燃烧器的选择过程、型号确定进行有效的干预， 按照功率要求选择好燃烧器的型号，同时也要在燃烧器的运行平稳性和燃烧器的火焰喷射以及热偏差的控制方面进一步掌握燃烧器的特点，围绕锅炉的运行要求做好燃烧器的细化和调整，使燃烧器在选择方面能够做到有的放矢，解决燃烧器的型号选择问题，使燃烧器在确定好型号之后其产生的热偏差得到有效降低。

四、结论

通过对600MW超临界机组锅炉水冷壁运行的了解，水冷壁超温的现象较为普遍，对整个机组的运行带来不利影响，要想解决超临界机组的运行安全性问题，就要对锅炉水冷壁超温现象进行系统的干预。在干预过程中应掌握超温的原因和特点，从锅炉的运行特点和超临界机组的运行实际等方面入手，制定细化的调整策略，保证超临界机组在水冷地运行过程中能够达到安全稳定运行的要求，并且消除锅炉水冷壁的热偏差，从源头上解决锅炉水冷壁的运行问题，确保锅炉水冷壁在运行过程中降低运行风险。

参考文献

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