基于减少主汽温超温次数对策研究

基于减少主汽温超温次数对策研究

方星星

陕西华电榆横煤电有限责任公司榆横发电厂   陕西省榆林市  719000

摘要：锅炉主蒸汽温度决定着机组生产的经济性和安全性。由于锅炉主蒸汽温度变化具有滞后性、非线性、多扰动、大惯性等特点，导致主蒸汽经常出现超温的现象。影响主蒸汽温度因素较多，减少主汽温超温对于电厂锅炉机组的稳定安全运行、提高经济效益意义重大。文章通过分析我公司的汽温调节原理、导致超温的主要因素，从而探讨优化汽温控制，减少主再热超温的方法，以此来提升锅炉运行效率及安全性。

关键词：减少；主汽温超温次数；对策；效果

1选题及现状调查

1.1主汽温超温的危害及影响

1. 受热面及连接管道材料蠕变速度加快，工作寿命缩短。2.汽轮机调节级叶片可能过负荷，造成汽轮机叶片损坏。3.受热部件的热变形和热膨胀加大，若膨胀受阻可能引发机组振动。4.超温严重，甚至有受热面爆管，被迫停炉的风险。

1.2现状调查

QC小组对2020年二、三季度季度超温排名进行调查，调查结果如下：通过调查统计，发现我班组#2机组2020年度二三季度主汽温只有 1次在五个值里超温次数最少，还有很大的进步空间，可如图1所示。

1.3原因分析

QC小组选取了几次典型超温事件进行分析，超温过程如下：

（一）02:00机组负荷400MW，A、B、D、F磨运行，C磨煤机落煤口积煤，正在清理。02:17负荷加至561MW煤量自动最高加至293t/h，02:04启动E磨煤机，E磨不下煤，其余磨煤量大一次风压由8Kpa涨至9.5Kpa，E磨下煤正常，汽温开始快速上涨，02:12A测一减由31％手动开至100％，A侧二减由11％手动开至100％，由于加负荷快煤量增加量过多（煤量增加至293t/h，稳定后回调至275t/h），上层E给煤机启动后下煤不正常，对汽温扰动大，减温水自动跟踪慢，人为手动开启来不及，造成超温。

（二）负荷644MW加至652MW，煤量295t加至308t,，一次风压11.1KPa加至11.47KPa。由于变负荷预加煤量偏大，值班员未及时干预煤量和一次风压，减温水调门自动跟踪慢，手动调整减温水较晚，减温水反应时间不足，导致主汽温超温。

（三）负荷365MW加至450MW，启动F磨，煤量180T加至220T，一次风压8.2KPa加至10.2KPa。由于机组协调变负荷时，煤量、一次风压增加快且幅度大，汽温升高过快，减温水调门自动跟踪慢，调整后反应时间长，导致主汽温超温。

全体成员对主气温超温原因进行了分析：来煤热值不稳定，入炉煤质变化；一次调频动作幅度大，压力、煤量波动大；磨煤机频繁断煤；机组协调变负荷时，煤量、一次风压增加快、幅度大；锅炉本体漏风，炉膛出口烟道烟气量增加，加剧超温；减温水调门跟踪差；运行调节不当‘火焰偏斜”；煤水比失调；火焰中心抬高；吹灰周期长，结焦严重。

2要因确认及对策制定实施

2.1入炉煤煤质不稳定

原因：1.煤粉挥发分：煤粉挥发分越低，它的着火温度越高，需要加热到较高温度才能正常地着火，当煤粉的灰分显著增加时，煤粉的着火点也会推迟。2.煤粉发热量。煤粉发热量下降,意味着煤粉中灰分或水分的增加，此二者在炉内的吸热增加，使炉内火焰温度水平降低,燃烧稳定性下降。3.煤粉细度。当煤粉磨得更细一些时，煤粉的着火点也可以提前一些,但需兼顾制粉系统运行的经济性。

确认内容：我厂来煤发热量不稳定，且为降低生产成本，煤泥掺配掺烧势在必行，属于不可抗拒因素；此为非要因。

2.2中间点过热度控制不合理

原因：1.给水流量和燃料量任一变化或煤质变化都将导致出口汽温的大幅变化（燃/水比变化），为此要选取一个固定点的温度来监视，在不同的负荷下将其维持在一个与负荷对应的温度，然后通过喷水减温来微调，从而保证过热器出口温度的稳定，一般去分离器出口作为温度监视点。2.中间点过热度过高会导致过热器一、二级减温水开度大，汽温发生波动时没有足够的调整余量，加大了超温风险；此为要因。

2.3温水调门自动跟踪慢

原因：我厂主蒸汽温度采用煤水比加二级喷水的方式进行控制，汽温扰动较大时，减温水调门控制不能及时预测，导致汽温上涨过快而造成超温。

确认内容：减温水调门控制逻辑不可能足够的智能、完善，汽温扰动较大时，可以及时解除自动，根据经验手动进行干预；此为非要因。

2.4给煤机断煤、堵煤

原因：1.给煤机断煤，其他给煤机煤量自对增大，一次风压偏高，当正常下煤后，其他磨煤机煤量瞬间减少，由于一次风压大，导致进入炉膛的煤粉瞬间增多，汽温瞬间升高。2.给煤机断煤、堵煤时，若不能恢复，则需切换磨煤机，上层磨煤机运行会导致火焰中心上移，屏过区域辐射换热增强，汽温快速升高。3.磨煤机堵磨，疏通是会导致进入炉膛的煤量瞬间增加，汽温快速上升；此为要因。

3减少主蒸汽超温次数运行措施

通过水煤比来控制中间点过热度的稳定，一二级减温水进行细调;制粉系统故障时，及时调整进行磨煤机的调整、风压、配风的调整。

1、通过调整水煤比来控制中间点温度及过热度稳定，从而 维持主蒸汽温度的稳定。负荷在500MW 以上时，过热度控 制在18-25℃；负荷在400-500MW 时，过热度控制在25- 35℃；负荷在400MW 以下时，过热度控制在35-40℃。

2、通过控制过热度，维持一二级减温水调门开度在40-60%之间， 保证负荷波动及其他扰动时，减温水有足够的调节余量

3、一二级减温水是调整主汽温稳定的辅助手段。通过调整一级减温水控制屏过出口温度为520℃。利用二级减温水控制高过入口蒸汽温度，维持高过出口蒸汽温度在565- 569℃。负荷330MW 以上时，通过二级减温水控制高过入口蒸汽温度在500℃左右；负荷330MW 以下时，控制高过入口蒸汽温度在515℃左右。

4、在屏式过热器出口温度和主蒸汽温度稳定的情况下，如果一、二级减温水调门开度超过正常范围，可通过微调水 煤比改变过热度、改变燃烧器二次风配比、调整磨煤机分离器频率、调整总风量等方法调整燃烧，使减温水调门开度恢复正常，减温水有足够的调节余量，防止系统扰动造成主蒸汽温度波动。

5、如发生磨煤机堵煤，应适当减少堵煤磨煤机煤量、降低分离器频率、开大热风调门、提高一次风量等方法，使堵煤磨煤机缓慢疏通，同时应减少锅炉总燃料量，防止进入炉内的煤粉大幅增加造成汽温波动。

4效果检查及成果巩固

经过六月跟踪测试，目标达成！从2020年二三季度的1次超温最少到2020年四季度2021年一季度3次超温最少。

通过本次QC活动，小组成员分工协作、发挥各自特长，不仅有效控制了主汽温超温次数，而且提高了小组成员发现问题、分析问题和解决问题的能力，同时给QC小组成员成长积累了宝贵的经验，使大家参与热情越来越高，同时QC小组活动为项目还带来了一定的经济、技术效益。

今后规划：针对本QC的实际特点，小组准备下一步继续探索，将QC方法运用到其他运行调整中去，研究新成果，紧抓运行质量，保证机组安全、高效运行，提高一值整体形象。

参考文献

[1]刘建航,王志. "W"型亚临界燃煤锅炉汽温调节优化研究[J]. 能源科技,2021,19(1):56-60.

[2]陈忠平. 660MW超超临界机组主蒸汽温度控制策略优化[J]. 技术与市场,2012,19(1):76.