超临界直流锅炉影响汽温的因素分析及调整

超临界直流锅炉影响汽温的因素分析及调整
摘要：超临界直流锅炉汽温的调整对锅炉、汽轮机的安全性和经济性都有很大
影响，随着锅炉本体及辅助设备布置形式的不同，各自的汽温调整也存在很大差异，本文主要对影响汽温的因素进行重点分析，得出总结，在实际操作中针对应
的汽温调整特性进行调控，提高经济效益和安全性。

关键词：主汽温、减温水、中间点温度
1 引言
现代锅炉对过热汽温和再热汽温的控制是十分严格的，汽温过高过低，以及
大幅度的波动都将严重影响锅炉、汽轮机的安全和经济性。

蒸汽温度过高，超过设备部件允许工作温度，将使钢材加速蠕变，从而降低
设备使用寿命。

严重的超温甚至会使管子过热而爆破。

蒸汽温度过低，将会降低热力设备的经济性。

汽温过低，还会使汽轮机最后
几级的蒸汽湿度增加，对叶片侵蚀作用加剧，严重时将会发生水冲击，威胁汽轮
机的安全。

汽温突升或突降会使锅炉各受热面焊口及连接部分产生较大的热应力。

还将
造成汽轮机的汽缸与转子间的相对位移增加，即胀差增加。

严重时甚至可能发生
叶轮与隔板的动静摩擦，汽轮机剧烈振动。

2 正文
一、超临界直流锅炉主汽温的影响因素
1、煤水比
直流锅炉运行中，为维持额定汽温，锅炉燃料量与给水流量必须保持一定比例。

煤水比合适则锅炉的热水段长度、蒸发段长度和过热段长度才能维持正常比例，蒸汽的过热度才能在合理范围内，金属管壁温度和蒸汽温度才能在合理范围内。

2、蒸汽流量波动
给水量增加或主汽门关小，引起主汽流量增加，燃料量虽成比例的也增加，
但由于超临界直流锅炉的过热器呈辐射特性，主汽温度应该会降低；后者的话，
调门关小，主汽流量减小，主汽温度会有所增加。

3、中间点温度
运行中当煤水比增大时，中间点温度便会自然升高。

因此，改变中间点温度
的设定值，可使煤水比变动，从而影响汽温。

降低中间点温度设定值，过热汽温
降低，反之则汽温升高。

3.1、给水温度
机组加热器因故停运时，锅炉给水温度就会降低。

给水温度降低，使工质加
热段的吸热需求量增加，若仍维持煤水比，直流锅炉的加热段将延长，过热段缩
短（表现为过热器进口汽温降低同时锅炉出口烟气温度及排烟温度降低），过热
汽温会随之降低。

要想维持过热汽温不变，就必须改变煤水比，即适当增加煤水
比才行。

汽轮机高加解列时，若保持燃料量不变，靠减小给水量提高煤水比维持
汽温，则机组负荷就要低些；若保持机组负荷不变，就需要增加燃料量来提高煤
水比维持汽温。

因此在机组满负荷运行，必须注意受热面的温度，防止管壁过热。

3.2、受热面沾污
锅炉不同的受热面，其沾污对汽温的影响是不相同的。

锅炉水冷壁结焦会使
过热汽温变化。

这是因为炉膛结焦使炉膛出口烟温升高、炉膛传热量减少，中间
点温度和汽温降低。

为维持中间点温度，则增加煤水比，从而使汽温升高。

当过
热器受热面积灰时不会影响炉膛出口烟温及中间点温度，因此只会使相应积灰受
热面传热变差，传热量降低，使主汽温降低。

在调节煤水比时，若为炉膛结焦，
可直接增大煤水比提高汽温；但过热器结焦，则增大煤水比时应注意监视水冷壁
出口温度，在其不超温的前提下来调整煤水比。

3.3、过量空气系数
当增大过量空气系数时，炉膛出口烟温基本不变。

但炉内平均温度下降，炉
膛水冷壁的吸热量减少，致使过热器进口蒸汽温度降低，虽然对流式过热器的吸
热量有一定增加，但前者的影响更强些。

在水煤比不变的情况下，过热器出口温
度将降低。

过量空气系数减少时，结果与增加时相反。

若要保持过热气温不变，
也需要重新调整煤水比。

引入中间点温度控制后，风量增大导致中间点温度降低，为恢复给定的中间点温度，则增大煤水比，使过热气温升高。

3.4、火焰中心高度
当火焰中心升高时，炉膛出口烟温显著升高，再热器无论显示何种汽温特性，其出口汽温均升高。

此时，水冷壁受热面的下部受热面的下部利用不充分，致使
工质在炉内的总吸热量减少，由于再热汽温的吸热量是增加的，所以过热蒸汽吸
热减少，过热气温降低。

引入中间点温度控制后，火焰升高使中间点温度降低，
为恢复中间点温度，增大煤水比，使过热汽温升高。

3.5、煤质
煤质变化就是煤的发热量变化导致，就相当于煤水比发生变化。

3.6、减温水量的多少
综合来讲，减温水用量越大，汽温越低，喷减温水时对主汽压的影响也必须
考虑进去，尤其是高负荷时，防止超压。

3.7过热度
正常情况下煤水比保持稳定，不会使过热度发生太大变化。

同时汽温、过热
度在小幅变化调节时，应将设定值缓慢靠近实际值，才能使调节中的波动变得越
来越小；过热度、汽温大幅波动时，应先调节过热度，先将煤水比稳定后再调节
汽温，以免调节汽温时减温水大幅开关对过热度造成很大影响。

二、特殊工况下主汽温的调整
1、直流锅炉湿态运行时汽温的调整
当机组负荷<30%BMCR时，超临界锅炉为湿态运行，此时锅炉的动态特性类
似于汽包锅炉，在此过程中，通过改变燃料量与给水量来满足蒸汽参数的要求。

锅炉点火前给水应建立启动流量，大约30%额定给水流量，HWL阀开启来维持汽
水分离器水位。

HWL阀的开度随着负荷的增大逐渐关小，若要提高主蒸汽温度，
则需增大给水流量并适当增大燃料量，此时，HWL阀的开度变大，汽温上升快而
压力上升缓慢或者下降。

如需降低主蒸汽温度，则与上述调节相反。

2、一次风机失速或跳闸时汽温的调整
一次风机失速或跳闸事故处理时，为防止堵磨，将失速风机动叶关小至10%，将未失速风机动叶开大至90%（注意不要过电流），快速降负荷至50%额定负荷，投入等离子稳定燃烧，停运上层一台或两台磨煤机，保留底层三台磨煤机运行。

汽水系统调整与上快速将负荷相同，但是一次风机失速不能避免的会造成磨煤机
轻重程度的堵磨，在降负荷时磨中存煤量对煤水比影响很大，水煤比应根据过热
度与汽温的变化进行调节，维持过热度、汽温在正常范围变化。

机组负荷稳定在
50%额定负荷后，失速或跳闸一次风机处理好，待并风机之前，应适当降低过热度，降低汽温，防止风机并入的瞬间吹入炉膛的煤粉增大，水煤比失调，造成过热度、主汽温快速上升。

3、磨煤机堵磨时汽温的调整
机组正常运行时，为CCS协调方式。

机组负荷稳定，燃料总量与给水流量应保持不变。

当发生堵磨现象时，，CCS协调会自动增加给煤量，以维持炉膛所需热量，将进一步恶化磨煤机堵煤现象。

此时为使汽温尽量稳定，应降低过热度偏置，减小堵煤的磨对应的给煤机指令，加强就地石子煤排放，加大磨煤机一次风量，加大磨煤机加载压力，
4、高加事故解列时汽温的调整
高加事故解列瞬间，由于各级高加用于加热给水的抽汽量瞬间降低至零，导致给水温度突然下降；而进入汽轮机做功的蒸汽量突然增加，导致机组负荷快速上升；运行机组在CCS方式时，会自动关小调门，主汽压力瞬加突升，协调自动减小煤量；由于调门关小，主蒸汽流量减少，而再热蒸汽流量变大，所以，主蒸汽温度会上升很快，再热汽温则会有所降低。

3 总结
随着电力经济的日益发展，对于大型火电厂来说，安全指标和年度发电量的顺利完成越来越摆在突出的位置，如何保证机组各项参数的稳定调整，确保机组安全稳定运行，确保年度发电任务的顺利完成，是我们今后还要进一步研究和学习的课题。

首先，要掌握各项参数运行调整的特性，做好超前量的控制；其次，要加强运行参数的分析工作；再次，要强化职工的责任心和安全意识，扎实地做好分析预控工作，进一步提高运行操作技能，这样才能为提高机组安全运行提供技术措施上的保证，为实现安全文明高效的一流火电企业的各项方针目标打下坚实的基础。

同时，在此次论文的编写中，由于本人理论知识方面的欠缺，有说的不到位的地方，请各位老师给予批评指正，在此深表谢意！。