影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施

影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施

集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施锅炉运行中，如果汽温过高，将引起过热器、再热器、蒸汽管道以及汽轮机汽缸、阀门、转子部分金属强度降低，导致设备使用寿命缩短，严重时甚至造成设备损坏事故。从以往锅炉受热面爆管事故统计情况来看，绝大多数的炉管爆破是由于金属管壁严重超温或长期过热造成的，因而汽温过高对设备的安全是一个很大的威胁。蒸汽温度低的危害大家也是知道的，它将引起机组的循环效率下降，使煤耗上升，汽耗率上升，新蒸汽温度过低时，带来的后果就不仅仅是经济上的问题了，严重时可能引起蒸汽带水，给汽轮机的安全稳定运行带来严重的危害，所以规程上规定机组额定负荷下新蒸汽温度变化应在+5℃～-5℃之间。

一、影响过热汽温变化的因素

1、燃料性质的变化：主要指燃料的挥发份、含碳量、发热量等的变化，当煤粉变粗时，燃料在炉内燃烬时间长，火焰中心上移，汽温将升高。当燃料的水份增加时，水份在炉内蒸发需吸收部分热量，使炉膛温度降低，同时水份增加，也使烟气体积增大，增加了烟气流速，使辐射过热器的吸热量降低，对流过热器的吸热量增加。

2、风量及其配比的变化：炉内氧量增大时，由于低温冷风吸热，炉膛温度降低，使炉膛出口温度升高。在总风量不变的情况下，配风的变化也会引起汽温的变化，当下层风量不足时，部分煤粉燃烧不完全，使得火焰中心上移，炉膛出口烟温升高。

3、燃烧器及制粉系统运行方式的变化：上层制粉系统运行将造成汽温升高，燃烧器摆角的变化，使火焰中心发生变化，从而引起汽温的变化

4、给水温度的变化：给水温度升高，蒸发受热面产汽量增多，从而使汽温降低。反之，给水温度降低汽温将升高。

5、受热面清洁程度的变化：水冷壁和屏过积灰结焦或管内结垢时，受热面的吸热将减少，使炉膛出口温度升高，当过热器本身结焦或积灰时，由于传热不好，将使汽温降低。

6、锅炉负荷的变化：炉膛热负荷增加时，炉膛出口烟温升高，使对流受热面吸热量增大，辐射受热面吸热量降低。

7、饱和蒸汽温度和减温水量的变化：从汽包出来的饱和蒸汽含有少量水分，在正常工况下饱和温度变化很小，但由于某些原因造成饱和蒸汽温度较大变化时，如汽包水位突增，蒸汽带水量增大，在燃烧工况不变的情况下，这些水分在过热器中要吸热，将使汽温降低。在用减温水调节汽温时，当减温水的温度或流量变化时将引起蒸汽侧总热量的变化，当烟气侧工况未变时，汽温将发生相应的变化。

二、影响再热汽温变化的因素

由于再热器具有较大的容积，工质在其中的流速较慢，且又布置在烟气低温区域，烟气侧的传热温差小，因而再热汽温变化的迟滞时间较长。再热蒸汽压力低，比热小，使得再热汽温在工况变化时的温度变化幅度较大。同时，再热蒸汽温度不仅受锅炉工况的变化影响，还受汽轮机工况的影响。如抽汽量变化的影响及高压缸排汽温度变化的影响。

1、高压缸排汽温度变化的影响：机组在定压方式下运行时，高压缸排汽温度将随机组负荷的增加而升高。过热汽温的升高也将造成高压缸排汽温度的升高，另外，主汽压力越高，蒸汽在汽轮机中做功能力越大，焓降也越大，高压缸排汽温度则相应降低。

2、锅炉烟气量的变化：因再热器呈对流特性，烟气量越大时，再热器吸热越多，汽温升高。

3、锅炉负荷的变化：锅炉负荷降低时，辐射受热面的吸热比例增加，作为对流受热面的再热器吸热量减少，汽温将降低。

4、其它一些诸如：受热面的清洁程度、火焰中心的位置、减温水量的变化等因素对再热汽温的影响与过热汽温类似。

三、蒸汽的压力在这里很关键，从下表可以看出：

压力

P（MPa）饱和温度

ts(℃)

饱和水焓

h(kj/kg)

饱和蒸汽焓

h(kj/kg)

汽化热

r(kj/kg)

12777

5

7

9

12

16

18781

20585随着汽压的上升炉水的饱和温度、饱和水焓上升，而饱和蒸汽焓和炉水

的汽化热减小。我们知道炉水都是汽包压力下的饱和水，在燃料不变的前

提下提高汽包压力会使得更多的饱和水变为饱和蒸汽，而燃料量没有改

变，也就使得主、再热汽温下降。

四、几种常见的工况扰动造成的汽温变化分析

1、高加解列

高加解列后，锅炉的给水温度将下降，工质加热和蒸发所需的热量增

多，在燃料量不变的情况下，锅炉蒸发量降低，造成过热汽温升高。如果

要维持蒸发量，必须增加燃料，这样不仅使整个炉膛温度升高，炉膛出口

烟温升高，且流过过热器和再热器的烟气量和烟气流速增大，锅炉热负荷

增大，管壁温度升高甚至产生超温，损坏设备。因此一般在高加停用时，

要限制机组负荷不大于90%额定负荷，严禁超负荷运行。运行中发生高加保

护动作解列时，应立即相应开大过、再热减温水量，必要时通过减少燃料

量来减弱燃烧，达到控制汽温升高的目的。

2、启停制粉系统

当启动制粉系统运行时，由于大量煤粉进入炉膛内，锅炉热负荷急剧增加，受热面吸热量增大，将造成汽温升高。为了减小启动制粉系统时对汽温的扰动和防止超温，启动前应适当将过、再热汽温降低，缓慢开启制粉系统风门进行暖磨，使炉膛热负荷随着磨煤机内余粉的吹入逐渐升高，启动磨煤机后，将相应给煤机煤量放至最低，以减少瞬间吹入炉膛的燃料量。由于其余给煤机的煤量相应减少，但因锅炉的惯性作用，这部分的燃烧并没有立即减弱，此时可通过降低一次风压来适当减少进入炉膛的燃料量，避免因大量煤粉燃烧造成炉内热负荷的急剧增强。待汽温变化平缓后，再进行加负荷操作。同时，汽机调门要配合控制好主汽压力的变化，使其尽量平稳上升，以此来适应因燃烧变化所带来的蒸发量的改变，维持锅炉受热面内总的能量变化平衡。在停运制粉系统的操作中，关闭停运磨煤机的风门时应缓慢进行，一方面是为了对磨煤机进行吹扫，保证停运后的安全；另一方面是防止其对一次风产生瞬间提高的扰动，造成燃烧突然加剧，引起汽温快速升高而产生的超温。对冷热风门内漏较大的磨煤机，要及时联系检修处理。

3、水冷壁结焦

水冷壁结焦时，因为灰、渣的热阻大，影响水冷壁的吸热，使辐射吸热量比例减少，炉膛出口烟温升高，过、再热器吸热比例增大，引起汽温的升高。此时可通过加强对水冷壁的短吹吹灰，以清洁水冷壁表面，提高其吸热能力。同时要积极分析结焦原因，进行燃烧调整，并定期进行吹灰工作，避免形成大面积结焦而造成超温或燃烧事故。

4、炉底水封破坏

炉底水封破坏，使得大量冷风从捞渣机或水封槽处吸入，降低了炉膛温度，使辐射吸热的比例降低，蒸发量减少；炉膛出口烟气温度升高，烟气量及烟气流速增大，对流受热面吸热加强，造成过、再热汽温的升高。炉底水封破坏的表现为：在总风量不变的情况下，氧量升高，排烟温度升