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摻燒煤氣鍋爐的蒸汽溫度對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的影響

文檔作者：高利娟文檔來(lái)源：馬鋼股份公司熱電總廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月11日
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2010~第4期
總第140期
冶 金 動(dòng) 力
^伍T(mén)AI LIJRGJCAL Pcr 瑯 61
摻燒煤氣鍋爐的蒸汽溫度對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的影響
高利娟
(馬鋼股份公司熱電總廠，安徽馬鞍山243000)
【摘要】結(jié)合馬鋼熱電總廠摻燒煤氣煤粉爐的運(yùn)行實(shí)踐，分析了影響蒸汽溫度變化的原因，闡述了鍋爐
運(yùn)行中及低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的汽溫調(diào)整運(yùn)行的重要性
【關(guān)鍵詞】鍋爐；煤氣；蒸汽溫度
【中圖分類號(hào)】TK229 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)]1006-6764(2010)04-0061-02
Impact of Steam Temperature of M ixed Gas-fired Boiler
on Safety Running of Boiler
GAO Lijuan
(／／e Power Plant,Maanshan Iron＆ Steel Co．，Ltd．，Maonslum,Anhui 243000,China)
【Abstract]In accordance with running practice of mixed gas-fired boiler of Heat Power
Plant of Maanshan Iron &amp;amp; Steel Co．，Ltd，the causes affecting variation of steam temperature
were analyzed． The importance of steam temperature regulation in boiler running and low
load running was presented．
【Key words]boiler；gas；steam temperature
1 引言
馬鋼熱電總廠老區(qū)的總體規(guī)模為6爐4機(jī)的母
管制系統(tǒng)，3臺(tái)220 t／h摻燒煤氣的煤粉爐和3臺(tái)
220 t／h全燒煤氣的煤氣爐。3臺(tái)60 MW供熱抽汽
機(jī)組和一臺(tái)50 MW的純凝發(fā)電機(jī)組。不僅肩負(fù)著
馬鋼老區(qū)的大部分用戶的用電任務(wù)，而且更重要地
擔(dān)負(fù)著老區(qū)蒸汽熱源的供給。
2 運(yùn)行中汽溫調(diào)整及防止超溫對(duì)策
鍋爐汽溫穩(wěn)定是衡量鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)重要
指標(biāo)。汽溫過(guò)高，會(huì)引起鍋爐和汽輪機(jī)金屬材料的超
溫過(guò)熱，加速管材金屬的氧化，降低鍋爐和汽輪機(jī)的
使用壽命；而汽溫過(guò)低會(huì)降低熱循環(huán)的效率，同時(shí)使
汽輪機(jī)的末級(jí)葉片處的蒸汽濕度增大。對(duì)葉片侵蝕
作用增加，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生水沖擊，影響汽輪機(jī)安全
運(yùn)行；過(guò)熱汽溫變化過(guò)大還會(huì)使汽輪機(jī)中壓缸轉(zhuǎn)子
和汽缸之間的膨脹差變化，造成汽輪機(jī)劇烈振動(dòng)?，F(xiàn)
在大型電站鍋爐對(duì)過(guò)熱汽溫有嚴(yán)格的要求。通常要
求蒸汽溫度與額定汽溫之間的偏差值在一lO～+5 cI=
范圍內(nèi)，我廠鍋爐在正常運(yùn)行中，允許氣溫的波動(dòng)范
圍在535+5℃ 范圍內(nèi)。
2．1 影響蒸汽溫度變化的原因
運(yùn)行時(shí)影響蒸汽溫度變化的主要因素有：
1)鍋爐負(fù)荷的變化
當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，對(duì)流式受熱面的吸熱量隨
負(fù)荷的增加而提高，因而導(dǎo)致過(guò)熱器出口汽溫隨之
增加。對(duì)于輻射式過(guò)熱器，由于燃料量和過(guò)熱器內(nèi)蒸
汽流量都相應(yīng)的增加，而爐膛溫度增加較少，輻射式
受熱面吸熱量增加不多，不及蒸汽流量增加的比例
大，因此每千克蒸汽所獲得的熱量減少，輻射式過(guò)熱
器的出口溫度降低，當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時(shí)上述變化正
好相反。
2)燃料特性變化
馬鋼熱電總廠老區(qū)的六臺(tái)鍋爐所燒的煤氣是以
高爐煤氣為主的高、焦、轉(zhuǎn)爐混合煤氣，其中我廠老
區(qū)2009年全年所消耗的高、焦、轉(zhuǎn)爐煤氣量的比值
約為50：2：5。
高爐煤氣主要可燃成分為CO和H：，CO的體
積分?jǐn)?shù)占20％～30％，H2的體積分?jǐn)?shù)約為5％ 15％
左右。高爐煤氣中含有較多的惰性氣體，CO 和N：
的體積分?jǐn)?shù)可以高達(dá)55％～70％，因此高爐煤氣的發(fā)
熱值較低，一般僅為3200—4000 lrJ，ms，其中馬鋼熱
電總廠老區(qū)2009年高爐煤氣發(fā)熱值的平均值約為
62
M冶ET ALL金UR G1C動(dòng)AL POW力ER 2010年第4期
總第140期
3673．7 kJ／m3。高爐煤氣含有很多灰塵，在送往用戶
前必須經(jīng)過(guò)凈化處理，由于高爐煤氣含有大量的惰
性氣體，著火困難，燃燒溫度不高，比煤的理論燃燒
溫度低很多。燃燒溫度低，就會(huì)使煤氣難以完全燃
燒，而且燃燒的穩(wěn)定性也差。
焦?fàn)t煤氣其主要可燃成分是H 和CH ，它們的
體積分?jǐn)?shù)分別為46％一61％和21％～30％，也含有少
量的氮?dú)?、二氧化碳等一些雜質(zhì)。它的發(fā)熱值較高，
標(biāo)態(tài)下的低位發(fā)熱量約為15000～17200 kJ／Nm。，其
中馬鋼熱電總廠老區(qū)2009年焦?fàn)t煤氣的平均低位
熱值約為15968 kJ，m，。它是一種優(yōu)質(zhì)氣體燃料，燃
燒特性大大優(yōu)于高爐煤氣，粗煤氣中含有焦油、苯等
雜，若不作處理直接使用時(shí)，將造成煤氣管路及燃燒
器的堵塞，也容易污染受熱面，使傳熱系數(shù)大大下
降，當(dāng)煤氣燃燒不好時(shí)，還容易使煤氣中的雜質(zhì)沉積
在尾部受熱面，造成尾部受熱面的堵塞。
2．2 運(yùn)行中蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方法
蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方式有兩種，即從煙氣側(cè)調(diào)節(jié)
汽溫和從蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)汽溫。在煙氣側(cè)調(diào)節(jié)汽溫時(shí)，通
常有兩種途徑，即改變通過(guò)過(guò)熱器的煙氣流量或過(guò)
熱器進(jìn)口的煙氣溫度。煙氣側(cè)調(diào)溫時(shí)，汽溫可按需要
升高或降低，不需要增加額外的受熱面，但這種調(diào)溫
方式的調(diào)節(jié)精度較低，一般用做粗調(diào)。蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)汽
溫的方式有噴水減溫器。
運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)汽機(jī)的需要和并列運(yùn)行鍋爐的
負(fù)荷分配，相應(yīng)調(diào)整鍋爐的蒸發(fā)量，為確保鍋爐燃燒
穩(wěn)定和水循環(huán)正常，鍋爐蒸發(fā)量不低于160 t，h。運(yùn)
行中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽溫、汽壓的監(jiān)視調(diào)整，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不正
常的升高或降低時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，采取相應(yīng)的措
施予以調(diào)整。
鍋爐正常運(yùn)行時(shí)。允許鍋爐汽溫在535+5℃
范圍內(nèi)波動(dòng)，汽壓在9．6~0．1 MPa波動(dòng)。
運(yùn)行中的汽溫調(diào)節(jié)的要求：蒸汽溫度調(diào)節(jié)應(yīng)以
減溫水調(diào)節(jié)為主，燃燒調(diào)節(jié)為輔，鍋爐汽溫變化時(shí)，
應(yīng)及時(shí)調(diào)整減溫水量，保證過(guò)熱蒸汽參數(shù)穩(wěn)定，當(dāng)鍋
爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)盡量減少減溫水量或停止使用
減溫器。當(dāng)過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)高時(shí)，應(yīng)及時(shí)增加減溫水
的流量，當(dāng)減溫水量已增至最大，過(guò)熱蒸汽溫度仍過(guò)
高時(shí)，可通過(guò)調(diào)整鍋爐燃燒，降低火焰中心位置；減
少二次風(fēng)量，在允許的范圍內(nèi)減少過(guò)?？諝饬?；適當(dāng)
降低鍋爐蒸發(fā)量；提高給水溫度(當(dāng)給水溫度降低
時(shí))；對(duì)水冷壁受熱面進(jìn)行吹灰等方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，以
避免過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)高。
在鍋爐運(yùn)行中氣溫、氣壓也嚴(yán)重影響鍋爐的安
全運(yùn)行。我廠2009年l0月18日1 爐高溫過(guò)熱器
爆管和12月22日3 爐后墻水冷壁下部彎頭爆管
均與鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行或超溫、超壓運(yùn)行有一定的關(guān)
系。因此在運(yùn)行中要盡量避免鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行，在滿
足外界負(fù)荷的前提下，應(yīng)適當(dāng)降低鍋爐出力運(yùn)行；應(yīng)
嚴(yán)格控制汽溫、壁溫、煙溫超限運(yùn)行：控制汽壓不超
壓運(yùn)行，允許時(shí)可稍降壓運(yùn)行。
3 鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的汽溫調(diào)整
為適應(yīng)冶金企業(yè)用電負(fù)荷變化快的特點(diǎn)。要求
鍋爐必須能夠快速的調(diào)整來(lái)應(yīng)對(duì)外界的變化。鍋爐
燃燒穩(wěn)定是限制機(jī)組最低負(fù)荷的關(guān)鍵因素。低負(fù)荷
時(shí)，爐膛溫度下降，火焰穩(wěn)定性差，易熄火，如處理不
當(dāng)，會(huì)引發(fā)爐膛爆炸事故。因此鍋爐在低負(fù)荷時(shí)的運(yùn)
行調(diào)整就變得尤為重要。
鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)隨負(fù)荷降低，
蒸汽溫度隨之下降的現(xiàn)象，若采用變壓運(yùn)行方式，雖
可在較寬的負(fù)荷范圍內(nèi)保持汽溫一定，但當(dāng)負(fù)荷低
到一定程度時(shí)，仍會(huì)出現(xiàn)汽溫隨負(fù)荷下降而下降的
情況，因此低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)就要特別注意保證蒸汽溫
度的穩(wěn)定和鍋爐的安全運(yùn)行。我廠4 爐曾因煤氣量
不足，長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)水循環(huán)不暢，水冷
壁發(fā)生變形，嚴(yán)重時(shí)甚至有可能爆管，因此在運(yùn)行中
應(yīng)盡量避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行。
當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員必須加強(qiáng)操作，
做到以下幾點(diǎn)：
(1)力求多火嘴；
(2)低速給粉；
(3)保持理想的燃燒中心，穩(wěn)定燃燒；
(4)燃燒不穩(wěn)時(shí)應(yīng)投助燃油槍，以保證鍋爐的安
全運(yùn)行。
運(yùn)行中可以采用適當(dāng)增大爐內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)的
方法來(lái)提高汽溫。也可以適當(dāng)提高火焰中心高度。低
負(fù)荷運(yùn)行時(shí)蒸汽溫度可調(diào)的范圍比較小，主要是保
證燃燒穩(wěn)定。
4 結(jié)語(yǔ)
影響鍋爐安全運(yùn)行的因素錯(cuò)綜復(fù)雜．運(yùn)行過(guò)程
中的蒸汽溫度調(diào)節(jié)對(duì)于保證鍋爐安全運(yùn)行具有重要
的現(xiàn)實(shí)意義。摻燒煤氣鍋爐正常運(yùn)行時(shí)。煙氣側(cè)與蒸
汽側(cè)調(diào)節(jié)都各有自己的長(zhǎng)處，應(yīng)根據(jù)不同情況進(jìn)行
選擇。而低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，蒸汽側(cè)的調(diào)節(jié)效果會(huì)更加明
顯。
收稿日期：2010—04-28
作者簡(jiǎn)介：高利娟(1981一)，女，2007年畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)熱能與
動(dòng)力工程專業(yè)。碩士研究生，助理工程師，現(xiàn)從事鍋爐技術(shù)管理工作。

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