鍋爐啟動(dòng)中的若干注意事項(xiàng)

張明

（神華國華北京熱電分公司發(fā)電部，北京 100025）

鍋爐啟動(dòng)中的若干注意事項(xiàng)

張明

（神華國華北京熱電分公司發(fā)電部，北京 100025）

本文根據(jù)鍋爐啟動(dòng)時(shí)的熱力特性及作者的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際，提出了我公司鍋爐在啟動(dòng)時(shí)的上水、點(diǎn)火、升溫升壓過程中應(yīng)考慮的問題。并對(duì)問題的原因、現(xiàn)象進(jìn)行了分析。

鍋爐上水；點(diǎn)火；升溫升壓

鍋爐啟停過程是一個(gè)極其復(fù)雜的不穩(wěn)定的傳熱、流動(dòng)過程。啟動(dòng)過程中，鍋爐工質(zhì)溫度及各部件溫度隨時(shí)變化，由于受熱不一致，且部件不同部位溫度不同，因而產(chǎn)生熱應(yīng)力，甚至使部件損壞。一般說來，部件越厚，在單側(cè)受熱時(shí)的內(nèi)、外壁溫差越大。汽包、過熱器聯(lián)箱、蒸汽管道和閥門等的壁厚均較大，所以在受熱過程中必須妥善控制。此外在鍋爐啟動(dòng)中，不僅要考慮設(shè)備的安全問題，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)問題和并網(wǎng)時(shí)間問題等。它們時(shí)常是矛盾的，這就要求值班員處理好各種關(guān)系，在保證設(shè)備安全的前提下，盡可能縮短啟動(dòng)時(shí)間、減少啟動(dòng)燃料消耗量，按規(guī)定的要求使機(jī)組承擔(dān)負(fù)荷。

1 設(shè)備概況

我公司4臺(tái)鍋爐均為哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司生產(chǎn)。鍋爐型號(hào)HG-410/9.8-YM15。額定蒸發(fā)量410h/t。額定主汽溫度540℃，額定主蒸汽壓力9.8Mpa。鍋爐一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)熱風(fēng)溫度315℃。煤粉燃燒器為直流式，懸浮燃燒，四角切圓布置。共三層12只。天然氣燃燒器每角一只，在下層二次風(fēng)內(nèi)。每只氣槍配備一支高能點(diǎn)火器。配備有兩套中間儲(chǔ)倉式鋼球滾桶磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)。

2 鍋爐上水

機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，鍋爐汽包上水之前，汽包溫度接近于環(huán)境溫度。一定溫度的給水進(jìn)入汽包后，內(nèi)壁溫度隨之升高，因汽包壁較厚（100mm），外壁溫升較內(nèi)壁溫升慢，從而形成內(nèi)高外低的溫度分布。溫度高的內(nèi)壁受熱，力圖膨脹，溫度低的外壁阻止膨脹。因此在汽包內(nèi)壁產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力，外壁產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力。溫差越大產(chǎn)生的應(yīng)力也越大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽包內(nèi)表面產(chǎn)生塑性變形。此外，管子與汽包的接口也會(huì)由于過大的熱應(yīng)力而受到損傷。所以，我們規(guī)程規(guī)定上水溫度控制在50－70℃。

除了冷爐上水，還會(huì)時(shí)常遇到鍋爐在臨修后熱態(tài)上水的情況。此時(shí)汽包溫度往往很高，而按照有關(guān)規(guī)定水溫與汽包壁的溫差不能大于40℃。否則應(yīng)減緩進(jìn)水速度。而此類臨修往往又時(shí)間緊迫，這就要求盡可能提高進(jìn)入汽包的水溫，縮小與汽包的溫差?？梢砸环矫娌捎眠\(yùn)行機(jī)組低脫放水，提高疏水箱內(nèi)水的溫度。另一方面，應(yīng)及早投入臨爐加熱，以提高水進(jìn)入汽包時(shí)的溫度。

為了安全起見，如果要求鍋爐進(jìn)常溫水時(shí)，上水溫度必須高于汽包材料性能所規(guī)定的脆性轉(zhuǎn)變溫度33℃以上。

如果鍋爐上水后需作水壓試驗(yàn)，排大氣門不應(yīng)過早關(guān)閉。以免使得水進(jìn)入過熱器后因排氣不暢，減慢上水速度。待集汽聯(lián)箱空氣門欲見水后將其關(guān)閉。

3 鍋爐點(diǎn)火

無論在何種情況下點(diǎn)火，必須對(duì)爐膛進(jìn)行通風(fēng)清掃，除去爐內(nèi)可能存在的可燃質(zhì)后才能引燃點(diǎn)火。為了防止點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆燃，這是必經(jīng)程序。否則MFT無法復(fù)位，也就不能進(jìn)行下一步的點(diǎn)火操作。當(dāng)吹掃條件滿足后，啟動(dòng)吹掃按鈕，5分鐘后，吹掃完成。MFT自動(dòng)復(fù)位。吹掃風(fēng)量達(dá)到條件即可，因?yàn)辄c(diǎn)火初期爐膛總是處于“富風(fēng)”狀態(tài)。另外，點(diǎn)火前還應(yīng)將一次風(fēng)管吹掃一遍。這需就地操作一次風(fēng)門完成。

為了徹底解決重油點(diǎn)火難著的問題，我廠已將重油系統(tǒng)改造為天然氣系統(tǒng)，并在幾次點(diǎn)火啟動(dòng)中取得了很好的效果。點(diǎn)火前先將爐前燃?xì)夤苈窙_壓，做燃?xì)夤苈穱?yán)密性試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可投入各角的燃?xì)鈽?，并將各角?duì)應(yīng)的二次風(fēng)擋板關(guān)至20%。同時(shí)關(guān)小其余二次小風(fēng)門，為氣槍更好點(diǎn)燃做好準(zhǔn)備。此外將爐前燃?xì)夤苈返膲毫φ{(diào)整到規(guī)定值，一般50kpa為佳。在投第一支槍前，先要緩慢開啟此角氣槍的手動(dòng)門，通過燃?xì)夤苈穳毫Φ淖兓约盃t膛壓力的變化來判斷此槍是否真正點(diǎn)著，著火后再全開手動(dòng)門，同時(shí)一定要注意爐前燃?xì)夤苈穳毫Φ淖兓?，防止壓力過低達(dá)到35kpa而造成GFT動(dòng)作。

第一支氣槍點(diǎn)著后應(yīng)逐漸將該角氣槍所對(duì)應(yīng)二次風(fēng)擋板開滿。一般應(yīng)對(duì)角投入兩支氣槍。這樣不僅火焰均勻，且兩角互相點(diǎn)燃，利于著火穩(wěn)定。為了均勻加熱爐膛及水冷壁，減輕煙氣偏流，保護(hù)受熱面，最好定時(shí)切換氣槍運(yùn)行，切換原則為“先投后?！?。正常情況下，點(diǎn)著兩支氣槍后，應(yīng)能在工業(yè)電視中觀察到燃燒狀況。若多次點(diǎn)火不成功，會(huì)在爐膛內(nèi)積聚較高濃度的天然氣，爐膛一旦著火，可能發(fā)生更大的爆燃反正。所以應(yīng)盡早查找不著原因，及時(shí)處理。

鍋爐主汽門的開啟應(yīng)在兩支氣槍成功點(diǎn)著并建立起一定的壓力以后。避免因MFT的動(dòng)作造成不必要的頻繁開關(guān)主汽門。若主汽門后壓力溫度高于主汽門前，應(yīng)待主汽門前壓力、溫度與之相當(dāng)后再開啟。此時(shí)應(yīng)用排大氣升溫升壓。若主汽門后溫度低于主汽門前較多，則應(yīng)采取開主汽門旁路或點(diǎn)開主汽門的辦法。待溫度一致時(shí)再全開主汽門。

4 鍋爐啟動(dòng)的升溫、升壓

對(duì)于汽包鍋爐，升壓過程中汽包金屬溫度的變化速度取決于鍋爐的升壓速度，這是因?yàn)樵陲柡蜖顟B(tài)下，溫度和壓力之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。因此對(duì)于蒸發(fā)設(shè)備而言，升壓過程就是升溫過程。所以用控制升壓速度來控制汽包的升溫速度，這樣便可控制汽包熱應(yīng)力在允許值內(nèi)。壓力越低時(shí)，升高單位的壓力相應(yīng)飽和溫度的增加越大。因此，開始的升壓應(yīng)比較緩慢。

除了汽包安全需要監(jiān)視外，水冷壁的安全也應(yīng)引起重視。在啟動(dòng)初始階段，水冷壁受熱緩慢，管內(nèi)工質(zhì)含汽量少，水循環(huán)不夠正常。這時(shí)投入的燃燒器數(shù)目少，水冷壁受熱和水循環(huán)有較大的不均勻性。如果同一聯(lián)箱上并列管子的金屬溫度有差別時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使下聯(lián)箱變形或管子損傷。對(duì)于我廠模式水冷壁，尤應(yīng)注意這類受熱不均。適當(dāng)輪換點(diǎn)火氣咀或粉咀，可使水冷壁受熱較均勻。對(duì)于受熱較弱的水冷壁，可用定排放水。目的是把汽包中溫度較高的水引來加熱管子，并促進(jìn)水循環(huán)。加強(qiáng)水循環(huán)和放水都能增加汽包內(nèi)水的流動(dòng)，從而減小汽包的上下溫差。

鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，蒸汽以高速流經(jīng)過熱器管，蒸汽的冷卻作用使管子金屬能安全工作。在啟動(dòng)過程中，情況大不相同。在冷爐啟動(dòng)之前，直立的過熱器管內(nèi)一般都有停爐時(shí)蒸汽的凝結(jié)水。若做過水壓試驗(yàn)，則積水更多。點(diǎn)火后，積水將逐漸蒸發(fā)，在積水全部蒸發(fā)或排除之前，某些管內(nèi)沒有蒸汽流過，管壁金屬溫度近于煙氣溫度。即使過熱器內(nèi)無積水，在蒸汽流量很小時(shí)，管壁金屬溫度仍不會(huì)比煙氣溫度低很多。因此，在蒸發(fā)量很低時(shí)，必須限制進(jìn)入過熱器的煙溫?？紤]到啟動(dòng)初始階段，煙氣有較大的熱偏差，故煙溫的限制應(yīng)低于過熱器金屬允許承受的溫度。判斷過熱器積水是否已經(jīng)疏通，可觀察過熱器壁溫，若相差很大，說明還有積水。另外，看減溫器入口溫度，若長期不變或忽高忽低，也說明還有積水。當(dāng)此溫度穩(wěn)定上升后，說明積水已經(jīng)排除，在大量過熱器管積水同時(shí)疏通的瞬間，會(huì)使汽包水位劇烈升高。所以，當(dāng)鍋爐做過水壓試驗(yàn)后啟動(dòng)，須將水位保護(hù)模擬。并全開所有過熱器疏水。

對(duì)于汽溫的調(diào)整不應(yīng)大量使用減溫水。首先啟動(dòng)過程中蒸汽量較小，再有減溫器處蒸汽過熱度也不高。噴入過多的減溫水，造成不能完全被汽化。蒸汽帶水進(jìn)入分配集箱，導(dǎo)致蒸汽流量分配不均，甚至重新形成“水塞”，使過熱器局部超溫。發(fā)現(xiàn)減溫器后溫度不再隨減溫水量增加而下降，即可確認(rèn)減溫水已過量。因?yàn)榇藭r(shí)蒸汽已達(dá)飽和溫度。

5 結(jié)論

這里并未將鍋爐啟動(dòng)事宜完全提及，如蒸汽回收、并汽操作等。只是將規(guī)程未規(guī)定的但在操作中需注意的細(xì)節(jié)及現(xiàn)象進(jìn)行分析、總結(jié)?？傊仩t在上水前要將系統(tǒng)操作完善，不應(yīng)有漏關(guān)漏開的閥門。控制上水溫度及時(shí)間，減小熱應(yīng)力。做好點(diǎn)火前、后的各種調(diào)整，盡快穩(wěn)定氣槍的燃燒。選擇時(shí)機(jī)投粉，避免爐膛爆燃。升溫、升壓時(shí)既考慮到速度，更要關(guān)注汽包及各受熱面的安全。我們追求鍋爐啟動(dòng)過程應(yīng)更安全、更迅速、更節(jié)能。

[1]李俊利.集控運(yùn)行規(guī)程[D].神華國華北京熱電分公司.

[2]黃新元.電站鍋爐運(yùn)行與燃燒調(diào)整[M].北京：中國電力出版社.

[3]范從振.鍋爐原理[J].北京：水利電力出版社.

張明，男，2005年參加工作集控運(yùn)行值班員