主蒸汽溫度低的幾種主要原因及處理方法

鄒冬平

摘 要：分析了造成國電肇慶熱電公司主蒸汽溫度低的幾種主要原因，并介紹了具體的處理方法。

關(guān)鍵詞：主汽溫度；煤質(zhì)；一次風(fēng)壓；虛假煤量

汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)要求進(jìn)入來自鍋爐的過熱蒸汽，以此來達(dá)成汽輪機(jī)做功的目標(biāo)，但是倘若進(jìn)入蒸汽溫度存在快速下降的現(xiàn)象，會破壞機(jī)組熱力設(shè)備狀態(tài)，金屬受冷變形，產(chǎn)生熱應(yīng)力，輕者造成汽輪機(jī)汽缸上下溫差大，動靜碰磨，嚴(yán)重時(shí)可能造成設(shè)備損壞，存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，必須要引起高度重視[1]。國電肇慶熱電公司#1、#2爐在正常運(yùn)行或者加減負(fù)荷的過程中經(jīng)常發(fā)生主汽溫度過低的異常情況，爐單側(cè)溫度波動達(dá)到60至100℃，呈現(xiàn)出時(shí)間短、溫度下降迅速的特點(diǎn)，特別是在#1機(jī)組2015年汽輪機(jī)軸封間隙調(diào)小后主蒸汽溫度下降較快，易引起轉(zhuǎn)子與軸封片動靜碰磨，汽輪機(jī)振動增大，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。結(jié)合本廠實(shí)際情況，本人總結(jié)引起主蒸汽溫度低的原因如下：

1 制粉系統(tǒng)的布置

因本廠#1爐磨煤機(jī)均布置于鍋爐的左墻一側(cè)，#2爐磨煤機(jī)均布置于鍋爐的右墻一側(cè)，每臺磨均有四根粉管，由于磨的布置導(dǎo)致四根粉管阻力不一，靠近磨的燃燒器粉管阻力小，遠(yuǎn)離磨的粉管阻力較大，由于攜粉能力不一。爐膛兩側(cè)主蒸汽溫度有明顯偏差，經(jīng)常出現(xiàn)單側(cè)溫度偏低。在此情況下，調(diào)整爐膛兩側(cè)配風(fēng)及調(diào)整制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，可以減少兩側(cè)溫度偏差；對粉管縮孔進(jìn)行調(diào)整，也可達(dá)到平衡兩側(cè)主汽溫度偏差的效果，避免出現(xiàn)單側(cè)溫度低的情況。

2 煤質(zhì)的突然變化

為降低成本，公司兩臺機(jī)組自投產(chǎn)后經(jīng)常摻燒褐煤，由于一臺或者多臺給煤機(jī)煤質(zhì)突然變化，褐煤發(fā)熱量較低，水煤比在短時(shí)間內(nèi)大幅度下降，燃燒減弱，汽溫、汽壓均會下降，協(xié)調(diào)將會不斷增加燃料主控指令和給水指令維持機(jī)組負(fù)荷，引起水煤比暫時(shí)性失調(diào)，如果運(yùn)行給煤機(jī)裕量不足，那么水煤比將嚴(yán)重失調(diào)，導(dǎo)致主汽溫快速下降，威脅機(jī)組安全。在這種情況下：

（1）如果各運(yùn)行磨煤量全部頂?shù)阶畲螅谟袀溆媚ッ簷C(jī)的情況下應(yīng)立即啟動備用磨；磨煤機(jī)最大出力不要機(jī)械理解，它會隨著磨煤機(jī)的使用磨損而降低，大家要根據(jù)磨煤機(jī)風(fēng)量、出口風(fēng)速，排煤等狀況感受其狀態(tài)[2]。在主汽溫不斷降低時(shí)不要過多的將磨煤機(jī)出力頂?shù)筋^，不能堵磨，寧可限制負(fù)荷或停止升負(fù)荷。

（2）如沒有備用磨煤機(jī)，且負(fù)荷沒有變化的情況下應(yīng)適當(dāng)提高一次風(fēng)母管風(fēng)壓，增加磨煤機(jī)的一次風(fēng)攜粉能力。

（3）觀察到分離器后沿程受熱面溫度下降較快時(shí)應(yīng)減少給水流量，提高過熱度；在主汽溫沒有下降之前如屏溫已下降較快，則應(yīng)立即關(guān)小一、二級減溫水調(diào)門，不要等到主汽溫開始下降再去調(diào)整減溫水調(diào)門。

（4）適當(dāng)增加鍋爐總風(fēng)量，保證煤粉燃燒足夠的氧量。

（5）有時(shí)候有這種情況發(fā)生：大屏溫度會突降，基本上會從正常的510℃左右直接降到460℃左右，如果發(fā)生這種情況而機(jī)組正在加負(fù)荷的話應(yīng)立即停止，及時(shí)進(jìn)行過熱度和減溫水的調(diào)整，防止溫度大幅度下降。

3 虛假煤量

虛假煤量的發(fā)生大致可以分為三種情況：

（1）給煤機(jī)發(fā)生故障：主要表現(xiàn)為給煤機(jī)皮帶打滑，這臺給煤機(jī)上的煤量已記入總煤量但實(shí)際上并沒有進(jìn)入爐膛，如時(shí)間稍長會導(dǎo)致汽溫、汽壓急驟下降，主要處理手段是及時(shí)發(fā)現(xiàn)，立即停止該給煤機(jī)的運(yùn)行，并根據(jù)實(shí)際煤量增減負(fù)荷。

（2）兩臺以及以上給煤機(jī)頻繁交叉斷煤：在出現(xiàn)兩臺及以上給煤機(jī)頻繁交叉斷煤的時(shí)候，處理的總原則就是保證進(jìn)入爐膛的燃料和負(fù)荷相對應(yīng)。解列燃料自動為手動，將頻繁斷煤的給煤機(jī)頻率置于低位以減少給煤機(jī)斷煤帶給給水流量的影響，同時(shí)估算總給煤量能帶的負(fù)荷相應(yīng)進(jìn)行負(fù)荷的調(diào)整，不要將另外幾臺沒有斷煤的給煤機(jī)全部給到40T以上，維持正常磨煤機(jī)的一次風(fēng)壓（適當(dāng)增加一次風(fēng)壓，防止一次風(fēng)從斷煤磨煤機(jī)短路而導(dǎo)致正常運(yùn)行磨的一次風(fēng)壓偏低）。如發(fā)生煤質(zhì)差，煤層火檢閃爍，應(yīng)及時(shí)拉等離子穩(wěn)燃。

（3）啟動磨煤機(jī)前倒風(fēng)時(shí)，應(yīng)注意一次風(fēng)母管壓力自動跟蹤情況，原則是保證運(yùn)行磨的一次風(fēng)壓穩(wěn)定，不能在倒磨過程中因風(fēng)壓不穩(wěn)定導(dǎo)致入爐煤量瞬時(shí)大幅變化。

4 AGC頻繁加減負(fù)荷和煤質(zhì)波動的疊加

機(jī)組AGC投入，煤質(zhì)差的時(shí)候AGC加負(fù)荷、煤質(zhì)好的AGC減負(fù)荷，也就是AGC加減負(fù)荷和煤質(zhì)波動相疊加，將會對汽溫造成不可控制的升高和降低，最低的時(shí)候出現(xiàn)過汽溫降到510℃的情況，且持續(xù)時(shí)間長；還一種情況就是溫度隨著壓力呈正弦曲線變化，長時(shí)間高溫和低溫或者長時(shí)間的溫度交變對鍋爐受熱面金屬將造成巨大的損壞[3]。

處理方法：機(jī)長申請值長后將鍋爐主控解為手動控制，適當(dāng)增減燃料量，將負(fù)荷和壓力穩(wěn)定住，這一過程時(shí)間不會很長，待手動調(diào)整壓力曲線呈穩(wěn)定趨勢后再投入自動運(yùn)行。在這種調(diào)節(jié)過程中值得注意的是選擇好鍋爐主控解自動為手動的時(shí)機(jī)，以免造成機(jī)組負(fù)荷大幅度的波動。一般的選擇應(yīng)是在正弦波上升或下降的一半幅值左右解列自動，然后再進(jìn)行手動細(xì)調(diào)，維持負(fù)荷和壓力的穩(wěn)定。

5 鍋爐吹灰

在鍋爐吹灰的時(shí)候，吹水冷壁時(shí)，由于水冷壁的吸熱量增加，導(dǎo)致分離器出口的過熱度增加，而在自動調(diào)節(jié)時(shí)，為維持過熱度，則需要增加水，增大了水煤比，此時(shí)因?yàn)榻o水量的增加，產(chǎn)汽量也增加，而給煤量在沒有變化時(shí)，由于爐膛的吸熱量增加，則爐膛出口溫度必然降低，導(dǎo)致煙氣溫度降低，且由于蒸汽量的增加，對于對流換熱來說，出口溫度降低，最終過熱汽溫降低。

處理方法：高負(fù)荷吹灰時(shí)，適當(dāng)提高過熱度偏置和一次風(fēng)壓，加大爐膛總風(fēng)量即提高二次風(fēng)箱壓力，適當(dāng)關(guān)小燃盡風(fēng)，強(qiáng)化爐膛燃燒區(qū)域中間的燃燒，提高總風(fēng)量有助于對流受熱面的對流換熱，緩解汽溫下降幅度。

6 一次風(fēng)機(jī)出力不正常或跳閘

一次風(fēng)機(jī)如失速、喘振甚至跳閘，將導(dǎo)致一次風(fēng)壓大幅下降，導(dǎo)致磨煤機(jī)的出力降低，主汽溫度也會大幅走低。

處理方法：一次風(fēng)機(jī)失速或喘振，應(yīng)將另一臺風(fēng)機(jī)切至手動，關(guān)小故障風(fēng)機(jī)的動葉，直至風(fēng)機(jī)能出力；如一次風(fēng)機(jī)跳閘，應(yīng)檢查風(fēng)機(jī)RB動作，保留至剩兩臺磨運(yùn)行，等離子穩(wěn)燃投入，給水流量跟蹤當(dāng)前煤量，維持水燃比在較正常值略低的位置。

7 高加解列

高加解列后，如機(jī)組仍然在協(xié)調(diào)方式，為維持負(fù)荷，汽機(jī)調(diào)門迅速關(guān)小，蒸汽流量大幅減小，鍋爐主汽壓力上升，鍋爐主控指令將減少煤量與水量，因燃燒熱量有慣性，這時(shí)主汽溫度將快速上升，隨著時(shí)間的延長，高加解列后，給水溫度將不斷走低，沿程溫度將有一下降的過程。

處理方法：高加解列后，應(yīng)將機(jī)組控制方式切至汽機(jī)跟隨，防止在協(xié)調(diào)情況下、為維持負(fù)荷燃料量的增減超調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致主再熱氣溫的大幅波動。

綜上所述，國電肇慶熱電公司主蒸汽溫度低的幾種主要原因在于制粉系統(tǒng)的布置、煤質(zhì)的突然變化、虛假煤量、AGC頻繁加減負(fù)荷和煤質(zhì)波動的疊加、鍋爐吹灰、一次風(fēng)機(jī)出力不正常或跳閘以及高加解列這七個(gè)方面，基于保護(hù)配置的原則、保護(hù)設(shè)置特點(diǎn)、保護(hù)設(shè)置方式、保護(hù)定值選取、運(yùn)行控制措施等方面以后，本研究提出針對性的解決方案，有效解決了主蒸汽溫度低的風(fēng)險(xiǎn)，對進(jìn)一步保護(hù)汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了相應(yīng)的理論參考。

參考文獻(xiàn)

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