（京能（锡林郭勒）发电有限公司 内蒙古锡林郭勒盟 026000）
摘要：本文主要解析了京能（锡林郭勒）发电有限公司一期2×660MW超超临界直流锅炉受热面出现的超温问题，分别从锅炉启动、干湿态转换、升降负荷及正常运行调整等阶段着手展开讨论，通过分析找到了可能导致超温的原因，制定了切实可行的措施，为同类型锅炉受热面超温问题提供了借鉴。
一、锅炉简介
京能（锡林郭勒）发电有限公司一期工程2×660MW超超临界直流锅炉为超超临界参数、螺旋炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、紧身封闭布置的型锅炉。设计煤种为褐煤，采用中速磨直吹式制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，配置超低NOx旋流燃烧器及OFA喷口；汽水分离器及贮水箱布置在炉前，炉膛下部为螺旋膜式水冷壁，上部为垂直膜式水冷壁；炉膛出口布置屏式过热器，炉膛折焰角上方布置后屏过热器和末级过热器，高温再热器布置在水平烟道处；尾部竖井由隔墙分隔成前后两个烟道，前烟道布置低温再热器，后烟道布置低温过热器和省煤器。前后烟道底部设置烟气调温挡板来调节烟温，过热器系统设有二级喷水减温器，冷再管道及高温再热器进口集箱前均设置再热喷水减温器。
二、受热面超温危害
直流锅炉受热面超温将引起金属组织老化，产生蠕变爆管，受热面的高温氧化腐蚀将导致管壁减薄而爆管，大大降低锅炉使用寿命。同时当材质和压力一定时，过高的温度对氧化皮厚度影响较为明显，氧化皮一旦大量脱落积存在管道内将导致管子堵塞，形成一个受热面爆管的恶性循环周期，对锅炉安全运行产生威胁。
三、直流锅炉受热面超温原因
1、直流锅炉在启动阶段，由于炉膛燃烧分布不均匀，水循环不畅（甚至有时存在循环停滞的现象），同时炉温和给水流量较低，产汽量少导致受热面冷却能力下降，汽温升高，过热器、再热器超温几率常见，即便过再热减温水频繁投入仍然难以控制。
2、锅炉启动阶段过早启动上层制粉系统，导致燃烧率加强，炉膛烟温升涨较快，为受热面超温提供了条件。
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3、正常运行过程中，一次风压偏高，炉膛投粉量过大，煤粉气流着火热升高，着火推迟，燃烧滞后，火焰中心上移，对流受热面吸热增强，导致排烟温度升高，极易引起受热面超温，锅炉启动阶段由于控制氧量较高，较高一次风压使燃烧滞后导致超温现象更为明显。
4、正常运行过程中，二次风调节比例失衡，控制的炉膛过剩空气系数增大，燃烧推迟，辐射换热及半辐射换热面温降减少，尾部受热面吸热增多，一般为了控制过热器不超温，经常会关小过热器烟气调节挡板，从而增加再热器超温可能性。
5、在锅炉干湿态转换阶段，由于运行人员炉况掌握不好，或调节手段单一，往往会盲目增加燃料，过度提高蒸汽温度极易导致受热面超温。同时容易在锅炉垂直管及后墙悬吊管处产生汽水两相流，引起水力不均造成管壁超温。
6、直流锅炉炉膛出口一般存在残余气流旋转现象，其中一、二次风动量会影响其旋流强度，沿炉膛宽度方向的烟气温度场及流速产生偏差，会使炉膛水平及尾部烟道受热面受热不均，局部超温可能性较大。
7、本期锅炉燃烧的煤种为褐煤，褐煤燃烧特点为单位负荷投粉量过大，水分、挥发分、灰分偏高，灰软化温度低等，很容易导致炉膛炉膛积灰和结焦现象的发生，形成了受热面超温的基本条件。
8、运行人员燃烧调整不当造成火焰偏斜或者贴壁燃烧，或者升、降负荷过程中燃烧变化率大导致温度场及速度场分布不均，容易导致局部受热面的超温。
9、炉水品质较差，易引起受热面管子内部结垢积盐进而影响传热，或者导致氧化皮脱落造成管子堵塞，以致水循环不畅冷却不及时而超温。
10、因干排渣机、锅炉漏风较大，冷风进入炉膛会降低炉膛温度，影响火焰中心位置，导致排烟温度升高，增加锅炉受热面超温几率。
四、防止受热面超温的控制方法
1、在锅炉启动及运行过程中，运行人员时刻关注壁温测点、出口氧量及运行设备转态的变化，注意相关表计及保护准确投入，避免人员误判导致燃烧率增强引起锅炉超温现象的发生。
2、保证给水品质在直流锅炉要求的范围之内（国标要求的汽水品质范围内），同时确保锅炉化学取样装置的正确投入和测量，必要时辅助人工手动化验，以确保水质合格，减少氧化皮过早脱落堵塞管子的情况的发生。除此之外，认真对锅炉进行冷态及热态冲洗，严格执行汽、水品质要求，防止受热面结垢引起传热恶化。
3、调试阶段做好炉膛空气动力场试验，掌握炉膛具体配风情况，适当降低一次风压、二次风量，在提供炉膛所需空气量燃烧的基础上调整炉膛燃烧，均衡配风，合理控制出口氧量，缓解受热面超温。
4、根据负荷变化情况控制制粉系统启停，合理组织和安排运行方式，严格控制煤水比例，尽量减少所有上层制粉系统同时运转的情况，以降低火焰中心和排烟温度，减少受热面超温可能。
5、严格执行高低压旁路投运规定，启动初期保证最小启动流量，通过临机加热及高、低加随机滑启方式提高给水温度，增加锅炉产汽量，提高受热面冷却能力。
6、确保减温水、烟气调节挡板及给水调节门开关正常无卡涩，自动全程可靠投入，避免因给水量减少，减温水投入不及时导致超温现象的发生。
7、注意干排渣机调整和运行，减少锅炉漏风，保持合适的火焰中心，减少炉膛出口烟温；当干渣机或者炉膛辅助设备需要开口检修时，提前制定调整措施，加强壁温监视及限制调整手段。
8、严格配煤掺烧管理，及时掌握入炉煤质变化，当煤质较差时，加强锅炉燃烧调整，减少积灰结焦想象，也可适当进行锅炉吹灰，保证受热面清洁换热。
9、在干湿态转换过程中，尽量减少在该阶段停留时间，防止煤量及给水量过大波动，适当增加过剩空气系数改善管壁温度。
10、加强给水泵运行参数监视，防止给水泵因滤网堵塞、入口压力低、密封水温高等原因不能正常运行，影响给水流量，导致煤水比例失衡造成超温。
11、当在机组自动调节方式下，高压加热器跳闸导致给水温度降低时，适当增加给水量，减少分离器出口过热度，提前调大减温水量，以防过热蒸汽超温导致末级过热器壁温超限。
五、结语
超超临界直流锅炉受热面频繁超温及氧化皮脱落是影响锅炉安全稳定运行的一个重要问题，也是制约锅炉长期超高参数运行的主要因素。因此规范超超临界锅炉启动、升温升压、干湿态转换、变工况运行等各阶段的操作，提高运行及检修技能水平，制定预防措施成为防止受热面超温的必要手段。
参考文献:
[1]赵晓光 李士军 超临界直流锅炉受热面超温问题分析及控制措施 2014（01）
[2]陈敏生 陈瑞龙 超临界锅炉低温再热器超温治理 2002（03）
[3]王杰 直流锅炉防止受热面超温简析 2012（32）
论文作者:段玉龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/8
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