锅炉主蒸汽温度低原因及处理

我厂三期机组主蒸汽温度低原因及处理近期，我厂#6、7机组机组负荷在50%及以上时经常出现主蒸汽温度低现象，现总结其原因及其处理方向。主蒸汽温度过低的危害当主蒸汽压力和凝结真空不变，主蒸汽温度降低时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少，若要维持额定负荷，必须开大调速汽阀的开度，增加主蒸汽的进汽量。一般机组主蒸汽温度每降低10℃主蒸汽温度降低时，不但影响机组的经济性，也威胁着机组的运行安全。其主要危害是：（1）末级叶片可能过负荷。因为主蒸汽温度降低后，为维持额定负荷不变，则主蒸汽流量要增加，末级焓降增大，末级叶片可能过负荷状态。（2）末几级叶片的蒸汽湿度增大。主蒸汽压力不变，温度降低时，末几级叶片的蒸汽湿度将要增加，这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外，同时还将加剧开几级动叶的水滴冲蚀，缩短叶片的使用寿命。（3）各级反动度增加。由于主蒸汽温度降低，则各级反动度增加，转子的轴向推力明显增大，推力瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低。（4）高温部件将产生很大的热应力和热变形。若主蒸汽温度快速下降较多时，自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形，严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故；当主蒸汽温度降至极限值时，应打闸停机。（5）有水击的可能。当主蒸汽温度急剧下降50℃引起主蒸汽温度低的因素：水煤比。在直流锅炉动态分析中，汽轮机调节汽阀的扰动，对直流锅炉是一种典型的负荷扰动。当调节汽阀阶跃开大时，蒸汽流量D和机组输出功率NE立即增加，随即逐渐减少，并恢复初始值，汽轮机阀前压力PT一开始立即下降，然后逐渐下降至新的平衡压力。由于直流锅炉的蓄热系数比汽包锅炉小，所以直流锅炉的汽压变化比汽包锅炉大得多。当负荷扰动时，过热汽温T2近似不变，这是由于给水流量和燃烧率保持不变，过热汽温就基本保持不变。燃烧率扰动是燃料量、送风量和引风量同时协调变化的一种扰动。当燃烧率B阶跃增加时，经过一段较短的迟延时间，蒸汽流量D会暂时向增加方向变化；过热汽温T2则经过一段较长的迟延时间后单调上升，最后稳定在较高的温度上；汽压PT和功率NE的变化也因汽温的上升而最后稳定在较高的数值。当燃烧率不变而给水流量增加时，一开始由于加热段和蒸发段的伸长而推出一部分蒸汽，因此蒸汽流量D、汽压PT、功率NE几乎没有迟延的开始增加，但由于汽温T2的下降，最后虽然蒸汽流量D增加，而输出功率NE却有所减少；汽压PT也降至略高于扰动前的汽压，过热汽温T2则经过一段较长的迟延时间后，最后稳定在较低的温度。给水和燃料复合扰动时的动态特性是两者单独扰动时的动态特性之和，由图2可知，当给水和燃料按比例变化时，蒸发量D立即变化，然后稳定在新的数值上，过热汽温则保持在原来的数值上（额定汽温）。这就是说明严格控制水煤比是直流炉主蒸汽调节的关键。a—汽机调节汽阀扰动b—燃料率扰动c—给水流量扰动图1直流锅炉动态特性示意图图2燃料与给水比例增加时的动态特性2)给水温度。在水煤比保持不变的前提下，给水温度降低，蒸发段后移，过热段减少，过热汽降。给水温度温度降低较多，导致中间点的温度变化较大，引起水煤比的调节，过热汽温会回升甚至会短暂升高超过额定值。3）煤质变化。大容量超临界压力锅炉对煤种适应性强和其他因素，导致我厂用煤并不是单一的固定煤种，当煤种发生变化时，燃料中的元素构成和发热量都会发生改变，煤质成分的改变会对烟气与工质间的换热特性产生影响，使辐射换热和对流换热的比例发生变化。其中影响较大的是水分、挥发分和灰分。煤中水分、灰分变大，挥发分减小，都会导致燃料着火晚，燃烧和燃尽过程延迟，最高火焰温度位置上移。4）启动磨煤机倒风时，由于一次风短路进入该磨煤机，一次风母管压力下降，进入炉内燃料减少，主汽温会下降。不过这只是个暂时的，一旦启动了该给煤机，则主汽温会马上回升。应缓慢加煤，防止主、再热汽温超温。所以启动磨煤机倒风时，应先提高一次风压偏置，缓慢开启热风调门。暧磨好后，启动了该给煤机，应根据主、再热汽温情况缓慢加煤。其它给煤机煤量降到45T/H，再适时降低一次风压力偏置，避免主汽压力、温度急升。5）煤质差时加负荷过快时，主汽温也会大幅降低。特别是#6炉目前A、C、E磨煤机磨辊磨损严重，制粉能力较差，煤加进去了，但实际进入炉内的煤量没同步增加，部分煤通过石子煤室排走了。但此时水是同步增加的，水煤比失调，导致主汽温降低。应对对策：=1\*GB3①遇到煤质差加负荷时，应先提高一次风压偏置，锅炉炉热负荷响应速度快些。当实际主汽压与目标主汽压偏差1MPa时应减慢或停止加负荷，避免主汽温降低。同时磨煤机煤量也要控制在50T/H以内。=2\*GB3②加强磨煤机定检。6）炉膛吹灰的影响。当炉膛吹灰时，吹灰蒸汽温度低于炉膛中心温度，使炉膛中心温度下降，蒸汽蒸发段延长，影起主汽温下降；CCS方式下，炉膛吹灰过程中，中间点温度不断上升，导致给水的焓值修正调节给水，使给水增加，结果给水压力也增加，而锅炉主控调节主汽压力，主汽压力随着给水压力的上升而上升，锅炉主控就会降主汽压力，结果就会降低煤量，导致主汽温再度降低。应对对策：当吹灰时，应适当提高过热度偏置，关小燃尽风。7）一次风机原因导致一次风压降低影响汽温下降。又分为两种情况：第一，机组正常运行中失速和喘振处理，立即适当减小动叶开度，当应尽可能保持两台风机频率、动叶开度一致，如果失速时间较长或者发生喘振，已引起风压大幅变化、轴承大幅振动，减小动叶开度时如果一次风压母管下降较快，可以减少磨煤机台数至4台。跳单台磨煤机或者RB时，尽可能平稳的将两台风机的出力同时减下来，避免失速。第二，两台一次风运行，其中一台跳闸。=1\*GB3①机组RB动作，启动F层等离子，按照A-D-B的顺序进行切磨，保持3台磨煤机运行，稳定锅炉燃烧。注意RB动作情况，如果RB动作不正常或RB未触发，应迅速减负荷，打跳磨煤机至最多3台磨，F磨等离子拉弧，保证锅炉的燃烧。将运行的一次风机出力加至最大，检查跳闸一次风机出口挡板和入口导叶关闭，并检查其倒转情况。若跳闸一次风机出口挡板和入口导叶关闭不严，一次风母管压力不能维持，应打跳E磨维持一次风压。=2\*GB3②、RB动作负荷减至350MW投入定压模式，定压值为当前压力值（如果此时不改为定压模式，会由于机组压力较高，RB超驰时间结束后自动会根据对应负荷滑压压力值调节再次加负荷，迅速拖垮汽温），机组负荷会随着炉内热负荷降低继续减负荷，再适时将定压值以每次0.5-1MPa向下设，注意机组负荷不能较大反升高，机组负荷上升则停止定压值下改甚至反修改，最终负荷维持在对应煤量负荷低一些，定压压力值维持在对应负荷滑压值高2-3MPa（压力可大致这样计算，300MW压力13MPA，负荷20MW对应1MPa压力）。=3\*GB3③、事故发生后应迅速根据当前煤量和发生前的水煤比控制低0.5-1计算出水量，维持好水煤比，如果给水是自动则观察自动调节情况，必要时人为干预把给水减到此值，并避免给水大幅波动，粗调操作速度要比较快但要防止操作过调水量过低使给水低流量保护动作。=4\*GB3④、操作中要时刻关注煤量、给水量、负荷这三个主要参数的匹配关系，根据煤量计算水量和负荷，不能偏离过远，否则人为干预满足三者的匹配关系，事故初期的稳定比较关键。=5\*GB3⑤、定压模式下，锅炉压力与煤量、给水量、负荷这三个主要参数有直接关系，煤量的变化会影响压力的变化，压力变化会导致给水和负荷的变化，所以锅炉压力的调节是个关键点，要平稳小幅变化，特别注意压力变化过快导致给水流量低保护和负荷过大迅速拖垮汽温，另随着负荷的降低要注意小机汽源和多泵低流量、再循环对给水的影响，必要时可打跳一台汽泵，负荷尽量不要低于260MW，否则用电泵带负荷或切小机汽源。=6\*GB3⑥、在操作过程中要注意水煤比，初期一次风压的降低，带走的煤粉少，应维持水煤比较正常值低，当一次风压恢复后原来积存的煤粉将被吹出，应适当增加水煤比。=7\*GB3⑦、在操作过程中因一次风压的变化将会造成炉内热负荷的变化，应根据工况变化及时提前调节汽温必要时通过水煤比参与调节，防止汽温过低过高，防止受热面超温。=8\*GB3⑧、在主汽温度异常至机组保护动作值时应立即打闸停机，不得解列主保护。=9\*GB3⑨、整个过程中在短短时间内需要操作、关注的非常多，必须要指挥得当、把握