主蒸汽温度低的几种主要原因及处理方法

邹冬平

摘 要：分析了造成国电肇庆热电公司主蒸汽温度低的几种主要原因，并介绍了具体的处理方法。

关键词：主汽温度；煤质；一次风压；虚假煤量

汽轮机运行时要求进入来自锅炉的过热蒸汽，以此来达成汽轮机做功的目标，但是倘若进入蒸汽温度存在快速下降的现象，会破坏机组热力设备状态，金属受冷变形，产生热应力，轻者造成汽轮机汽缸上下温差大，动静碰磨，严重时可能造成设备损坏，存在较大的风险，必须要引起高度重视[1]。国电肇庆热电公司#1、#2炉在正常运行或者加减负荷的过程中经常发生主汽温度过低的异常情况，炉单侧温度波动达到60至100℃，呈现出时间短、温度下降迅速的特点，特别是在#1机组2015年汽轮机轴封间隙调小后主蒸汽温度下降较快，易引起转子与轴封片动静碰磨，汽轮机振动增大，严重影响机组安全运行。结合本厂实际情况，本人总结引起主蒸汽温度低的原因如下：

1 制粉系统的布置

因本厂#1炉磨煤机均布置于锅炉的左墙一侧，#2炉磨煤机均布置于锅炉的右墙一侧，每台磨均有四根粉管，由于磨的布置导致四根粉管阻力不一，靠近磨的燃烧器粉管阻力小，远离磨的粉管阻力较大，由于携粉能力不一。炉膛两侧主蒸汽温度有明显偏差，经常出现单侧温度偏低。在此情况下，调整炉膛两侧配风及调整制粉系统运行方式，可以减少两侧温度偏差；对粉管缩孔进行调整，也可达到平衡两侧主汽温度偏差的效果，避免出现单侧温度低的情况。

2 煤质的突然变化

为降低成本，公司两台机组自投产后经常掺烧褐煤，由于一台或者多台给煤机煤质突然变化，褐煤发热量较低，水煤比在短时间内大幅度下降，燃烧减弱，汽温、汽压均会下降，协调将会不断增加燃料主控指令和给水指令维持机组负荷，引起水煤比暂时性失调，如果运行给煤机裕量不足，那么水煤比将严重失调，导致主汽温快速下降，威胁机组安全。在这种情况下：

（1）如果各运行磨煤量全部顶到最大，在有备用磨煤机的情况下应立即启动备用磨；磨煤机最大出力不要机械理解，它会随着磨煤机的使用磨损而降低，大家要根据磨煤机风量、出口风速，排煤等状况感受其状态[2]。在主汽温不断降低时不要过多的将磨煤机出力顶到头，不能堵磨，宁可限制负荷或停止升负荷。

（2）如没有备用磨煤机，且负荷没有变化的情况下应适当提高一次风母管风压，增加磨煤机的一次风携粉能力。

（3）观察到分离器后沿程受热面温度下降较快时应减少给水流量，提高过热度；在主汽温没有下降之前如屏温已下降较快，则应立即关小一、二级减温水调门，不要等到主汽温开始下降再去调整减温水调门。

（4）适当增加锅炉总风量，保证煤粉燃烧足够的氧量。

（5）有时候有这种情况发生：大屏温度会突降，基本上会从正常的510℃左右直接降到460℃左右，如果发生这种情况而机组正在加负荷的话应立即停止，及时进行过热度和减温水的调整，防止温度大幅度下降。

3 虚假煤量

虚假煤量的发生大致可以分为三种情况：

（1）给煤机发生故障：主要表现为给煤机皮带打滑，这台给煤机上的煤量已记入总煤量但实际上并没有进入炉膛，如时间稍长会导致汽温、汽压急骤下降，主要处理手段是及时发现，立即停止该给煤机的运行，并根据实际煤量增减负荷。

（2）两台以及以上给煤机频繁交叉断煤：在出现两台及以上给煤机频繁交叉断煤的时候，处理的总原则就是保证进入炉膛的燃料和负荷相对应。解列燃料自动为手动，将频繁断煤的给煤机频率置于低位以减少给煤机断煤带给给水流量的影响，同时估算总给煤量能带的负荷相应进行负荷的调整，不要将另外几台没有断煤的给煤机全部给到40T以上，维持正常磨煤机的一次风压（适当增加一次风压，防止一次风从断煤磨煤机短路而导致正常运行磨的一次风压偏低）。如发生煤质差，煤层火检闪烁，应及时拉等离子稳燃。

（3）启动磨煤机前倒风时，应注意一次风母管压力自动跟踪情况，原则是保证运行磨的一次风压稳定，不能在倒磨过程中因风压不稳定导致入炉煤量瞬时大幅变化。

4 AGC频繁加减负荷和煤质波动的叠加

机组AGC投入，煤质差的时候AGC加负荷、煤质好的AGC减负荷，也就是AGC加减负荷和煤质波动相叠加，将会对汽温造成不可控制的升高和降低，最低的时候出现过汽温降到510℃的情况，且持续时间长；还一种情况就是温度随着压力呈正弦曲线变化，长时间高温和低温或者长时间的温度交变对锅炉受热面金属将造成巨大的损坏[3]。

处理方法：机长申请值长后将锅炉主控解为手动控制，适当增减燃料量，将负荷和压力稳定住，这一过程时间不会很长，待手动调整压力曲线呈稳定趋势后再投入自动运行。在这种调节过程中值得注意的是选择好锅炉主控解自动为手动的时机，以免造成机组负荷大幅度的波动。一般的选择应是在正弦波上升或下降的一半幅值左右解列自动，然后再进行手动细调，维持负荷和压力的稳定。

5 锅炉吹灰

在锅炉吹灰的时候，吹水冷壁时，由于水冷壁的吸热量增加，导致分离器出口的过热度增加，而在自动调节时，为维持过热度，则需要增加水，增大了水煤比，此时因为给水量的增加，产汽量也增加，而给煤量在没有变化时，由于炉膛的吸热量增加，则炉膛出口温度必然降低，导致烟气温度降低，且由于蒸汽量的增加，对于对流换热来说，出口温度降低，最终过热汽温降低。

处理方法：高负荷吹灰时，适当提高过热度偏置和一次风压，加大炉膛总风量即提高二次风箱压力，适当关小燃尽风，强化炉膛燃烧区域中间的燃烧，提高总风量有助于对流受热面的对流换热，缓解汽温下降幅度。

6 一次风机出力不正常或跳闸

一次风机如失速、喘振甚至跳闸，将导致一次风压大幅下降，导致磨煤机的出力降低，主汽温度也会大幅走低。

处理方法：一次风机失速或喘振，应将另一台风机切至手动，关小故障风机的动叶，直至风机能出力；如一次风机跳闸，应检查风机RB动作，保留至剩两台磨运行，等离子稳燃投入，给水流量跟踪当前煤量，维持水燃比在较正常值略低的位置。

7 高加解列

高加解列后，如機组仍然在协调方式，为维持负荷，汽机调门迅速关小，蒸汽流量大幅减小，锅炉主汽压力上升，锅炉主控指令将减少煤量与水量，因燃烧热量有惯性，这时主汽温度将快速上升，随着时间的延长，高加解列后，给水温度将不断走低，沿程温度将有一下降的过程。

处理方法：高加解列后，应将机组控制方式切至汽机跟随，防止在协调情况下、为维持负荷燃料量的增减超调，进而导致主再热气温的大幅波动。

综上所述，国电肇庆热电公司主蒸汽温度低的几种主要原因在于制粉系统的布置、煤质的突然变化、虚假煤量、AGC频繁加减负荷和煤质波动的叠加、锅炉吹灰、一次风机出力不正常或跳闸以及高加解列这七个方面，基于保护配置的原则、保护设置特点、保护设置方式、保护定值选取、运行控制措施等方面以后，本研究提出针对性的解决方案，有效解决了主蒸汽温度低的风险，对进一步保护汽轮机安全、稳定运行提供了相应的理论参考。

参考文献

[1]靖长财.超（超）临界机组汽轮机蒸汽温度低风险分析及建议[J].神华科技，2012（03）：45-47+61.

[2]黄伟，寻新，刘复平，等.600MW超临界“W”型锅炉机组主蒸汽温度低的分析及处理[J].中国电力，2010（10）：31-34.

[3]张福滨，赖铁钢.单压余热发电系统主蒸汽参数的选择[J].水泥，2006（10）：32-35.