锅炉启动中的若干注意事项

张明

（神华国华北京热电分公司发电部，北京 100025）

锅炉启动中的若干注意事项

张明

（神华国华北京热电分公司发电部，北京 100025）

本文根据锅炉启动时的热力特性及作者的运行经验，结合实际，提出了我公司锅炉在启动时的上水、点火、升温升压过程中应考虑的问题。并对问题的原因、现象进行了分析。

锅炉上水；点火；升温升压

锅炉启停过程是一个极其复杂的不稳定的传热、流动过程。启动过程中，锅炉工质温度及各部件温度随时变化，由于受热不一致，且部件不同部位温度不同，因而产生热应力，甚至使部件损坏。一般说来，部件越厚，在单侧受热时的内、外壁温差越大。汽包、过热器联箱、蒸汽管道和阀门等的壁厚均较大，所以在受热过程中必须妥善控制。此外在锅炉启动中，不仅要考虑设备的安全问题，同时也要考虑经济问题和并网时间问题等。它们时常是矛盾的，这就要求值班员处理好各种关系，在保证设备安全的前提下，尽可能缩短启动时间、减少启动燃料消耗量，按规定的要求使机组承担负荷。

1 设备概况

我公司4台锅炉均为哈尔滨锅炉有限责任公司生产。锅炉型号HG-410/9.8-YM15。额定蒸发量410h/t。额定主汽温度540℃，额定主蒸汽压力9.8Mpa。锅炉一次风进风热风温度315℃。煤粉燃烧器为直流式，悬浮燃烧，四角切圆布置。共三层12只。天然气燃烧器每角一只，在下层二次风内。每只气枪配备一支高能点火器。配备有两套中间储仓式钢球滚桶磨煤机制粉系统。

2 锅炉上水

机组冷态启动时，锅炉汽包上水之前，汽包温度接近于环境温度。一定温度的给水进入汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较厚（100mm），外壁温升较内壁温升慢，从而形成内高外低的温度分布。温度高的内壁受热，力图膨胀，温度低的外壁阻止膨胀。因此在汽包内壁产生压缩热应力，外壁产生拉伸热应力。温差越大产生的应力也越大，严重时会使汽包内表面产生塑性变形。此外，管子与汽包的接口也会由于过大的热应力而受到损伤。所以，我们规程规定上水温度控制在50－70℃。

除了冷炉上水，还会时常遇到锅炉在临修后热态上水的情况。此时汽包温度往往很高，而按照有关规定水温与汽包壁的温差不能大于40℃。否则应减缓进水速度。而此类临修往往又时间紧迫，这就要求尽可能提高进入汽包的水温，缩小与汽包的温差。可以一方面采用运行机组低脱放水，提高疏水箱内水的温度。另一方面，应及早投入临炉加热，以提高水进入汽包时的温度。

为了安全起见，如果要求锅炉进常温水时，上水温度必须高于汽包材料性能所规定的脆性转变温度33℃以上。

如果锅炉上水后需作水压试验，排大气门不应过早关闭。以免使得水进入过热器后因排气不畅，减慢上水速度。待集汽联箱空气门欲见水后将其关闭。

3 锅炉点火

无论在何种情况下点火，必须对炉膛进行通风清扫，除去炉内可能存在的可燃质后才能引燃点火。为了防止点火时发生爆燃，这是必经程序。否则MFT无法复位，也就不能进行下一步的点火操作。当吹扫条件满足后，启动吹扫按钮，5分钟后，吹扫完成。MFT自动复位。吹扫风量达到条件即可，因为点火初期炉膛总是处于“富风”状态。另外，点火前还应将一次风管吹扫一遍。这需就地操作一次风门完成。

为了彻底解决重油点火难着的问题，我厂已将重油系统改造为天然气系统，并在几次点火启动中取得了很好的效果。点火前先将炉前燃气管路冲压，做燃气管路严密性试验，试验合格后方可投入各角的燃气枪，并将各角对应的二次风挡板关至20%。同时关小其余二次小风门，为气枪更好点燃做好准备。此外将炉前燃气管路的压力调整到规定值，一般50kpa为佳。在投第一支枪前，先要缓慢开启此角气枪的手动门，通过燃气管路压力的变化以及炉膛压力的变化来判断此枪是否真正点着，着火后再全开手动门，同时一定要注意炉前燃气管路压力的变化，防止压力过低达到35kpa而造成GFT动作。

第一支气枪点着后应逐渐将该角气枪所对应二次风挡板开满。一般应对角投入两支气枪。这样不仅火焰均匀，且两角互相点燃，利于着火稳定。为了均匀加热炉膛及水冷壁，减轻烟气偏流，保护受热面，最好定时切换气枪运行，切换原则为“先投后停”。正常情况下，点着两支气枪后，应能在工业电视中观察到燃烧状况。若多次点火不成功，会在炉膛内积聚较高浓度的天然气，炉膛一旦着火，可能发生更大的爆燃反正。所以应尽早查找不着原因，及时处理。

锅炉主汽门的开启应在两支气枪成功点着并建立起一定的压力以后。避免因MFT的动作造成不必要的频繁开关主汽门。若主汽门后压力温度高于主汽门前，应待主汽门前压力、温度与之相当后再开启。此时应用排大气升温升压。若主汽门后温度低于主汽门前较多，则应采取开主汽门旁路或点开主汽门的办法。待温度一致时再全开主汽门。

4 锅炉启动的升温、升压

对于汽包锅炉，升压过程中汽包金属温度的变化速度取决于锅炉的升压速度，这是因为在饱和状态下，温度和压力之间存在一一对应的关系。因此对于蒸发设备而言，升压过程就是升温过程。所以用控制升压速度来控制汽包的升温速度，这样便可控制汽包热应力在允许值内。压力越低时，升高单位的压力相应饱和温度的增加越大。因此，开始的升压应比较缓慢。

除了汽包安全需要监视外，水冷壁的安全也应引起重视。在启动初始阶段，水冷壁受热缓慢，管内工质含汽量少，水循环不够正常。这时投入的燃烧器数目少，水冷壁受热和水循环有较大的不均匀性。如果同一联箱上并列管子的金属温度有差别时，就会产生一定的热应力，严重时会使下联箱变形或管子损伤。对于我厂模式水冷壁，尤应注意这类受热不均。适当轮换点火气咀或粉咀，可使水冷壁受热较均匀。对于受热较弱的水冷壁，可用定排放水。目的是把汽包中温度较高的水引来加热管子，并促进水循环。加强水循环和放水都能增加汽包内水的流动，从而减小汽包的上下温差。

锅炉正常运行时，蒸汽以高速流经过热器管，蒸汽的冷却作用使管子金属能安全工作。在启动过程中，情况大不相同。在冷炉启动之前，直立的过热器管内一般都有停炉时蒸汽的凝结水。若做过水压试验，则积水更多。点火后，积水将逐渐蒸发，在积水全部蒸发或排除之前，某些管内没有蒸汽流过，管壁金属温度近于烟气温度。即使过热器内无积水，在蒸汽流量很小时，管壁金属温度仍不会比烟气温度低很多。因此，在蒸发量很低时，必须限制进入过热器的烟温。考虑到启动初始阶段，烟气有较大的热偏差，故烟温的限制应低于过热器金属允许承受的温度。判断过热器积水是否已经疏通，可观察过热器壁温，若相差很大，说明还有积水。另外，看减温器入口温度，若长期不变或忽高忽低，也说明还有积水。当此温度稳定上升后，说明积水已经排除，在大量过热器管积水同时疏通的瞬间，会使汽包水位剧烈升高。所以，当锅炉做过水压试验后启动，须将水位保护模拟。并全开所有过热器疏水。

对于汽温的调整不应大量使用减温水。首先启动过程中蒸汽量较小，再有减温器处蒸汽过热度也不高。喷入过多的减温水，造成不能完全被汽化。蒸汽带水进入分配集箱，导致蒸汽流量分配不均，甚至重新形成“水塞”，使过热器局部超温。发现减温器后温度不再随减温水量增加而下降，即可确认减温水已过量。因为此时蒸汽已达饱和温度。

5 结论

这里并未将锅炉启动事宜完全提及，如蒸汽回收、并汽操作等。只是将规程未规定的但在操作中需注意的细节及现象进行分析、总结。总之，锅炉在上水前要将系统操作完善，不应有漏关漏开的阀门。控制上水温度及时间，减小热应力。做好点火前、后的各种调整，尽快稳定气枪的燃烧。选择时机投粉，避免炉膛爆燃。升温、升压时既考虑到速度，更要关注汽包及各受热面的安全。我们追求锅炉启动过程应更安全、更迅速、更节能。

[1]李俊利.集控运行规程[D].神华国华北京热电分公司.

[2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].北京：中国电力出版社.

[3]范从振.锅炉原理[J].北京：水利电力出版社.

张明，男，2005年参加工作集控运行值班员