1、1锅炉过热器的保护论述摘要：过热器是锅炉最重要的组件之一,过热器的保护关系到锅炉甚至整台机组的安全运行,因而必须引起人们足够的重视。本文首先分析了过热器爆管的原因，然后论述了过热器的保护，具有一定的参考价值。关键词：锅炉过热器；爆管；保护 中图分类号： TM621.2 文献标识码： A 防止超温、保护过热器是一个系统工程，它包括锅炉设计、金属材料、检修安装工艺、化学监督管理、运行调整等许多方面。本文从运行调整的角度来探讨如何对过热器进行保护。 1 过热器爆管的原因 1.1 长期过热爆管的原因 (1) 由于设计不完善、温度测点损坏或不能覆盖该处过热器管壁，致使部分过热器管壁金属温度不能得到有效监
2、督。 (2) 在安装焊接时，接口内进入焊流，造成管内径缩小；制造时使用的管径，小于标准管径；管子长度、弯曲弧度不同形成的阻力不同等，均会使运行的管内蒸汽流量减少，不能很好地对过热器管壁进行冷却，形成水力不均。在外部由于烟气旋转方向、角度的差异，结焦堵塞烟气通道，使烟道内的烟气流量不均，形成热力不均，都会导致爆管过热器长期处在超温状态。 2(3) 运行中该处管外壁结焦、积灰或内壁结垢造成过热器管壁长期超温。因为不论是结焦、积灰或内壁结垢，都会造成传热系数减小，管内蒸汽和管外烟气不能进行正常的热量交换，必然造成管壁过热，直至爆管。 (4) 煤种变化的影响。部分煤种含炭量高，挥发分低或煤粉较粗，炉内
3、火焰燃烧延迟，引起火焰中心上移，机组长期超负荷运行，导致炉膛出口烟温超过设计许用值(1072 )，造成过热器管壁超温。另外，煤的灰熔点低(小于 1200 )，大量在水冷壁上结焦，减少了水冷壁管的吸热量，造成炉膛出口温度升高，过热器管壁超温。 1.2 短期过热爆管原因 (1) 在运行中由于调整不及时，或减温水调整门故障造成减温水短时中断；开停制粉系统，排粉机带粉；运行中给粉机突然风压高；煤质突然变化等原因，致使蒸汽温度升高超过规定值，管壁温度升高超过极限值，造成管壁过热爆管。 (2) 部分运行人员片面追求主汽温度压“红线”运行，对过热器管壁金属温度监视不到位或不重视管壁超温，在金属管壁温度超过许
4、用值时未及时调整，造成过热爆管。 (3) 机组起动时，在锅炉水压试验后未将过热器 U 形管内的积水疏净，形成“水塞” ，使管内蒸汽不能正常流动，不能对管壁进行冷却，导致金属管壁处于“干烧”状态，造成过热爆管。 (4) 零米冷灰斗、水封槽冷却水因掉焦突然失去，大量冷风从炉底进入炉膛，造成主、再热汽温快速升高，引发金属管壁温度也大幅升高，3导致管壁过热爆管。 (5) 停炉后没有对金属管壁进行良好的保护，其金属表面受到氧化腐蚀，形成“病灶” ，在锅炉运行时导致爆管。 2 过热器的保护 2.1 机组启停或低负荷时的保护 机组启停或低负荷运行时，尽管炉外烟气温度不高，过热器管壁却极有可能超温。这是因为过
5、热器管内没有蒸汽流量或蒸汽流量很小，不足以冷却过热器管壁。锅炉水压试验后，没有进行彻底疏水，立式过热器管内有积水，在积水排除前，过热器处于“干烧”状态。为了保护过热器管壁温度不超温，此时必须严格限制过热器入口的烟气温度。措施是限制燃烧量或调整炉内火焰中心位置，控制炉膛出口烟温，并网前炉膛出口烟温控制在 510 。即在蒸汽流量较小时，控制烟气温度不超过金属许用值。 锅炉启动点火后及时投入，级旁路系统，控制蒸汽流量，确保过热器管壁金属温度不超标。20 % 负荷以下禁止使用减温水降低过热蒸汽温度，因为低负荷时，蒸汽流量较小，流速较低，减温水喷入后，会引起过热器管内的蒸汽流量分配不均匀，造成热偏差；喷
6、入的减温水不能全部蒸发，积存于个别 U 形管内，形成“水塞” ，造成管内蒸汽不能正常流动，使过热器管壁得不到冷却而超温。随着主蒸汽压力的升高，过热器内的蒸汽流量增大，使管壁逐渐得到良好的冷却，这时用限制过热器出口蒸汽温度的办法来保护过热器。过热器出口蒸汽温度的高低主要与锅炉燃料量、蒸汽流量、炉膛火焰中心位置和烟气过剩空气系数有关。42.2 正常运行时过热器的保护 正常运行时，过热器的蒸汽流量较大，正常情况下足以对过热器管壁进行冷却。但由于煤质的变化、煤粉细度的变化、燃烧方式的变化、炉内水冷壁结焦、运行值班人员技术水平的差异等诸多方面的原因，也时常造成过热器管壁超温。 在煤质方面，如果入炉煤含炭
7、量太高、挥发分又比较低，则煤粉不能在喷燃器出口附近迅速燃烧，使火焰向后推迟。此时应调整给粉机运行方式，减少上排给粉机台数，增加下排给粉机台数，尽量降低火焰中心位置。制粉系统故障，使煤粉变粗，煤粉不能在炉膛火焰中心燃尽，而随烟气上移进一步燃烧，造成炉膛出口烟气温度升高，过热器管壁超温。入炉煤灰熔点低会造成水冷壁、前屏过热器结焦，炉内热量后移，造成炉膛出口烟气温度升高，对流过热器管壁超温。过热器本身结焦，粘浮在其表面的焦块遇可燃物后进一步燃烧，形成恶性循环，使过热器管壁烧坏。从运行经验来看，炉内结焦是过热器超温的首要问题，防止锅炉结焦是保护过热器的基本措施。目前采取的主要措施是：控制低灰熔点煤入炉
8、，采取高、低灰熔点煤按比例掺配，进行混合燃烧。正确、合理使用吹灰器，及时消除受热面结焦。合理调整燃烧，避免缺氧燃烧，防止因产生一氧化碳还原气体而降低灰熔点温度。在锅炉检修时认真校正喷燃器角度，防止冲刷水冷壁，避免末燃尽煤粉粘在水冷壁上燃烧，形成恶性循环。控制炉内温度，避免锅炉长时间超负荷运行。 在燃烧方面，出现管壁温度不正常升高时，应积极采取有效措施，5适当开大上排二次风门，关小下排二次风门，把二次配风调整为倒梯形。合理调整给粉机运行方式、制粉系统运行方式，降低火焰中心位置。在条件允许的情况下，减少送风量，避免对流过热器因对流换热量增加而超温。但要辩证地理解减少送风量，这是因为：送风量的增大使
9、烟气量增加、对流过热器吸收的热量增加，容易造成过热器管壁超温；如果送风量过小，煤粉由于缺氧不能在炉膛内完全燃烧，煤粉燃烧位置上移，可燃物质被烟气带到水平段，不能完全燃烧的煤粉在炉膛出口及水平段烟道进一步燃烧，对流过热器管内蒸汽温度急剧升高，造成过热器管壁温度升高。同时，烟囱冒黑烟，极易造成锅炉灭火和引发尾部烟道二次燃烧。 运行人员在监盘时必须随时监视锅炉各处的金属温度。在金属管壁温度异常升高时，必须引起高度重视，及时查找原因，适当地增加减温水量，降低过热器蒸汽温度，增加传热温差，降低过热器金属温度。在减温水量很大( 一般大于 35t/h，一、二级减温水调整门开度超过 80%) 时，在保证汽包给
10、水量正常供给的前提下，可适当关小给水调整门开度，来提高给水压力，增加减温水量。采用滑压运行方式，即在保证机组负荷不变的情况下，降低过热器出口汽压、汽温，以提高过热器管内的蒸汽流量，加大换热量，降低金属管壁温度。充分利用 DCS 曲线及早发现主汽压力、主汽流量、给水流量、炉膛负压等参数的不正常变化，定期查看四管泄漏监视系统，发现问题认真分析研究，判断是否为炉内过热器管泄漏。 2.3 停炉后对过热器的保护 6锅炉停炉，停止向外供汽后，过热器内的蒸汽工质也停止流动，但这时炉内温度还较高，尤其是炉墙会释放出大量热量，继续对过热器进行加热，有可能使过热器超温损坏。因此在锅炉停止向外供汽后，应将过热器出口联箱疏水门开启放汽，使蒸汽流过过热器对其冷却，避免过热器超温。排汽时间一般为 30min。疏水门关闭后，如主汽压力仍上升，应再次开启过热器出口联箱疏水门放汽。但疏水门开度不宜太大，以免锅炉被急剧冷却。 3 结语 总之，在电厂锅炉的运行中，应密切监视过热器的各种相关参数，及时采取有效措施进行调整，加强对过热器的保护，以防止过热器管爆漏事故的发生。 参考文献： 1 顾剑 浅谈锅炉过热器的保护 工业锅炉 2009-04 2 杨晓芳 关于某电厂锅炉过热器保护的探讨 锅炉制造 2009-05
