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2.对冲燃烧锅炉汽温偏差及运行控制

2.1 汽温偏差形成原因

国电集团某600MW机组，2010年～2011年期间，汽温偏差问题较为突出。通过查阅相关资料，汽温偏差严重时，锅炉450MW以上负荷运行，在A侧有减温水而B侧没有的情况下，A侧汽温达到571℃，B侧仅490～530℃，两侧偏差达41～81℃，过热器出口母管汽温仅530～550℃，低于设计值20～40℃。

2013年9月，现场检查了解，通过多年的燃烧调整摸索，汽温偏差问题较投产初期有较大程度改善，出现汽温偏差的几率有所降低，偏差程度也有所缓解，但是汽温偏差问题仍然存在。

通过分析认为，引起对冲锅炉汽温偏差的主要原因是锅炉燃烧偏差引起的。根据经验，煤种热值偏低，总煤量较大时，磨煤机出口5根粉管的煤粉浓度会出现较大偏差，同时煤粉燃烧所需的氧量分布也难以达到平衡，易引起燃烧热负荷偏差，从而影响锅炉汽温偏差。

2.2 汽温偏差处理措施

2.2.1 运行调整

(1)重视运行调整总结，摸索偏差调整规律，是解决燃烧偏差的主要方向。当出现较大的汽温偏差时，注意及时保存运行工况参数，为分析总结调整经验提供参考。

(2)当出现主汽温偏差时，可在水冷壁不超温的情况下，适当提高分离器出口过热度，以提高两侧出口蒸汽温度，再通过过热减温水降低汽温偏高侧的汽温，以此来缩小汽温偏差。

(3)在DCS系统增加各段受热面蒸汽温升、烟气温降和AB侧偏差的监视画面，以便于在锅炉出现偏差时，为运行人员燃烧调整提供有效的监视手段

(4)不同的磨煤机组合也对偏差有较大的影响，运行人员应注意摸索不同磨煤机启停对锅炉燃烧的影响，包括对汽温偏差、烟温偏差、水冷壁左右侧壁温偏差的影响。

(5)开展燃烧调整试验，特别是对一次风速进行热态调平和制粉系统调整，测量各种工况(不同负荷、不同煤种等)煤粉浓度偏差，优化调整二次风方式，为调整提供依据;燃烧调整时测量各层燃烧区域温度的偏差，为燃烧调整提供依据。

(6)加强配煤掺烧工作，在机组高负荷时，尽量燃用高热值煤种，降低总煤量，缓解设备压力，改善锅炉燃烧工况。

(7)出现偏差时，及时通过燃尽风两侧风量的偏差调整，总结燃尽风对汽温偏差调整的影响。

(8)某一制粉系统长期运行，导致该燃烧器附近容易结焦，该区域基本上无吹灰器。此时通过制粉系统的启停来改变此区域燃烧情况及燃烧器的壁温，强迫掉焦，可对汽温偏差有一定的改善。

(9)根据相关经验，可根据偏温情况，进行制粉系统切换，对调整汽温偏差有一定的效果。

(10)高负荷高煤量时，易造成部分区域缺氧，需尽可能多的进行燃烧调整，合理控制氧量，保证炉内不会缺氧燃烧，从而防止或缓解燃烧偏差的产生。

2.2.2 检修技改

(1)在锅炉尾部烟道加装适量的烟温测点、一氧化碳测点，为分析汽温偏差提供有利条件，可借鉴同类型机组，在末再后烟道开始，逐级增加烟温测点。

(2)对制粉系统进行系统检查与调整，包括进行一次风速热态标定与调平，磨煤机出口折向挡板检查，磨煤机出口一次风缩孔磨损、卡涩情况检查更换、开度核对，通过制粉系统优化，消除制粉系统对燃烧偏差的不利影响。

(3)水冷壁壁温测点检查，特别是超温测点的检查，确保水冷壁金属无过热老化的情况，防止超温造成的水冷壁爆管。

(4)二次风小风门、旋流装置的检查，挡板定位检查，以及二次风箱积灰检查，若积灰严重，可考虑增加二次风箱吹灰装置，另外需检查燃烧器烧、磨损及结焦情况，为燃烧调整提供有利条件。。

(5)部分同类型机组锅炉安装有动态分离器，可进行调研，研究动态分离器对消除汽温偏差的效果及作用。

3 氧化皮问题及锅炉受热面壁温控制

3.1 氧化皮生成及剥落机理

根据查阅相关文献资料，超临界机组高温腐蚀及氧化皮的生成机理如下：

(1)金属的氧化是通过氧离子的扩散来进行的，若生成的氧化膜牢固，氧化过程就会减弱，金属就得到了保护。

(2)管壁温度对氧化的作用。

管壁温度在570℃以下时生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成，Fe2O3和Fe3O4都比较致密(尤其是Fe3O4)，因而可以保护钢材被进一步氧化。

当管壁温度超过570℃时，氧化膜由Fe2O3、Fe3O4、FeO三层组成(FeO在最内层)，其厚度比约为1:10:100，即氧化皮主要是由FeO组成，因FeO不致密，因此破坏了整个氧化膜的稳定性，这样氧化过程得以继续。

(3)当温度超过450℃时，由于热应力等因素的作用，生成的Fe3O4不能形成致密的保护膜，使水蒸汽和铁不断发生反应。当汽水温度超过570℃时，反应生成物为FeO，反应速度更快。

(4)金属表面的氧化膜并非由水汽中的溶解氧和铁反应形成的，而是由水汽本身的氧分子氧化表面的铁所形成的。氧化皮的产生与给水中溶解氧的控制关系不大，其产生是必然的，氧化皮的生长速度与温度和时间有关。

(5)氧化皮的剥离有两个主要条件：其一是氧化层达到一定厚度;其二是温度变化幅度大、速度快、频度大。

由于母材与氧化层之间热胀系数的差异，当垢层达到一定厚度后，在温度发生变化尤其是发生反复或剧烈的变化时，氧化皮很容易从金属本体剥离。

在机组启停过程中，管子的温度变化幅度是最大的，管内的氧化皮也最容易剥落。加之在启动初期蒸汽流量较小，不能迅速地将剥落下来的氧化皮带走，大流量时，已经在管径较小的弯头处形成堵塞就会产生超温。所以氧化皮堵塞造成爆管大多发生在机组启动后的短时间内。

原标题：超（超）临界锅炉常见问题，都有哪些？

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