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電站鍋爐安全經(jīng)濟運行分析

		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月09日
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摘       要：

北京京能熱電股份有限公司共有4臺哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-670/140-13型的超高壓、中間再熱、單汽包、自然循環(huán)固態(tài)排渣煤粉爐，單爐膛，負壓燃燒，燃燒器四角布置，配中速磨煤機，直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐。鍋爐的安全優(yōu)化運行是提高機組利用率、安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性的重要保障，因此，本文通過三章對鍋爐啟動及正常運行所遇到的問題進行了闡述。

關鍵詞：鍋爐 安全 經(jīng)濟 運行 分析

第一章 鍋爐的啟動與安全監(jiān)護
               第一節(jié).啟動曲線的優(yōu)化                       
    一、我公司一般均采用滑參數(shù)啟動，滑參數(shù)啟動不但可以縮短從鍋爐點火到發(fā)電機并入電網(wǎng)的時間，節(jié)省這一過程中的能量消耗；還可以使整個機組的加熱過程從低參數(shù)開始，從而使熱膨脹均勻；還可使鍋爐水循環(huán)工況和過熱器冷卻條件改善，使低壓蒸汽較好地充滿汽輪機，從而使汽輪機各部分溫升均勻，熱應力大大減少。
   1.在機組大小修后，一般都采用鍋爐無火啟動，所謂鍋爐無火啟動，即用外來蒸汽加熱鍋爐，在不點火的情況下，使鍋爐工質升溫升壓。通常都采用下聯(lián)箱加熱的方式對鍋水進行加熱。鍋爐點火前投入下聯(lián)箱加熱裝置，汽包溫升速度控制在0.5～1℃/min，無火啟動的最初階段力求緩慢，防止汽水沖擊引起水冷壁振動，隨著工質溫度的升高，逐漸開大加熱管的進汽門，經(jīng)過3～4小時，鍋爐汽壓可升到0.5～0.7Mpa ,此時，鍋爐已產(chǎn)生大量蒸汽，可進行暖管。采用無火啟動的優(yōu)點是：
（1）啟動過程中鍋爐受熱元件受熱均勻，熱應力小.
（2）由于用蒸汽推動鍋爐循環(huán)，點火后很快建立水循環(huán).
（3）由于點火前已產(chǎn)生大量蒸汽，可有效防止過熱器和再熱器超溫.
（4）可防止省煤器管超溫。
（5）因點火時爐膛已有較高的溫度，對點火初期的穩(wěn)定燃燒十分有利.
（6）由于縮短了點火啟動時間，可節(jié)省廠用電和點火用油
（7）鍋爐可長時間內處于熱備用狀態(tài)，汽壓低于0.5Mpa即可投入加熱裝置，進行熱保養(yǎng).。
                  第二節(jié) 鍋爐汽包的安全監(jiān)護
一、汽包的安全監(jiān)護（由于汽包是鍋爐中壁最厚直徑最大的設備，本文重點論述）
汽包是鍋爐的重要組件，在使用中如果操作或管理不當會使其上下壁、內外壁產(chǎn)生過大的溫差和熱應力。其機械應力和熱應力的綜合應力在局部區(qū)域的峰值可能接近或超過汽包材料的屈服強度，汽包壁容易形成裂紋，擴展到一定程度時汽包將被破壞。
汽包承受的應力主要有壓力引起的機械應力和溫度變化引起的熱應力，其中機械應力與其工作壓力成正比，在設計中通過強度計算來確定汽包的壁厚、直徑和選材等，運行中只要控制不超壓運行，機械應力的最大值是穩(wěn)定的。
1 汽包熱應力分析
　　鍋爐在啟動和停爐過程中，汽包壁內的溫度場和傳熱條件不斷變化。當溫度變化時,汽包筒體存在著3種溫差：內外壁溫差（沿壁厚方向存在溫度梯度）、上下壁溫差（圓周方向的溫度不均勻）、縱向溫差（長度方向的溫度不均勻）。因汽包可自由膨脹，故略去縱向溫差的影響。
（1） 上下壁溫差產(chǎn)生的熱應力
　　汽包熱應力計算文獻［1］表明，汽包上下壁溫差引起的熱應力主要是軸向應力，切向和徑向應力與之相比約低一個數(shù)量級，故可忽略不計。汽包上部壁溫高，金屬膨脹量大 ；下部壁溫低，金屬膨脹量相對較小。這樣就造成上部金屬膨脹受到限制，上部產(chǎn)生壓縮應力，下部產(chǎn)生拉伸應力。熱應力與溫差成正比，汽包上下壁溫差越大，產(chǎn)生的熱應力越大。
（2） 內外壁溫差產(chǎn)生的熱應力
　　汽包內外壁溫差的形成主要是在升溫過程，介質不斷地對汽包內壁加熱，內壁溫升快，外壁溫升慢，造成內外壁存在溫差，使內壁產(chǎn)生壓縮應力，外壁產(chǎn)生拉伸應力。應力計算文獻［1］指出，內外壁溫差產(chǎn)生的熱應力主要是軸向和切向熱應力，而且軸向與切向熱應力大小相當，控制汽包內外壁熱應力的關鍵是控制升溫速度。
（3） 熱應力的計算
　　汽包溫度場變化有3種情況：穩(wěn)定溫度場、勻速變化的準穩(wěn)定溫度場和溫度快速變化的非穩(wěn)態(tài)溫度場。在穩(wěn)態(tài)工況下，汽包外壁的保溫層使汽包金屬外壁近乎處于絕熱條件下，此項熱應力可不計。負荷變動時，開始時汽包內外壁面金屬溫度的變化速度不同，經(jīng)幾分時間的過渡期，溫度變化速度恒定，內外壁溫差大體不變化，形成一種準穩(wěn)態(tài)工況。過渡期內任意一瞬態(tài)，內外壁溫差均小于準穩(wěn)態(tài)時的溫差。對于非穩(wěn)態(tài)溫度場，則可取一段時間的平均變化速度按準穩(wěn)態(tài)溫度場作簡化計算。
① 內外壁熱應力計算公式
　　在鍋爐啟停過程中，按準穩(wěn)態(tài)溫度場求解，汽包內外壁溫差熱應力可由下面式子求得 ：公式1-1
              
                            公式  1-1
式中　R1，R2———汽包筒體內外半徑；
r———研究點的半徑，R1＜r≤R2；
t———溫度；
τ———時間參數(shù)；
αl———線脹系數(shù)；
μ———泊松比；
E———汽包壁金屬材料的彈性模量；
tm(τ)———某一時刻的體積平均溫度；
σit，σia，σir———徑向溫差引起的汽包內壁切向、軸向和徑向熱應力；
σet，σea，σer———徑向溫差引起的汽包外壁切向、軸向和徑向熱應力。
② 上下壁熱應力
    對上下壁溫差熱應力，可由下面式子求得：公式1-2
                  
                               公式 1-2 
式中　Yp，Yf———汽包的實際熱彎曲和自然熱彎曲，且0
          θ———研究點的極角；
          t(θ)———周向溫度分布；
　　      Δt———汽包的上下壁溫差；
          σa，σt，σr———軸向、切向和徑向熱應力。
2 汽包應力分析與低周疲勞壽命
（1）.應力分析
　　圖1為汽包底部軸向總應力的合成情況，圖中ABCD為汽包內部工作壓力引起的機械應力，CDEF為汽包上下壁溫差引起的熱應力。一般情況，汽包上下壁溫度很接近，故外壁拉伸應力較小，內壁壓縮應力較大。機械應力與熱應力的合成應力為AEFB，它可能已超過材料的屈服強度σs（如圖1所示）。但汽包使用的鋼材的塑性較好，合成應力增加到屈服強度后就不再增加，由塑性變形吸收，其實際應力為AGHIB?？梢娖诓粫驅嶋H應力達到材料的抗拉強度而立即破壞，但是會使汽包的工作壽命縮短。圖1
                   
（2）應力對汽包壽命的影響
　?、俨牧显诮咏苄宰冃位蚓植克苄宰冃蜗麻L期工作，材質變壞，抗腐蝕能力下降,還可能引起應力腐蝕。
　?、谠阱仩t啟動、停運及變負荷過程中，汽包應力發(fā)生周期性變化，這將引起疲勞損壞。在長期的交變應力的作用下，汽包壁形成裂紋，擴展到一定程度時汽包破壞。
　　③汽包應力峰值超過屈服強度的數(shù)值越大，塑性變形區(qū)越大（圖2），達到低周疲勞破壞的循環(huán)周數(shù)越少，即應力每循環(huán)一次的壽命損耗增大。
                   
δ1—應力曲線1塑性變形區(qū)；δ2—應力曲線2塑性變形區(qū)；δb—汽包壁厚；σm1—應力曲線1的峰值應力；σm2—應力曲線2的峰值應力
3 控制措施
　　汽包熱應力的控制實質上就是對汽包上下壁、內壁溫差進行控制。
　?。?）在升、停爐過程中，嚴格控制升溫或降溫速度，一般升(降)溫速度不大于1.5℃/min。但在鍋爐啟動初期應采用更小的升溫速度，因為升壓初期汽水飽和溫度隨壓力的變化較大，此期間更容易產(chǎn)生較大的壁溫差。表1
                 
    在升壓或降壓過程中，若發(fā)現(xiàn)汽包上下壁溫差超過規(guī)定值(40℃)，應減慢升(降)壓速度。
　?。?）開機時，加強水冷壁下聯(lián)箱的放水，通過適當放水，用熱水替換受熱較少的水冷壁及不受熱的聯(lián)箱等部件內的冷水，促使各部位溫升均勻，有利于建立正常的水循環(huán)，減小汽包壁溫差。
　?。?）維持燃燒穩(wěn)定和均勻。采用對稱投油槍定期切換，或采用多油槍少油量等方法使爐膛熱負荷均勻，確保水循環(huán)正常。
　?。?）盡量維持較高的給水溫度。因為溫度低的給水進入汽包，會使下壁溫度低，造成上下壁溫差大。
　?。?）向汽包補給水時須嚴密關閉省煤器再循環(huán)門，否則，水短路進入汽包造成上下壁溫差增大。　　
    （6）在有條件的情況下，盡量采用蒸汽加熱水冷壁下聯(lián)箱方法，能加快建立正常水循環(huán)。
　　（7）停爐后要避免大量排汽造成降壓速度太快，應使汽包緩慢均勻冷卻，同時盡量保持汽包高水位。
　?。?）降壓后期及停爐后要特別注意控制好汽包水位，盡量避免大量放水、補水使汽包下壁急劇冷卻，汽包上下壁溫差增大。
　?。?）在處理“四管”爆漏事故中，盡可能穩(wěn)定地控制補水量。水冷壁、省煤器爆漏,水位難維持時宜盡快停爐，停爐后可不再向汽包進水。同時停爐后要避免長時間開啟煙道擋板造成爐內急劇冷卻。
（10）提高設備的檢修質量，確保閥門嚴密。給水門不嚴密，啟、停爐過程中不補水時 ，給水可能直接經(jīng)省煤器再循環(huán)門漏入汽包；省煤器再循環(huán)門不嚴密，給水會直接漏入汽包 ，使汽包壁局部溫度下降；定期排污門不嚴密，會破壞水循環(huán)，同時停爐中漏流，需要補充更多的給水，造成上下壁溫差增大；對空排汽門、事故放水門的嚴密性差也會造成不良影響。
第三節(jié) 鍋爐過熱器的安全監(jiān)護
一、水冷壁監(jiān)護
    水冷壁的受熱情況，可通過裝在下聯(lián)箱上的膨脹指示器加以監(jiān)視。在生產(chǎn)實際中一般通過均勻對稱投燃燒器，各燃燒器定期輪換運行，加強水冷壁下聯(lián)箱放水，采用無火啟動等方式，促使水冷壁均勻受熱。在檢查中若發(fā)現(xiàn)異常情況，應緩慢升壓，查明原因進行處理后，方可繼續(xù)升壓。
二、過熱器和再熱器的監(jiān)護
在啟動過程中，過熱器和再熱器的安全十分重要，應滿足兩個要求：                     1、過熱汽溫和再熱汽溫應符合汽輪機沖轉、升速、并網(wǎng)升負荷等要求。                   2、過熱器和再熱器管壁溫度不超過金屬材料的允許溫度，其聯(lián)箱、管子等不產(chǎn)生過大的周期性熱應力。
（1）過熱器的保護。單元機組的鍋爐在啟動過程中是靠自身蒸汽冷卻過熱器的。在鍋爐點火后未產(chǎn)生蒸汽前，為防止管壁超溫，通?？刂茽t膛出口煙溫不大于540℃，因此在點火時一般先投下排油槍，投油不能太多，燃油量的增長不能太快。在點火升壓初期，為了防止過熱器管壁超溫，應盡量保持穩(wěn)定的燃燒工況，控制爐膛出口煙溫差。在冷態(tài)啟動過程中，應開啟過熱器疏水門進行充分的疏水，防止管內的積水形成水塞，阻礙蒸汽暢通。在升壓過程中，流經(jīng)過熱器的蒸汽流量對過熱器的安全有影響。蒸汽流量小時，過熱器可能得不到足夠的冷卻；蒸汽流量大時，鍋爐的升壓速度減慢，啟動時間延長，啟動費用增加。所以在啟動的過程中在保證安全的情況下，要盡量縮短啟動時間，制定最佳的升壓曲線。
（2）再熱器的保護。啟動過程中再熱器的保護主要通過控制爐膛出口煙溫和高低壓旁路來實現(xiàn)的。
三、尾部受熱面的監(jiān)護
    省煤器的保護是通過汽包和省煤器之間的再循環(huán)管來保證的。對于空氣預熱器首先要防止二次燃燒，其次是不正常的熱變形，在啟動的過程中要嚴密監(jiān)視空氣預熱器出口煙溫，當發(fā)現(xiàn)排煙溫度不正常的升高時，應立即停爐或停止啟動。對于回轉式空氣預熱器，應在點火前啟動，以防止其變形。
四、熱膨脹監(jiān)護
    機組大修后，必須通過膨脹指示器嚴格監(jiān)視各部件的膨脹情況，檢查膨脹方式和膨脹數(shù)值，如膨脹不正常，必須限制升壓速度，查明原因，采取措施。
五、蒸汽品質的監(jiān)護
  鍋爐在啟動的過程中，應對鍋水的含硅量進行嚴格的控制，根據(jù)含硅量限制鍋爐負荷，通過鍋爐的連排或定排系統(tǒng)控制鍋水的含硅率。表2列出了不同壓力下鍋水允許的含硅量。
蒸汽壓力（Mpa）	9.8	11.8	14.7	16.7
鍋水中SiO2含量（μg/L）	3.3	1.28	0.5	0.3
表2                                           鍋爐蒸汽品質的其他參數(shù)應符合以下標準：表3（文獻5）
項 目	數(shù) 值	項 目	數(shù) 值
鐵（μg/kg）	≤20	鈉（μg/L）	≤10
銅（μg/kg）	≤5	電導率（μS/cm）	≤0.3
表3

第二章  鍋爐的燃燒和調整
                   第一節(jié) 鍋爐的燃燒特性
一、經(jīng)濟性方面
1.從優(yōu)化燃燒的經(jīng)濟性考慮，在組織燃燒時應考慮以下幾點
（1）煤粉的燃盡程度
（2）過量空氣系數(shù)  
（3）煤粉細度
（4）鍋爐煤種和負荷適應性
2 安全性方面
（1）爐內結渣和積灰的控制
（2）受熱面的磨損和腐蝕的控制
（3）四管爆破的控制
（4）防止燃燒器長期運行的過熱和燒壞
二 運行參數(shù)對四角切圓鍋爐優(yōu)化燃燒的影響
1 燃燒器出口速度改變（負荷改變）的影響
    當鍋爐負荷降低時，送入爐內的燃煤量減少，燃燒所需的總風量也相應的減少，一、二次風的風速普遍降低。爐膛溫度下降，爐內燃燒穩(wěn)定性變差。此時四角煤粉氣流火焰配合稍有不當，就有可能引起著火不穩(wěn)和火焰發(fā)生脈動。要保證鍋爐在低負荷下穩(wěn)定燃燒，必須了解和掌握變負荷下的爐內空氣動力特性。鍋爐變負荷爐內空氣動力場的變化，很大程度上可歸結為燃燒器出口風速改變。根據(jù)有關資料表明，燃燒器出口風速增加時實際切圓直徑減小，減小幅度與燃燒器高寬比有關，高寬比越小，減小幅度越大。鍋爐低負荷運行時，爐內溫度水平較低，此時，降低燃燒器出口的風速，一方面使一次風著火提前；另一方面，使爐內切圓直徑增大，這對穩(wěn)定爐內的燃燒是有利的，但要注意火焰沖墻和結焦腐蝕問題。
第二節(jié) 鍋爐低負荷及調峰運行的燃燒和調整
    隨著電網(wǎng)負荷峰谷差的增加以及原子能發(fā)電廠的投運，為保證良好的運行經(jīng)濟性，原子能發(fā)電廠須承擔基本負荷，這勢必要求火力發(fā)電廠承擔調節(jié)電網(wǎng)負荷的任務，而且需要大機組參與調峰才能滿足要求。                         一、低負荷運行時爐內的問題
1. 燃燒穩(wěn)定性
    鍋爐燃燒穩(wěn)定是限制機組最低負荷的關鍵因素。低負荷時，爐膛溫度下降，煤粉著火困難，火焰穩(wěn)定性差，易熄火，如處理不當，會引發(fā)爐膛爆炸事故，一般需要在運行中采取以下措施：                                              ①適當降低一次風；                                                              ②提高煤粉濃度；                                                                ③設置火焰監(jiān)測裝置和滅火保護裝置等
2. 制粉系統(tǒng)和爐膛爆炸
    機組的頻繁調峰容易造成磨煤機故障率升高。對于直吹式系統(tǒng)，磨煤機運行與鍋爐燃燒穩(wěn)定性之間聯(lián)系緊密，特別是在鍋爐低負荷運行的過程中，磨煤機的故障停運易使原來就不穩(wěn)定的燃燒條件更加惡化，導致爐內滅火，若運行人員操作不當，很容易引起爐膛爆炸事故
二、低負荷運行時的汽溫及其調節(jié)
1. 過熱器、再熱器汽溫過低的問題
    鍋爐在低負荷運行時，往往會出現(xiàn)隨負荷降低，過熱器、再熱器汽溫隨之下降的現(xiàn)象，若采用變壓運行方式，雖可在較寬的負荷范圍內保持氣溫一定，但當負荷低到一定程度時，仍會出現(xiàn)汽溫隨負荷下降而下降的情況。此時可以采取相應措施。
（1） 運行中采用增大爐內過量空氣系數(shù)的方法來提高汽溫，但這將使鍋爐的排煙溫度升高，降低鍋爐效率。
（2）提高火焰中心高度 
2. 過熱器和再熱器汽溫偏差和壁溫的問題
    由于低負荷條件下蒸汽流量小，分配又不均勻，爐內燃燒易發(fā)生偏斜，極易引起過熱器或再熱器管壁超溫，此時可通過控制過?？諝庀禂?shù)不要過大、適當多投入一級減溫水、爐內燃燒應保證鍋爐投入燃燒器對稱，保持各燃燒器間風粉分配的均勻性以及控制負荷增減速度等方式避免管壁超溫。
3. 汽溫調節(jié)問題
    低負荷時汽溫的可調量較小，如減溫水調整門漏流量太大或調節(jié)性能不好，則往往只能采取手控方式，易造成汽溫大幅波動。因此應改善減溫水調整門的性能，擴大汽溫自動調節(jié)的負荷范圍。

第三章 鍋爐的安全問題  
第一節(jié) 汽溫的調整及防止超溫對策
一、 影響過熱汽溫、再熱汽溫變化的原因
    鍋爐汽溫穩(wěn)定是衡量鍋爐運行質量的一個重要指標。汽溫過高，會引起鍋爐和汽輪機金屬材料的超溫過熱，加速管子金屬的氧化，降低材料的使用壽命；而汽溫過低會降低熱循環(huán)的效率，同時使汽輪機的末級葉片處的蒸汽濕度增大，對葉片侵蝕作用增加，嚴重時甚至發(fā)生水沖擊，影響汽輪機安全運行；再熱汽溫變化過大還會使汽輪機中壓缸轉子和汽缸之間的膨脹差變化，造成汽輪機劇烈振動?，F(xiàn)在大型電站鍋爐對過熱汽溫和再熱汽溫有嚴格的要求，通常要求蒸汽溫度與額定汽溫之間的偏差值在-10～+5℃范圍內。
運行時影響過熱汽溫和再熱汽溫變化的主要因素有：
1、鍋爐負荷的變化                                                    當鍋爐負荷增加時，對流式受熱面的吸熱量隨負荷的增加而提高。出口汽溫隨之增加。對于輻射式過熱器，由于燃料量和過熱器內蒸汽流量都相應的增加，但爐膛溫度增加較少，輻射式受熱面吸熱量增加不多，不及蒸汽流量增加的比例大，因此每千克蒸汽所獲得的熱量減少，輻射式過熱器的出口溫度降低，當鍋爐負荷降低時正好相反。
再熱汽溫的變化特性與過熱汽溫的變化特性基本相同。
2、燃料特性變化
    燃料特性的變化主要是指煤中灰分、水分和揮發(fā)分對過熱汽溫的影響。當灰分和水分增加時，燃料發(fā)熱量降低，達到同樣的負荷必須增加燃料消耗量，水分蒸發(fā)也使煙氣容積增大，導致流過過熱器的煙氣氣流速度增加，對流換熱加強；同時灰分和水分的增加還會使爐膛溫度降低，爐膛輻射傳熱量減少，爐膛出口煙溫增高，這些因素導致了對流過熱器的出口溫度升高。雖然輻射過熱器由于爐膛輻射傳熱量的減少而使出口汽溫降低，但由于一般鍋爐的過熱器系統(tǒng)以對流過熱器為主，所以最終過熱汽溫還是升高了?；曳肿兓瘜﹀仩t汽溫的影響較復雜?；曳衷黾訒е聽t膛沾污，使得爐內的吸熱量下降，如果過熱器本身也因灰分增加而沾污，影響對流吸熱，則會使汽溫降低。煤中揮發(fā)分降低，含碳量增加或煤粉變粗時，使輻射吸熱量減少，爐膛出口煙溫增加，從而引起對流特性的過熱器和再熱器出口汽溫增加。
3、火焰中心變化
    火焰中心上移時，爐內輻射吸熱量的比例減少，對流式過熱器和再熱器的對流吸熱份額增加，使出口溫度升高。
4、爐內過量空氣系數(shù)的變化
    當送風量和漏風量增加時，爐內過量空氣系數(shù)增加，爐膛溫度降低，輻射式受熱面吸熱份額降低，爐膛出口煙溫升高，同時過熱空氣系數(shù)增大還使燃燒生成的煙氣增加，煙氣流速增加，對流換熱加強使具有對流特性的過熱器和再熱器的出口汽溫增加。當入爐空氣量不足時，沒有完全燃燒的燃料會在煙道內發(fā)生二次燃燒，引起過熱器出口溫度升高，甚至會燒壞過熱器，此時應立即調整，當調整無效，排煙溫度超過250℃應立即停爐。 
5、爐內過熱器、再熱器積灰結渣，使水冷壁吸熱量減小，爐膛出口煙溫增加，過熱器和再熱器的出口汽溫增加。但過熱器和再熱器本身污染嚴重時，吸熱量下降出口汽溫也隨之降低
6、給水溫度變化
    給水溫度變化時，加熱給水所需熱量變化。例如鍋爐負荷不變時，給水溫度降低，給水所需熱量增加，如果入爐燃料量不變，則蒸發(fā)量必然下降，而過熱器吸熱量基本不變，導致過熱器出口汽溫升高。為維持負荷必須增加燃料量，使爐內煙氣量和爐膛出口煙溫都提高，使對流過熱器和再熱器出口蒸汽溫度增加。輻射式過熱器和再熱器出口溫度受給水溫度變化影響較小。
7、飽和蒸汽用量變化
    鍋爐使用飽和蒸汽吹灰時，為保證負荷需要，必須增加燃料量，導致對流式過熱器和再熱器出口汽溫增加。
8、飽和蒸汽濕度變化
    在正常工況下，飽和蒸汽濕度的變化很小，但運行不正常或不穩(wěn)定時，如汽包水位過高、鍋爐負荷突然增加、爐水含鹽量過大等情況下會導致飽和蒸汽濕度增加。飽和蒸汽中增加的水分在過熱器中汽化吸熱，使過熱汽溫降低。
9、減溫水量變化
    我廠以鍋爐給水作為減溫水，當給水系統(tǒng)壓力增加時，盡管減溫水調節(jié)門開度未變，但減溫水量增加，使汽溫下降。
二、 運行中過熱汽溫和再熱汽溫的調節(jié)方法
    蒸汽溫度的調節(jié)方式有兩種，即從煙氣側調節(jié)汽溫和從蒸汽側調節(jié)汽溫。在煙氣側調節(jié)汽溫時，通常有兩種途徑，即改變通過過熱器的煙氣流量或過熱器進口的煙氣溫度。煙氣側調溫時，汽溫可按需要升高或降低，不需要增加額外的受熱面，但這種調溫方式的調節(jié)精度較低，一般用做粗調。蒸汽側調節(jié)汽溫的方式有噴水減溫器、汽-汽交換器等，煙氣側的調溫方式有煙氣再循環(huán)、煙氣擋板和調節(jié)火焰中心高度。
1、運行中的汽溫調節(jié)的要求：
（1） 過熱蒸汽溫度在鍋爐負荷60%～100%范圍內，再熱蒸汽溫度在鍋爐負荷70%～100%范圍內應保持在額定值。
（2） 主汽溫調節(jié)應采取噴水減溫為主，燃燒調節(jié)為輔；再熱汽溫采取以汽-汽交換器調節(jié)為主，以噴水調節(jié)為輔。
（3） 正常運行中應保證各段過熱器和再熱器壁溫不超溫。
（4） 正常運行中各汽溫調節(jié)應投入自動，并經(jīng)常監(jiān)視減溫器出口汽溫及各段蒸汽溫度的變化，若發(fā)現(xiàn)蒸汽偏差較大時解列自動改為手動調節(jié)。
（5） 正常運行中不能使用事故噴水，只能在事故的時候使用
（6） 禁止使用改變爐膛負壓的方法調節(jié)汽溫。
2、當主汽溫度高時的處理措施：（文獻5）
（1）開大減溫水，觀察減溫器后溫度的變化
（2）適當降低火焰中心
（3）在允許的條件下，減少過剩空氣
（4）停止過熱器吹灰，加強水冷壁吹灰
（5）如果汽溫超過540℃可適當降低汽壓或負荷，必要時采用滑壓運行。
     當主汽溫度低時的處理措施與上述措施相反。
三 防止鍋爐管壁超溫的措施
1、正常運行中必須嚴格監(jiān)視鍋爐各段受熱面管壁溫度在正常的范圍內，再熱熱段管壁溫度運行中維持在540℃以下，最大值不超過560℃。
2、再熱蒸汽的調節(jié)主要靠燃燒的調整來實現(xiàn)，在正常運行中，應該盡量少使用再熱減溫水，禁止將再熱減溫器前的溫度維持過高而大量使用減溫水。
3、正常運行中4、5號磨煤機應盡量避免同時運行，以降低鍋爐出口煙溫，若必須同時運行時，應控制爐膛出口煙溫不超過680℃（調整方法可采用加大上排二次風，減少下排二次風，減少上排給煤量，加大下排給煤量。也可以加強局部區(qū)域的吹灰次數(shù)，改善受熱面的換熱條件等方法。）
4、正常運行中維持合理的氧量達到最佳燃燒狀態(tài)運行中過熱器后氧量不應低于 3.5%。
5、加強本體吹灰器的運行和維護，嚴格按制度進行吹灰。
6、加強對制粉系統(tǒng)風煤比的控制，隨著磨煤出力的大小，改變系統(tǒng)一次風量，從而控制煤粉細度在合格范圍內，不因煤粉過粗，使燃燒滯后造成過熱、再熱區(qū)域煙溫過高，壁溫不正常升高。
         第二節(jié) 鍋爐積灰、結渣及其防止措施
一、 爐內積灰、結渣對運行特性的影響
1. 對爐內傳熱的影響
    爐內積灰、結渣后使傳熱熱阻增加，水冷壁的吸熱量減少，導致鍋爐的出力下降。嚴重的結渣會影響鍋爐的安全運行。                                                        2 對煙道阻力的影響
    積灰會造成煙道的流通截面減少，黏結性強的積灰，會在管子正面生長并迎著氣流不斷生長，引起管束阻力迅速增加直到煙道堵塞，從而增大了引風機的功耗，并可能產(chǎn)生鍋爐的損壞事故。
3 對受熱面壽命的影響
    由于積灰層或熔渣有較強的腐蝕性，致使金屬被強烈腐蝕，管壁減薄而產(chǎn)生爆管。同時積灰導致爐內傳熱惡化，爐膛出口煙溫升高，造成屏式過熱器等受熱面超溫，使金屬強度降低而造成爆管，縮短受熱面壽命。
二、防止鍋爐積灰、結渣的措施
1.我們主要從通過優(yōu)化運行方面來減少受熱面的結渣和積灰。
（1） 控制合理的爐內過量空氣系數(shù)。
（2） 保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原氣體，防止局部嚴重結渣、積灰。
（3） 對易結渣煤用各種運行措施控制爐內溫度水平。實踐表明：溫度提高，受熱面的結渣會呈指數(shù)規(guī)律上升，對易結渣煤要嚴格控制運行溫度，如加大運行過量空氣系數(shù)，增加配風的均勻性，防止局部熱負荷過高和產(chǎn)生局部還原氣體，防止一次風直接沖刷管壁等，必要時可以采取降負荷運行。
（4） 對已出現(xiàn)結渣的爐膛可適當采取降負荷。
（5） 組織合理而良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提。
（6） 提高一次風剛性可以減輕燃燒器附近的結渣。
（7） 要有合格的煤粉細度。
（8） 四角煤粉濃度應盡量均勻。
（9） 給煤機運行盡量穩(wěn)定。
（10） 摻燒不同煤種。
（11） 選擇最佳的吹灰周期。
            第三節(jié) 制粉系統(tǒng)的安全運行的有關問題                                                                                                
     一、我廠四號爐磨煤機的型號為MPS中速磨煤機，共5臺，配5臺皮式給煤機 。制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是鍋爐安全經(jīng)濟運行的重要保證，對于各燃燒器，為了保證其著火和燃燒穩(wěn)定，應使其處于最佳的運行工況下工作（如圖3-1）。

MPS磨煤機一次風量與給煤量曲線   圖 3-1
      100% -------------------------------------------------------------------------------------
      75%
    一
        次
  風
量

31%(16.4t/h)      給   煤   量       100%(52.6t/h)            
圖3-1 
1. 制粉系統(tǒng)經(jīng)濟安全運行的因素主要有：
（1） 保持爐內過量空氣系數(shù)處于最佳范圍內。
（2） 保證燃燒器能按一定的風粉比例向爐膛送入燃料和空氣。
（3） 給煤機穩(wěn)定運行
2.風粉分布不均是指以下兩種情況                                                   （1）分配到各個噴嘴的風量和粉量不等，導致各燃燒器風煤比例失調。                  （2）同一噴嘴的橫截面上煤粉濃度和顆粒度分布不等，引起局部缺氧、著火困難、燃燒不穩(wěn)定、噴口局部燒壞、爐內局部結渣和鍋爐效率下降。                                  3.結合長期的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，引起輸粉管道風煤分配不均的原因主要有：
（1）磨煤機出口送往各角風管的風粉量不均
（2）由于輸粉管道的長度不同、彎頭數(shù)量不同導致各粉管的各綜合阻力系數(shù)不同，在相同的壓差下并列運行會引起風粉分配不均。因此運行人員在運行調整的過程中要加強監(jiān)視和調整，通過現(xiàn)有的監(jiān)視設備使風粉分布均勻，使制粉系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行。
二、 影響中速磨煤機工作的主要因素
    評價中速磨煤機工作的指標有：磨煤出力、煤粉細度、與鍋爐燃燒系統(tǒng)的配合、系統(tǒng)工作的安全性及運行電耗、碾磨部件的使用壽命等。磨煤出力隨鍋爐負荷而變化，其變化的范圍取決于磨煤機的型號，所磨制的燃料性質及所需要的煤粉細度，同時還與碾磨部件的磨損情況及運行中碾磨壓力的設置有關。煤粉細度的確定取決于鍋爐燃料的性質。它應是鍋爐燃燒損失與運行電耗及制粉金屬損耗之和為最小的經(jīng)濟煤粉細度。我廠燃用的煤種為山西大同小峪煤煤粉設計細度為R90=20～25%。磨煤機與燃燒系統(tǒng)的配合反應在制粉系統(tǒng)的通風量與燃燒要求的一次風量是否匹配。系統(tǒng)工作的安全性除對原煤帶進來的三塊（鐵塊，木塊和石塊）在運行中易引起磨煤機的振動、石子煤排放量增大等故障外，主要是制粉系統(tǒng)的防爆問題。
三、 預防制粉系統(tǒng)內煤粉自然和爆炸的安全措施                                     1.預防制粉系統(tǒng)內煤粉自然和爆炸的安全措施有
（1）設計安裝時應避免制粉系統(tǒng)內有造成煤粉或可燃物積存的死角，管道走向合理，避免采用過長的水平管道和過低的風粉氣流，以免煤粉沉積。
（2）運行過程中應避免產(chǎn)生輸粉管風粉分配不均現(xiàn)象，并加強監(jiān)視，防止發(fā)生誤操作或設備故障導致管內煤粉積存。
（3）加強原煤管理，防止原煤中有雷管等可燃物的存在。
（4）加強制粉系統(tǒng)保溫，防止煤粉因結露產(chǎn)生結塊、沉積。
（5）鍋爐停運時間長時，應排空粉倉、磨煤機內存煤，并進行吹掃。
（6）運行工況不穩(wěn)定時，如啟停制粉系統(tǒng)或系統(tǒng)斷煤時易造成煤粉自然和爆炸，應加強監(jiān)視，防止斷煤事故的發(fā)生。
（7）由于制粉系統(tǒng)爆炸時壓力一般不超過0.22～0.25Mpa表壓，對于中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，可提高部件的結構強度不小于0.3Mpa.
2.一旦制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸，應迅速采取以下措施：
（1） 制粉系統(tǒng)有自燃現(xiàn)象時，應停止通風，防止空氣進入制粉系統(tǒng)。磨煤機入口發(fā)現(xiàn)自燃時，并加大給煤，必要時投入消防蒸汽進行滅火。
（2） 發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸后，應緊急停用該套制粉系統(tǒng)，采用蒸汽滅火后，需全面的檢查確認無火源后方可檢查修復及重啟動
（3） 應調整鍋爐燃燒，防止鍋爐因制粉系統(tǒng)爆炸或停止運行而發(fā)生滅火。
 
結    論
    影響鍋爐經(jīng)濟、安全運行的因素錯綜復雜，涉及到爐內燃燒過程的優(yōu)化調整，涉及到爐內的積灰、結渣、腐蝕、磨損過程，涉及到爐內煙氣溫度、煙速偏差、汽溫偏差，涉及到參與電網(wǎng)調峰煤炭緊張燃用煤質變化大所帶來的新問題，涉及到制粉系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)的安全運行技術等。近一二年來，整個電網(wǎng)嚴重缺電，電力工業(yè)發(fā)展迅速，大容量機組紛紛投產(chǎn)，大型電站鍋爐經(jīng)濟、安全運行變得尤為重要，因此必須對影響鍋爐機組安全運行的各個因素進行重點監(jiān)視調整和研究，通過優(yōu)化運行手段和技術改造的方式，使機組安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，從而滿足電網(wǎng)的需要。

結 束 語
       四年的學習就要結束了，通過這四年的學習，使本人在文化及專業(yè)課上都有了很大提高。通過這次畢業(yè)設計，使我對鍋爐的啟停曲線、運行參數(shù)、四角切圓鍋爐優(yōu)化燃燒，對鍋爐燃燒穩(wěn)定的優(yōu)化，影響過熱器和再熱器汽溫的因素，過熱汽溫和再熱汽溫的調節(jié)方法和防止鍋爐管壁超溫的措施.爐內積灰、結渣對爐內傳熱、煙道阻力和受熱面壽命的影響有了較高的認識，對防止鍋爐積灰、結渣，鍋爐低負荷及調峰運行的有關問題.對影響制粉系統(tǒng)安全運行的因素，及對制粉系統(tǒng)的爆炸等問題有了一定的認識。
  本論文是在劉彤老師的指導下完成的，劉彤老師對我完成這篇論文進行了多次修改，直至完成這篇論文，在這里再次感謝劉彤老師對我的幫助和指導。由于本人的學識淺薄，在本課題上經(jīng)驗也非常之少，因此本文的敘述中必有謬誤之處，還望各位老師批評指正。

參 考 文 獻
[1] 金維強，涂仲光．電廠鍋爐［M］．北京：水利電力出版社，1995
[2] 章德龍.單元機組集控運行.北京：水利電力出版社，1993
[3] 山西省電力工業(yè)局.鍋爐設備運行技術.北京：中國電力出版社，1995 
[4] 容鑾恩等.電廠鍋爐原理.北京：中國電力出版社，1997
[5] 劉相向等.北京京能熱點有限公司鍋爐運行規(guī)程.北京：2001
[6] 張保衡.大容量火電機組壽命管理與調峰運行.北京：水利電力出版社 
[7] 林江.直吹式制粉系統(tǒng)及中速磨煤機運行特性分析.[論文]。北京：北京電  力  高等專科學校，1997 
[8] 董敏 HG-670/13.7-YM13鍋爐機組說明書  1994

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