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【摘要】分析了磨煤机启动时管壁超温的问题，通过试验找出了解决问题的措施。
【关键词】过热器;再热器;超温;二次风门;周界风门
大港发电厂2号炉投运后在磨煤机启动过程中一直存在着过热器和再热器管壁超温的问题，为此，运行中往往将主蒸汽温度和再热蒸汽温度降低到525℃ ，甚至520℃以下。即便如此，也很难完全控制磨煤机启动过程中过热和再热器管壁超温问题。为解决这一问题，从分解磨煤机启动过程人手，经过反复试验，找到了控制磨煤机启动过程中过热器和再热器管壁超温的措施，使问题得到了解决。
１．设备简介
天津大港发电厂#2机组锅炉是上海锅炉厂引进美国燃烧工程公司（CE）技术制造，锅炉型式为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、强迫循环、平衡通风、固态排渣、汽包型燃煤锅炉最大蒸发量1080t/h。锅炉配有中速磨正压直吹式制粉系统，四角布置切向燃烧方式的燃烧器。锅炉∏型露天布置，高强度螺栓全钢架悬吊结构，炉前布置三台英国TAYLER的低压头炉水循环泵。锅炉后烟井下部布置两台三分仓回转式空气预热器。
#2锅炉过热器由炉顶管、尾部及延伸侧墙包覆、低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器和末级过热器组成。再热器由墙式辐射再热器、屏式再热器和末级再热器组成。按烟气流向其布置顺序为墙式辐射再热器---分屏过热器---后屏过热器---屏式再热器---末级再热器---末级过热器---低温过热器---省煤器。与#3、#4 锅炉不同（再热器布置在末级过热器后），所以经过再热器的烟温较高。本锅炉采用干式排渣，底部漏风量较大，由于安装工艺问题加剧了这种情况，使得火焰中心更加靠上。本锅炉的调温方式为，再热蒸汽主要通过摆动燃烧器和过量空气系数调节，过热蒸汽温度主要是通过减温水其次是摆动燃烧器。
#2炉燃烧器共设八层，其中三层为轻油燃烧器，五层煤粉燃烧器。二次风小风门共设12层，分为三种形式，直吹二次风、启转二次风和周界风。其控制由CCS按照相应的函数关系自动执行，可人为通过设置偏置干预
2.磨煤机启动过程管壁超温试验
磨煤机启动过程实际上是一种非稳定状态，该过程涉及到的非稳态变化过程主要有3项：该层周界风小风门开度由全关位置变化到点火位、一次风门的开度由全关位置变化到點火位、开始给煤。正常磨煤机启动过程中，为了不使启动过长，快速满足负荷的要求，上述3个环节的间隔时间通常都控制得比较短。该层周界风小风门从0%开到30%，一次风的最低风量是42t/h,而风量自动调整是根据给煤量调节的，此时的煤量没有变化那么风量是不变的，锅炉总风量（二次风量+一次风量），所以说进入运行层的风量会相对减少。
根据稳定运行过程中通过增加风量以提高蒸汽温度，减小风量以降低蒸汽温度的常用手段来调节汽温的道理，在磨煤机启动前有意识地将入炉总风量降了10 %左右，但这一适用稳定状态下的控制汽温的措施对磨煤机启动过程中过热器和再热器管的壁温控制非但无益，而且使超温现象加剧。引起此结果的原因是：周界风小风门从0开到30%时，有大量的二次风进入该层燃烧器。根据风门结构和特性、内外调风器的开度以及运行层二次风门的开度(60% 左右)等估算，进入该层燃烧器的风量占入炉总风量的20 %以上。在入炉总风量不变的情况下，这一现象直接导致了正在投运中的其它层燃烧器的缺氧燃烧，使火焰行程增长，进而导致炉膛出口温度增加，而此时蒸汽流量并未增加，以致引起过热器和再热器的管壁超温。此一点，正是降低入炉总风量后过热器和再热器管壁超温现象加剧的实际原因。
基于上述分析，制定了提高入炉总风量的措施，旨在缓解磨煤机启动层周界二次风小风门开到点火位时所造成的其它运行层燃烧器的缺氧程度，同时也用以减小启动层风量占入炉总风量的份额，进而减小其对燃烧过程的影响程度。对此进行了试验，收到了一定效果，使启动磨煤机过程中的超温现象有所缓解，但其程度并未达到可有效控制超温现象的目的。上述试验结果说明，在磨煤机启动过程中，其它层燃烧器确实存在着缺氧燃烧的状况。在此启发下，为了了解磨煤机启动过程中二次风小风门、一次风门、给煤3个环节对过热器和再热器管壁超温问题的影响程度，采取了对此3个环节分隔进行分而治之的措施。
3.试验结果分析
综合磨煤机启动过程的试验结果可见，在将燃烧器点火位设置在二次风小风门开度的20% 时，与将二次风小风门开启到原点火位的情况相比，进入该层的二次风量大大降低(根据风门特性和试验结果估算，进入启动层燃烧器的二次风减少5O% 以上)，这就有效地改善了已投运层燃烧器的缺氧燃烧状况，使火焰中心高度(与将周界风小风门开启到原点火位的情况相比)有较大的降低，从而将启动磨煤机过程对炉内燃烧状况的影响降低到了可以控制的程度，使汽侧和炉侧的协调控制变得比较容易。
从磨煤机启动过程的给煤情况看，将点火位设置在20%也不会造成启动层燃烧器的缺氧燃烧。在启动初，启动层的燃烧器给煤总量为11 t／h，一次风量为42t/h，11t／h煤的全部燃尽所需要的空气量约为80t／h左右，加上一定量的二次风补充(总的二次风量为820t/h，即使只有1O% 的二次风通过启动层，其风量也有82t/h，与该层一次风量之和也有124 t／h，足以供给11 t／h煤充分燃尽。)，因此整个燃烧过程也不会出现缺氧现象。
综上所述，将点火位设置在周界风小风门开度20%处不仅可以有效地缓解已投运层燃烧器由磨煤机启动过程中所引发的缺氧燃烧现象，且启动层本身也不会发生缺氧燃烧状况。由此可见，磨煤机启动过程中各层燃烧器的配风不合理是引起磨煤机启动过程中管壁超温现象的最主要原因。也就是说，将点火位设置在周界风小风门开度20% 处后使磨煤机启动过程炉内的配风更趋合理，从而大大地改善了磨煤机启动过程中的超温现象，并使该过程能够有效地控制。如果再将周界风小风门开启的时刻和一次风门开启时刻留有一定的时间间隔(5～10)min而分而治之，使两者的作用不要重叠在一起，则可以完全控制磨煤机启动过程中的超温现象。
4.结论
（1）2号炉燃烧器周界风小风门的点火位设置的开度较大，导致磨煤机启动过程炉内配风不合理是引起磨煤机启动过程过热器和再热器管壁超温问题的原因之一。
（2）将2号炉燃烧器周界风小风门的点火位设置在其开度20%处后，使磨煤机启动过程炉内各燃烧器的配风更趋合理，这是能够有效地控制磨煤机启动过程中过热器和再热器管壁超温问题的最重要手段。
（3）在启动磨煤机过程中，可有意识拉长周界风小风门开启时刻和一次风门开启时刻的时间间隔，对周界风小风门开启的影响和一次风门的影响分而治之，则可以完全控制磨煤机启动过程中的超温现象。
（4）在磨煤机启动的过程中，适当的提高锅炉送风总量，以缓解打开启动层燃烧器小风门时运行层缺氧的状况。
（5）在磨煤机启动的过程中，可以对风箱差压做出相应调节，即减小风箱差压，缩短火焰行程，从而降低火焰中心，降低炉膛出口烟气温度。
通过以上措施，在启动磨煤机时都未出现再热器管壁严重超温现象。■
【参考文献】
［１］金维强主编．电厂锅炉．上海电力学院．
［２］孙宝民．讲义．华北电力大学．
［３］大港电厂一期锅炉设备说明书．
【关键词】过热器;再热器;超温;二次风门;周界风门
大港发电厂2号炉投运后在磨煤机启动过程中一直存在着过热器和再热器管壁超温的问题，为此，运行中往往将主蒸汽温度和再热蒸汽温度降低到525℃ ，甚至520℃以下。即便如此，也很难完全控制磨煤机启动过程中过热和再热器管壁超温问题。为解决这一问题，从分解磨煤机启动过程人手，经过反复试验，找到了控制磨煤机启动过程中过热器和再热器管壁超温的措施，使问题得到了解决。
１．设备简介
天津大港发电厂#2机组锅炉是上海锅炉厂引进美国燃烧工程公司（CE）技术制造，锅炉型式为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、强迫循环、平衡通风、固态排渣、汽包型燃煤锅炉最大蒸发量1080t/h。锅炉配有中速磨正压直吹式制粉系统，四角布置切向燃烧方式的燃烧器。锅炉∏型露天布置，高强度螺栓全钢架悬吊结构，炉前布置三台英国TAYLER的低压头炉水循环泵。锅炉后烟井下部布置两台三分仓回转式空气预热器。
#2锅炉过热器由炉顶管、尾部及延伸侧墙包覆、低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器和末级过热器组成。再热器由墙式辐射再热器、屏式再热器和末级再热器组成。按烟气流向其布置顺序为墙式辐射再热器---分屏过热器---后屏过热器---屏式再热器---末级再热器---末级过热器---低温过热器---省煤器。与#3、#4 锅炉不同（再热器布置在末级过热器后），所以经过再热器的烟温较高。本锅炉采用干式排渣，底部漏风量较大，由于安装工艺问题加剧了这种情况，使得火焰中心更加靠上。本锅炉的调温方式为，再热蒸汽主要通过摆动燃烧器和过量空气系数调节，过热蒸汽温度主要是通过减温水其次是摆动燃烧器。
#2炉燃烧器共设八层，其中三层为轻油燃烧器，五层煤粉燃烧器。二次风小风门共设12层，分为三种形式，直吹二次风、启转二次风和周界风。其控制由CCS按照相应的函数关系自动执行，可人为通过设置偏置干预
2.磨煤机启动过程管壁超温试验
磨煤机启动过程实际上是一种非稳定状态，该过程涉及到的非稳态变化过程主要有3项：该层周界风小风门开度由全关位置变化到点火位、一次风门的开度由全关位置变化到點火位、开始给煤。正常磨煤机启动过程中，为了不使启动过长，快速满足负荷的要求，上述3个环节的间隔时间通常都控制得比较短。该层周界风小风门从0%开到30%，一次风的最低风量是42t/h,而风量自动调整是根据给煤量调节的，此时的煤量没有变化那么风量是不变的，锅炉总风量（二次风量+一次风量），所以说进入运行层的风量会相对减少。
根据稳定运行过程中通过增加风量以提高蒸汽温度，减小风量以降低蒸汽温度的常用手段来调节汽温的道理，在磨煤机启动前有意识地将入炉总风量降了10 %左右，但这一适用稳定状态下的控制汽温的措施对磨煤机启动过程中过热器和再热器管的壁温控制非但无益，而且使超温现象加剧。引起此结果的原因是：周界风小风门从0开到30%时，有大量的二次风进入该层燃烧器。根据风门结构和特性、内外调风器的开度以及运行层二次风门的开度(60% 左右)等估算，进入该层燃烧器的风量占入炉总风量的20 %以上。在入炉总风量不变的情况下，这一现象直接导致了正在投运中的其它层燃烧器的缺氧燃烧，使火焰行程增长，进而导致炉膛出口温度增加，而此时蒸汽流量并未增加，以致引起过热器和再热器的管壁超温。此一点，正是降低入炉总风量后过热器和再热器管壁超温现象加剧的实际原因。
基于上述分析，制定了提高入炉总风量的措施，旨在缓解磨煤机启动层周界二次风小风门开到点火位时所造成的其它运行层燃烧器的缺氧程度，同时也用以减小启动层风量占入炉总风量的份额，进而减小其对燃烧过程的影响程度。对此进行了试验，收到了一定效果，使启动磨煤机过程中的超温现象有所缓解，但其程度并未达到可有效控制超温现象的目的。上述试验结果说明，在磨煤机启动过程中，其它层燃烧器确实存在着缺氧燃烧的状况。在此启发下，为了了解磨煤机启动过程中二次风小风门、一次风门、给煤3个环节对过热器和再热器管壁超温问题的影响程度，采取了对此3个环节分隔进行分而治之的措施。
3.试验结果分析
综合磨煤机启动过程的试验结果可见，在将燃烧器点火位设置在二次风小风门开度的20% 时，与将二次风小风门开启到原点火位的情况相比，进入该层的二次风量大大降低(根据风门特性和试验结果估算，进入启动层燃烧器的二次风减少5O% 以上)，这就有效地改善了已投运层燃烧器的缺氧燃烧状况，使火焰中心高度(与将周界风小风门开启到原点火位的情况相比)有较大的降低，从而将启动磨煤机过程对炉内燃烧状况的影响降低到了可以控制的程度，使汽侧和炉侧的协调控制变得比较容易。
从磨煤机启动过程的给煤情况看，将点火位设置在20%也不会造成启动层燃烧器的缺氧燃烧。在启动初，启动层的燃烧器给煤总量为11 t／h，一次风量为42t/h，11t／h煤的全部燃尽所需要的空气量约为80t／h左右，加上一定量的二次风补充(总的二次风量为820t/h，即使只有1O% 的二次风通过启动层，其风量也有82t/h，与该层一次风量之和也有124 t／h，足以供给11 t／h煤充分燃尽。)，因此整个燃烧过程也不会出现缺氧现象。
综上所述，将点火位设置在周界风小风门开度20%处不仅可以有效地缓解已投运层燃烧器由磨煤机启动过程中所引发的缺氧燃烧现象，且启动层本身也不会发生缺氧燃烧状况。由此可见，磨煤机启动过程中各层燃烧器的配风不合理是引起磨煤机启动过程中管壁超温现象的最主要原因。也就是说，将点火位设置在周界风小风门开度20% 处后使磨煤机启动过程炉内的配风更趋合理，从而大大地改善了磨煤机启动过程中的超温现象，并使该过程能够有效地控制。如果再将周界风小风门开启的时刻和一次风门开启时刻留有一定的时间间隔(5～10)min而分而治之，使两者的作用不要重叠在一起，则可以完全控制磨煤机启动过程中的超温现象。
4.结论
（1）2号炉燃烧器周界风小风门的点火位设置的开度较大，导致磨煤机启动过程炉内配风不合理是引起磨煤机启动过程过热器和再热器管壁超温问题的原因之一。
（2）将2号炉燃烧器周界风小风门的点火位设置在其开度20%处后，使磨煤机启动过程炉内各燃烧器的配风更趋合理，这是能够有效地控制磨煤机启动过程中过热器和再热器管壁超温问题的最重要手段。
（3）在启动磨煤机过程中，可有意识拉长周界风小风门开启时刻和一次风门开启时刻的时间间隔，对周界风小风门开启的影响和一次风门的影响分而治之，则可以完全控制磨煤机启动过程中的超温现象。
（4）在磨煤机启动的过程中，适当的提高锅炉送风总量，以缓解打开启动层燃烧器小风门时运行层缺氧的状况。
（5）在磨煤机启动的过程中，可以对风箱差压做出相应调节，即减小风箱差压，缩短火焰行程，从而降低火焰中心，降低炉膛出口烟气温度。
通过以上措施，在启动磨煤机时都未出现再热器管壁严重超温现象。■
【参考文献】
［１］金维强主编．电厂锅炉．上海电力学院．
［２］孙宝民．讲义．华北电力大学．
［３］大港电厂一期锅炉设备说明书．