0、引言
    華電青島發電有限公司#1，#2機組300 MW鍋爐為亞臨界一次中間再熱控制循環、四角切圓燃燒、擺動擺嘴調溫、平衡透風、單爐膛鍋爐，制粉系統為配有4臺鋼球磨煤機的中間儲倉式系統，過熱器采用輻射一對流組合布置。過熱器由頂棚過熱器、包覆過熱器、低溫過熱器、分隔屏過熱器、后屏過熱器及末級過熱器等組成；再熱器由墻式再熱器，屏式再熱器和末級再熱器組成；過熱器調溫除受燃燒器擺角擺動影響外，主要靠噴水調溫。一級減溫水為粗調，布置于分隔屏式過熱器進口管道上；二級減溫水為細調，布置于末級過熱器進口管道上。再熱器調溫主要采用擺動噴燃器擺角來改變火焰中心高度，從而改變爐膛出口煙溫；同時在再熱器進口處布置事故噴水減溫裝置，在事故情況下備用。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    對電廠集控運行人員而言，鍋爐運行過程中主汽溫、再熱汽溫度的調節一直是比較復雜和棘手的問題，現對華電青島發電有限公司300 MW亞臨界機組主汽溫、再熱汽溫調節過程進行系統的分析，對其中常見的問題進行相應的分析和調整。
1、影響主汽溫、再熱汽溫的因素
1.1影響主汽溫的因素
    在鍋爐運行過程中，對過熱汽溫的要求十分嚴格：過熱汽溫過高會影響過熱器和汽輪機的安全運行；過熱汽溫過低會影響蒸汽循環效率并增大汽機的進汽量，從而影響汽輪機的安全。從經濟角度講，為了提高蒸汽的循環熱效率，應在許可范圍內盡可能維持較高的汽溫，但要留有一定的安全裕量。
    影響汽溫變動的原因很多，下面分析幾種主要原因。
1.1.1鍋爐增負荷太快或者汽壓上升太快的影響
    在機組啟動過程中，一般采取滑壓運行方式，機組升負荷的過程也就是鍋爐主汽壓上升的過程。汽壓升高時，飽和汽溫也隨著升高，蒸發量升高則給水變成蒸汽所需要的吸熱量增多，為了滿足鍋爐升負荷的需要，必須進行燃燒調整，增加燃料量和通風量。當燃燒率調整過快時，鍋爐蒸發量的增加量始終跟不上燃料量和通風量的增加量，此時水冷壁的相對吸熱量減少，而對流受熱面的相對吸熱量增多，從而導致過熱汽溫上升過快，形成汽溫過高的現象。
1.1.2風量調整不當的影響
    鍋爐安全、經濟運行需要適宜的過量空氣系數。鍋爐運行中爐膛過剩空氣系數增大時，由于大量低溫空氣進入爐膛吸熱，將使爐膛內的溫度水平下降，從而引起輻射傳熱減弱，水冷壁的蒸發量有所減弱，鍋爐負荷有所下降。同時，由于進入爐膛的空氣量增多，則相應的爐膛出口煙氣量增大。此時，盡管爐膛出口煙氣溫度可能有所丁降，但對流受熱面內單位工質的吸熱量相對大大提高，從而使蒸汽溫度升高。另外，當爐內過量空氣系數減少時，即爐內燃燒風量不足時，會使爐內燃燒不好，機械不完全燃燒損失增大，即飛灰中可燃物的質量分數增大。當飛灰沉積在尾部煙道時，很容易發生尾部二次燃燒事故，此時，蒸汽溫度將大幅度升高。
1.1.3火焰中心的影響
    火焰中心偏高會引起蒸汽溫度升高，主要原因是火焰中心的提高會引起爐膛出口煙氣溫度升高。對于四角切圓燃燒、通過擺動燃燒器擺角調溫的鍋爐，引起火焰中心上移的最直接原因是燃燒器的擺角向上擺動過量；其次是火嘴運行方式不同，投上層燃燒器或者上層燃燒器出力過大而使下層燃燒器出力過小；另外，在鍋爐運行時，二次風的配風方式一般采用倒塔型配風。這種配風方式不但有利于燃燒的穩定性，同時可壓低火焰中心，增加氣粉在爐膛內的停留時間。如果運行中二次風配風采用塔形配風則易引起汽溫過高。另外，當送風和引風配合不當而引起爐膛負壓過高時，相當于提高了二次風和一次風的風速和風率，迫使火焰中心上移，導致汽溫升高。
1.1.4燃料性質的影響
    燃料水分過高會吸收大量汽化潛熱，因此，對絕熱燃燒的影響很大。在一定負荷下，煤中水分含量增加，為了保證負荷，煤的耗量將適當增加，從而使汽溫升高。
    煤中揮發分增加和煤粉細度變細的影響是相似的，即輻射吸熱量相對增加而對流吸熱量相對減少，汽溫將下降。
1.1.5給水溫度的影響
    給水溫度降低會使汽溫升高。對于單元制機組而言，當高壓加熱器故障而引起解列時，給水溫度將大幅度下降，當給水溫度下降時，從給水變為飽和蒸汽的吸熱量將增多，此時如燃料量不變，蒸發量就要減少，而過熱器總的吸熱量雖略有減少但基本不變，單位質量的蒸汽在過熱器中所吸收的熱量必然增加，使汽溫升高，這是蒸汽側擾動的結果。如果恢復蒸發量以滿足汽機的需要，就必須增加燃料量。燃料量增加不但使總的輻射吸熱量增加，同時也使總的對流傳熱量增加，導致汽溫進一步升高。
1.1.6鍋爐吹灰的影響
    安裝在不同地點的吹灰器進行吹灰時對汽溫的影響不同。當爐膛進行吹灰時，由于水冷壁得到清潔，水冷壁的幅射吸熱量增加，對流吸熱量相對減少使汽溫下降；當過熱器對流受熱面進行吹灰時，雖然爐膛的輻射吸熱量沒有改變，但過熱器對流的吸熱量增加使汽溫上升；當省煤器進行吹灰，由于省煤器吸熱量增加，相當于提高給水溫度而使汽溫有所下降，但影響不大。
1.1.7制粉系統啟停對汽溫的影響
    制粉系統采用中儲式熱風送粉系統。制粉系統的三次風要帶10%左右的煤粉進入鍋爐中，而三次風口布置在噴燃器最上層，因而當制粉系統啟動時，爐膛里不但增加了燃料和空氣量，而且還使火焰中心上移，因而制粉系統啟動時使汽溫上升。
1.2影響再熱汽溫變化的因素
    (1)再熱器進口工質狀態取決于汽輪機的高壓缸排汽，其參數隨著汽輪機運行方式及負荷的高低而變化。當汽輪機負荷降低時再熱器進口汽溫相應降低，其調溫幅度也隨之增大。
    (2)再熱器蒸汽壓力低，等量的蒸汽在改變相同的吸熱量時，再熱汽溫的變化就比過熱蒸汽大。
    (3)再熱器入口設有噴水減溫器，但它只是在非常情況下使用，正常運行時不使用。如果使用再熱器入口噴水調溫，再熱器入口噴水的加入使得機組整個循環效率下降，煤耗增加。
    (4)當運行工況變化時將使受熱面的吸熱量發生相應變化，從而使出口蒸汽溫度發生變化。
2、正常運行中主汽溫、再熱汽溫的調節方法
    鍋爐主要采用噴水減溫和燃燒器上下擺動等方法作為正常汽溫凋節手段。在非正常工況下，運行人員通過燃燒調整（如提高或降低爐膛火焰中心、增加或減少送／引風量、增加或減少鍋爐的負荷等）影響汽溫的變化來調整汽溫。
    要控制好汽溫，首先應監視好汽溫，要對汽溫的變化趨勢隨時進行分析，以便采用適當的調整措施。運行人員在運行中不但要監視出口汽溫，而且要監視蒸汽流程中任何一點的汽溫，汽溫調整中最直接的監視點是噴水后的汽溫，雖然從噴水點到蒸汽出口還有很長一段蒸汽流程，但如果能夠控制噴水后的汽溫恒定，則蒸汽出口汽溫雖可能發生變化，但變化幅度不會很大。
    運行人員不但要監視汽溫的變化，同時還要掌握自動調節閥開度與噴水量之間的關系。否則當自動失靈時，若運行人員不能及時發現，就會造成汽溫過高或過低。在手動調節時，如果不了解噴水調節閥的特性，也會使噴水量時多時少而造成波動。
    在鍋爐運行中，要控制好再熱汽溫就必須對其進行監視，根據再熱汽溫的變化趨勢正確地判斷引起再熱汽溫變化的各種因素，及時調整，從而使再熱汽溫控制在規定范圍內并保持穩定。再熱汽溫的控制同樣需要超前意識，即不等再熱汽溫超過規定值就加以調整，否則會造成汽溫大幅度地上、下波動。另外，在調整過程中，要力求穩調、勤調，即調節幅度要盡量小。
    鍋爐在正常運行中，主要采用改變燃燒器傾角的方法來調節再熱汽溫，而入口噴水只在異常情況下用來保護再熱器。
    下面根據以上分析對汽溫調節方法進行總結。
2.1正常運行中的汽溫調節
    在正常運行中，負荷波動相對較小，給粉機下粉比較均勻，主汽壓、爐膛負壓波動較小，根據當時負荷要求，應保持一級減溫器具有一定的開度，二級減溫器基本關閉不開；如果一級減溫器開度已經關得很小，應及時對燃燒進行調整，使汽溫回升，減溫器開啟，在吹灰過程中出現汽溫低時，應先停止吹灰，使汽溫回升穩定后再考慮是否繼續吹灰。如果各級減溫器開度均比較大，應從燃燒側調整，或對爐膛進行吹灰，以關小各級減溫器。當負荷降至200 MW以下時，二次風門、噴燃器擺角、風量調整完畢，若汽溫仍低，應采用滑壓運行方式降低主汽壓，逐步提高汽溫。當負荷升至210 MW以上時，盡量采用定壓運行，輔助其他手段調節汽溫在規定值，減少減溫水量，提高機組熱效率。
2.2變工況時的汽溫調節
    變工況時汽溫波動大，影響因素眾多，監盤人員在操作過程中應分清主次因素，及早動手，提前預防，必要時采取過調手段進行處理。在正常加負荷時，在調門開度保持不變的情況下，當燃燒加強后，蒸汽側的蒸發量要滯后于燃燒側的熱負荷的加強。對過熱器來說，由于蒸發量逐漸增加，對汽溫還有一定的補償能力，而對于再熱器來說，則沒有這種補償能力。因此，在加負荷過程中，再熱汽溫的上升速度要比過熱汽溫的上升速度快。此時可以采用開大汽輪機調門或適當開啟減溫水的辦法來調節汽溫。減負荷過程與此相反。快速減負荷(RB)是指機側由于某種原因使汽輪機主汽門關閉或調門迅速關小，鍋爐側發生RB。汽輪機的用汽量迅速減少，汽壓升高，燃料量、風量減少遲延，過熱汽溫、再熱汽溫的上升速度比較快。因此，應立即投油穩燃，切掉上兩層給粉機。在開大減溫水的同時，應根據負荷減少情況停運1到2臺磨煤機（正常順序應該是在決定快減負荷時首先停磨）。在旁路投運正常情況下，可先開啟旁路（此時應注意旁路減溫水情況，防止對再熱汽溫造成沖擊），若旁路不能正常投運，應采用手拉PCV閥的方法向空排汽來降壓力，控制汽溫。
2.3制粉系統啟動時的汽溫調節
    在制粉系統啟動時，相當于燃燒側負荷突然加強，因此，過熱汽溫、再熱汽溫一般為上升趨勢并有可能超溫，故而在啟動排粉機前可先適當降低汽溫。啟動磨煤機后適當降低給粉機的出力或停運給粉機，保持進入爐膛的總煤量在小范圍內變化，并注意風量的調整，防止缺風運行，保持氧的質量分數為4%一6%。
2.4吹灰過程中的汽溫調節
    吹灰時汽溫的調節：短吹是清除水冷壁受熱面上的積灰，這樣水冷壁吸收熱量增加，在負荷、燃料量不變的情況下，煙氣溫度降低，過熱器、再熱器吸收熱量減少，主熱汽溫、再熱汽溫隨之降低。吹灰前應先增大爐膛負壓，適當增加送風量，提高主熱汽溫、再熱汽溫設定值，減少減溫水量。根據負荷適當調整二次風門及噴燃器擺角的開度。長吹的目的是清除煙道內過熱器、再熱器受熱面上的積灰，包括折煙角前壁式再熱器、分隔屏過熱器、后屏過熱器，末級過熱器，折煙角上方及水平煙道布置屏式再熱器、末級再熱器、低溫過熱器及省煤器布置后煙井。根據吹灰器的布置情況，#1~#18吹灰器吹屏式再熱器和末級再熱器，#19—#30吹灰器吹低溫過熱器和省煤器。通過分析吹灰對汽溫的影響發現，吹灰開始時主汽溫大波動上升，接著主汽溫逐漸降低，再熱汽溫逐漸升高，#18吹灰器吹灰結束，汽溫基本穩定。一級減溫水在整個過程中減少15 t左右，入口溫度降低10℃左右，再熱汽入口溫度升高8℃左右，減溫水增加20t左右。若負荷較高，制粉系統運行2套或3套，吹灰前應先增大爐膛負壓，#1~#18吹灰器吹灰器吹灰時（隔天全吹#1~ #30吹灰器）對主汽溫、再熱汽溫影響大，一級減溫水設定溫度512℃，再熱汽減溫水設定溫度為535℃，加強監視主汽溫、再熱汽溫變化，若無法控制應立即停止吹灰，待汽溫正常后再進行。長吹對再熱器受熱面沖刷嚴重，所以，再熱器吸熱量增加，過熱器吸熱量減少，造成主汽溫降低和再熱汽溫升高。
2.5  事故情況下的汽溫調節
    事故情況下調節主汽溫、再熱汽溫的方法：
    (1)調節系統失靈，發現主汽溫、再熱汽溫調門卡澀，汽溫有可能超高溫或超低溫，立即派人到就地手動打開或關小調門，穩定機組負荷和壓力，盡量減少其他設備操作，及時聯系檢修人員進行處理。
    (2)若給水系統發生故障或其他原因造成汽包水位滿水，立即解除給水自動，手動調節，打開定期排污一次、二次門，穩定機組燃燒，減少減溫水量；若造成汽包缺水，立即解除給水自動，手動調節，必要時啟動電動給水泵上水，注意觀察爐水泵電流，變化較大時應停運，增加減溫水流量，防止汽溫超限。
    (3)過熱器、再熱器泄漏。若過熱器發生泄漏，爐膛負壓波動，汽壓下降，給水流量不正常大于主汽流量，過熱汽溫和減溫水流量變化大，立即降負荷、降低汽壓運行，增加減溫水流量，控制汽溫。若再熱器發生泄漏，爐膛負壓波動，再熱器進、出口壓力下降，立即減負荷，增加減溫水流量，若汽溫無法維持，應申請停爐。
2.6高壓加熱器解列工況下的汽溫調節
    當高壓加熱器解列，給水溫度大幅度下降，會造成把單位工質由給水加熱到額定狀態的過熱蒸汽所需熱量的改變，因而必須重新調整燃料與給水的比例，否則將引起過熱汽溫的大幅度變化。因此，當發生這種情況時，應立即投油，停用上層給粉機，降低鍋爐的燃料和給水量，將機組功率降低至規定的范圍內，然后保持給水流量和負荷不變，相應改變燃料及風量來調整燃料與給水之比，以適應工況變化的需要。在給水溫度發生大幅度變化時，還應通過開大一級、二級減溫水及再熱汽減溫水進行調節，方能保證過熱汽溫、再熱汽溫的穩定。高壓加熱器解列后由于給水溫度降低，要維持蒸發量就必須增加燃料量，故過熱汽溫為上升趨勢。但由于高壓加熱器解列后I，Ⅱ，Ⅲ段抽汽要進入汽輪機做功，會使機組負荷突然增加，尤其是在300 MW時有可能使鍋爐超壓而導致安全門動作，故此時不宜增加煤量，而應適當減小燃料量，待負荷和壓力下降后再加燃料量。同時，應加強對過熱、再熱汽溫的調整，以防超溫；投入高壓加熱器時應緩慢投入，以防產生較大的擾動。高壓加熱器解列后對再熱汽溫的影響與過熱汽溫有所不同，由于抽汽量減少，使再熱汽壓力升高，流量增大，在燃燒還未變化時，再熱汽溫暫時下降(5—10℃)，但隨著機組工況趨于穩定，再熱汽溫隨即會迅速上升，監盤人員要做好預想工作，及時進行調整。
3、機組啟、停時調節主汽溫、再熱汽溫的操作
    機組啟動、停止是一個很不穩定的階段，存在很多發生事故的機會，控制主汽溫、再熱汽溫度和升溫、升壓速度就更加重要。一般應注意以下幾個方面：
    (1)在機組啟動過程中，嚴格執行規程，嚴格按照啟動曲線控制升溫升壓速度。
    (2)油槍要從底層投入并應定期切換，采取多油槍少油量的燃燒方式，同時保障油槍的霧化效果良好，保證空氣預熱器正常吹灰。
    (3)在機組啟動過程中，機組采用滑壓方式運行，機組載負荷的過程也就是主汽壓上升的過程，汽壓升高時，飽和汽溫也隨著升高；蒸發量升高則給水變成蒸汽所需要的吸熱量增多，為滿足鍋爐升負荷的需要，必須進行燃燒調整。當燃燒率調整過快時，鍋爐蒸發量的增加量始終跟不上燃料量和通風量的增加量，此時水冷壁的相對吸熱量減少，而對流受熱面的相對吸熱量增多，從而造成過熱汽溫上升很快。
    (4)機組并網后，在啟動制粉系統前要聯系熱工專業人員將過熱器一級減溫水門強制打開，保證有減溫水。同時，制粉系統的啟動會使汽溫快速上升，此時要進行燃燒調整，盡快提高負荷和主汽壓，同時要提高給水壓力和流量（可通過開鍋爐定排換水來提高流量）來確保過熱器一級減溫水流量。當汽溫上升速度快超限時，應立即停止制粉系統運行。
    (5)在汽輪機沖轉前，再熱器沒有蒸汽流過（干燒），所以要控制爐膛出口煙溫在540℃以下，避免管壁超溫而造成設備損壞。
    (6)機組在滑缸溫停機時，一般維持汽輪機調門開度不變，由爐側降低燃燒率來減負荷。在滑參數過程中，負荷在150 MW以下時，原則上控制主汽壓降壓率為0. 10一0.16 MPa/min，主汽溫、再熱汽溫降溫速度為1.0~1.5℃/min。降溫、降壓過程中應注意控制主蒸汽、再熱蒸汽溫度偏差不超過28℃。降溫、降壓過程中應保證蒸汽過熱度大于56℃，注意監視第1級蒸汽溫度應比第1級金屬溫度低20℃以內，最大溫差不能超過50℃。
4、結束語
    蒸汽溫度的調節控制過程是一個比較復雜的過程，本文分析了鍋爐運行中影響汽溫調節的一些因素，并給出了相應的解決方法，供運行人員參考。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。