李洪江
下花园发电厂河北 张家口075311
摘要：随着国家经济的快速发展，促进各领域的不断提高。火电厂也随之而进步，在火电厂中，为了更好的提高机组热效率，普遍对蒸汽进行再热处理，国外一些先进机组甚至已经实现二次再热处理，国内对二次再热的研究还处于初步阶段。火电厂锅炉的蒸汽温度参数对电厂的安全运行具有重要影响。再热汽温偏高，容易达到材料的极限值直接使再热汽管道破裂。再热汽温偏低则会降低机组热效率，也会使蒸汽湿度增大进而增加最后几级涡轮叶片的损坏几率。再热汽温控制不稳尤其出现大幅度波动很容易造成机组疲劳，缩短机组的使用寿命。因此有效地控制再热汽温在给定范围内，对机组的安全经济运行具有重要意义。
关键词：火电厂；锅炉主；再热汽温调整
引言
火电厂锅炉的运行是为汽轮机做功提供合格的蒸汽。通常情况下，在终参数不变的情况下，蒸汽的初参数越高，做功的效率就越高。因此，从循环效率角度来看，蒸汽的汽温越高越好，但实际应用中，如果汽温过高，锅炉的蒸汽系统以及汽轮机等相关设备就需要耐高温的材料，这样又增加了生产成本。对于已经运行的机组来说，如果汽温长时间处于较高的温度，就会导致相关的设备上的零部件发生变形，会导致机组振动或者是产生动静摩擦，甚至会让设备损坏。如果是汽温过低，蒸汽的初参数就会下降，就会降低循环的效率，增加煤耗，如果是汽温突然发生变化的话，很可能会在汽轮机的汽缸转子等部位产生较大的热应力，导致汽轮机叶片损坏等。因此，调整锅炉的主再热汽温，对于机组的安全运行具有重要的意义。
1问题存在的基础
1.1再热蒸汽特性
再热蒸汽来源于汽轮机高压缸排汽，经锅炉加热后进入中、低压缸做功。该流程使得再热蒸汽具有如下特点：（1）比热容小，对再热器吸热量变化敏感。以亚临界锅炉为例，满负荷过热蒸汽为16～17MPa时，再热蒸汽压力约3～4MPa，比热容为相同温度条件下过热蒸汽比热容的1/4左右，相同吸热量时，再热汽温变化量为过热汽温变化量的4倍，适合用吸热量变化来调整。（2）再热蒸汽压力低，但承担汽轮机组2/3的做功，因而蒸汽压力的维持弥足珍贵。再热器多采用粗管道、大通流面积，阻力只有0.1MPa左右，以维持机组效率。（3）减温水量影响大。再热蒸汽减温水最后变成再热蒸汽的一部分，加大了中、低压部分工质做功份额，降低汽轮机性能。600MW亚临界机组10t/h左右的再热蒸汽减温水量就会造成0.4g/kWh左右的供电煤耗变化。
1.2再热器负裕量设计
基于再热蒸汽小比热容的特性，再热器采用负裕量设计：高负荷时受热面相对充足，通过烟气侧调整减少再热器吸热，保持减温水量为0；低负荷时受热面不足，通过烟气侧调整增加再热器吸热来维持汽温。如烟气侧手段调节再热汽温时影响到过热汽温，则用减温水调整过热汽温，以最大程度保持机组整体上经济性。这种负裕量设计模式导致运行操作难度大，易产生再热汽温偏低的情况，是再热汽温问题存在的基础。
1.3再热汽温烟气侧调节方式与能力
（1）切圆燃烧锅炉再热汽温调节方式。“摆动火嘴+壁式再热器+高温再热器”是切圆燃烧锅炉最常见的再热汽温调节方法。位于炉膛上部的壁式再热器和高温再热器吸热量对炉膛火焰中心的变化均敏感，可通过摆动火嘴改变火焰中心，进而调节再热汽温。炉膛出口温度升高后尾部烟道各级受热面吸热量均增加，排烟温度变化可忽略。为最大程度利用烟气调温能力，也有少部分切圆燃烧锅炉采用“摆动火嘴+烟气挡板”的调温方式，此时高温再热器的布置位置不变，用低温过热器代替壁式再热器。（2）墙式燃烧锅炉再热汽温调节方式。墙式燃烧锅炉采用的旋流燃烧器不能实现摆动，因而该类锅炉采用“烟气挡板+低温再热器”调节方式。低温再热器和低温过热器或省煤器并列布置于尾部烟道，用烟气挡板改变再热器的烟气流量调节其吸热量。低温再热器吸热能力远低于壁式再热器和高温再热器，因而换热面积很大。（3）调节能力。
烟气侧调节能力有限，实践表明其调温范围一般不会超过15℃，响应时间需要5～10min，运行中常有用减温水来调节再热汽温的现象。
2火电厂锅炉主再热汽温的调整措施
2.1减温水的调整
在实际的生产中，利用减温水进行主汽、再热汽温调整是最常用，也最直接的方式。但减温水的使用要尽量少用，也不能作为汽温调节的唯一方法。通常情况下，减温水只是在为了防止由于燃烧工况发生较大的变化，汽温突然变化的时候采取临时的调温方式。使用减温水的水量要合适，要根据实际的运行工况，控制减温水的量，而且减温水的使用量要小幅度进行。当锅炉在额定的工况下运行时，如果过热器的吸热量大于蒸汽需要的过热量了，就需要通过减温水来降低蒸汽的温度。锅炉的负荷下降时，汽温也随之下降，那么减温水的用量也要减少。在应用减温水调节汽温的时候，要尽量配合使用其他的方法来综合地进行调整，如可以通过改变上下排喷器投停情况，改变配风的工况等来实现调整过热气温的目的，避免减温水量发生较大的波动。减温水的大幅波动会导致主汽压力也随之发生波动，进而使锅炉的燃料用量发生变化，影响锅炉的燃烧参数，不利于锅炉的稳定运行。
2.2合理地使用烟气挡板
因为再热器减温水对于整改机组的影响很大，所以，烟气挡板主要是用来调整再热汽稳。烟气挡板的使用要注意挡板不能关得太小，太小的话容易出现积灰的情况，如果积灰严重，会影响烟气挡板的操作，同时，在开启挡板时会导致积灰堵塞烟道。因此，在进行烟气挡板调整时，要在保证再热器不投入减温水的情况下，尽量开大烟气挡板。
2.3调整再热汽温
首先，可以采用改变火焰中心位置的方式来调整再热蒸汽温度。火焰中心位置可以通过改变燃烧器的喷口倾角的方法进行调整，改变火焰中心在炉膛的位置，从而让炉膛出口处的烟气温度进行改变，实现调整再热蒸汽温度的目的。其次，利用烟气再循环来调整蒸汽温度。通过再循环风机将一部分烟气送入到炉膛，让烟气的温度下降，改变了对流受热面以及辐射受热面的吸热比例，从而可以改变烟气的温度以及烟气的流量，达到调整蒸汽的目的。
2.4调整总风量
在燃烧状况稳定的基础上，可以适当地调整总风量，由于主再热汽温的特性一般是对流性的，风量的增加会让气温升高。在进行风量调整时，调整幅度不宜过大，否则会导致燃烧工况发生剧烈变化。当锅炉的运行负荷比较低且煤质较差时，风量要小，保证燃烧运行状况平稳，当锅炉负荷低且煤质好的情况下，如果出现汽温低的情况，可以适当地增加风量。在锅炉高负荷运行时，主再热汽温处于正常值，配风量按照工况要求进行，如果在高温环境下，出现“缺风”现象时，可以适当地增加通风量。
结语
在电厂锅炉的运行过程中，主再热汽温的温度变化对于机组的安全运行具有重要的作用。过高或者是过低都会影响系统的运行，因此，需要结合工况运行要求，及时地对主再热汽温进行调整，确保温度在合理的范围内，满足实际工况要求。
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