左伟伟
国家能源集团谏壁发电厂，江苏 镇江 212000）
摘要：针对锅炉受热面超温现象的发生，本文对于受热面超温产生的原因和预防中应该采取的措施进行了分析与介绍。
关键词：超温 汽温 原因分析 措施
设备概况
该锅炉为上海锅炉厂生产的超超临界压力参数滑压运行螺旋管圈直流锅炉，单炉膛塔式布置形式、一次中间再热、四角切圆燃烧、摆动喷嘴调节、平衡通风、全钢架悬吊结构、露天布置、采用机械刮板捞渣机固态排渣的锅炉；锅炉型号为SG—3040/27.56—M538。制粉系统采用HP1163/Dyn型中速磨煤机正压直吹式制粉系统，共配置A-F六台磨煤机，燃烧器为A-F至下而上布置，F层燃烧器上方配置两层CCOFA风及Ⅰ-Ⅸ层SOFA风。
管屏超温的判定及危害
管屏超温的判定
高温管屏某一位置的金属管壁温度超过了该处金属的强度容许温度（称为强度超温）或超过了该金属一定金属氧化垢生成速度的温度（可称为氧化垢生成超温）
管子出口蒸汽的温度与三个因素有关：管子的入口蒸汽温度（与减温水有关）、管子的吸热量和管内的蒸汽流量
管子的壁温主要与以下因素有关：蒸汽温度、计算位置最大热负荷、蒸汽侧的放热系数及管壁金属导热系数
管子的金属壁温与蒸汽温度有一定关系，但并不是一一对应的，烟气侧的热负荷对管子壁温有较大的影响
1.2超温的危害
锅炉管壁超温使受热面金属材料强度下降、承压能力降低，危及 电站运行的安全性，超温是导致管壁过热的原因 超温导至过热器、再热器管壁金属过热，而过热会导至过热器、 再热器爆管 , 超温是过热的原因，过热是超温的结果。过热器和再热器损坏爆破事故是锅炉事故中最严重的事故。
2 过热器、再热器局部管子超温的主要原因
2.1烟温偏差
沿锅炉宽度由于烟气侧温度和速度的不均匀造成各片屏的吸热偏差，沿烟道宽度各屏吸热不均匀。这种不均匀性以切向燃烧方式为最大，且随锅炉容量增大有增大趋势。具体有以下原因：
a燃烧方式
b煤种
c煤粉着火燃尽情况
d煤粉细度
e燃烧器的一二次风的角度、速度
f积灰
G SOFA风角度和速度
根据换热原理,烟气流速高的受热面换热量肯定比流速低 的受热面高,在管内蒸汽介质流量不变的情况下,烟气流速高的受热面管壁温度肯定比流速低的高,而且成几何性增高.
负荷较低时，炉膛烟气流动分布均匀度较差，空气动力场不理想，炉膛火焰有可能发生偏斜，在烟气流程通道中形成烟气走廊，局部受热面存在偏差，造成换热不均。
2.2蒸汽流量不均
沿锅炉宽度各片屏的前后压差不同引起的蒸汽流量偏差，各屏间蒸汽流量不均匀。
对于引进型锅炉结构，主要是由进口集箱中涡流区静压降低引起的屏间流量不均匀。蒸汽在管道中流动时,在其它条件都不变的情况下如果管道出 入口压差不一样则蒸汽流速就不一样,在相同时间内流经管道中的 蒸汽量就会有大有小,与管道出入口压差成对应的正比关系。在换热量相同的情况下,蒸汽介质流量小的受热面势必会造成蒸汽介子和管壁温度升高。
2.3吸热偏差
同屏各管间由于在烟气中位置不同及吸热面积差异引起的吸热偏差，主要由各管受热长度、蒸汽流量及各种辐射和对流吸热不均匀所造成。
2.4负荷变化过快，引起过热器与再热器超温
锅炉具有一定的蓄热量，滑压运行变负荷时，同时压力与温度也同时变化，金属温度也随之变化，造成锅炉蓄热的变化，故变负荷时投入的燃料量有一部分用于锅炉蓄热的变化，加负荷时，燃料增加投入量要快于负荷的增加量，减负荷时要快于负荷的减少量，这种现象称为“过烧”或“欠烧”。过烧现象使过热器与 再热器的金属温度上升，负荷变化越快壁温升高越多，容易引起过热器与再热器发生超温。
3防止管屏超温的措施
3.1燃烧调整
a由于偏置二次风喷口面积较大，风量占该组燃烧器的50%左右，对增加切圆尺寸和旋转强度有明显影响，直接反应在吸热偏差曲线上，驼峰变得更陡峭。所以，上二次风不宜开得太大
b加强设备维护工作，保证吹灰器的正常投运，根据负荷、煤质、各受热面吹灰频率等情况，合理进行吹灰。有针对性地加强炉膛受热面吹灰工作，减少结焦、积灰情况，注意防止某些区域长时间不吹灰对烟气分布及受热面换热产生影响
c了解入炉煤质着火指标，随时掌握燃烧工况，特别在进行加减负荷、启停制粉系统时d机组低负荷稳定运行时，尽量稳定煤水比，稳定炉膛燃烧，通过控制燃尽风控制炉膛火焰中心偏移，合理控制两侧壁温.
e保持适当的过剩空气系数,堵塞制粉 系统和锅炉各处的漏风.
f在快速升降负荷时，建议提前做好预想，提前调整烟气挡板，及时开大减温水调门，维持较低 的温度直至炉膛燃烧平稳。
发现管壁超温，立即通过增加减温水降低超温区域温度，防止长时间超温，影响管屏安全。但是对于1000MW机组超超临界锅炉主汽温度和再热汽温降低15℃，使得供电煤耗增加2.25g/kWh .
3.2减小同屏热偏差
在锅炉制造时合理设计交叉布置管道走向,尽量做到蒸汽介质流量均匀。但是,无论是哪一种管道布置方式,在实际使 用中还是存在受热面流量不均匀的问题。通过精确计算,在部分阻力小的管道中加装节流孔板,改变部分管子的阻力特性调整同屏蒸汽流量偏差达到减小同屏热偏差效果以达到所有管道的流量均匀。
3.3采用高等级材料
对超(超)临界机组四大管道中的主蒸汽和再热蒸汽管道，首选材料是铁素体耐热钢，除成本因素外还因其较低的热膨胀系数和高的热导率可以允许较高的启停速率而不会导致严重的热疲劳损伤。
4结束语
管屏的超温使锅炉安全运行受到威胁，这个问题是我们在锅炉运行中需要时刻注意的，超温原因更具有多样性，因此防控管壁超温需要从多方面着手。积极探索一些更科学的技术、采用一些更成熟的手段，能够更有效地防控管壁超温现象的产生。
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