7.煙氣再循環(huán)

煙氣再循環(huán)是將省煤器后溫度為250～350℃的一部分煙氣，通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛，改變輻射受熱面與對流受熱面的吸熱量比例，以調(diào)節(jié)汽溫。

采用這種調(diào)溫方式能夠降低和均勻爐膛出口煙溫，防止對流過熱器結(jié)渣及減小熱偏差，保護(hù)屏式過熱器及高溫對流過熱器的安全。一般在鍋爐低負(fù)荷時(shí)，從爐膛下部送入，起調(diào)溫作用；在高負(fù)荷時(shí)，從爐膛上部送入，起保護(hù)高溫對流受熱面的作用。此外，還可利用煙氣再循環(huán)降低爐膛的熱負(fù)荷，防止管內(nèi)沸騰傳熱惡化的發(fā)生，并能抑制煙氣中NOx的形成，減輕對大氣的污染。但是，由于這種方式需要增加工作于高煙溫的再循環(huán)風(fēng)機(jī)，要消耗一定的能量，且因目前再循環(huán)風(fēng)機(jī)的防腐和防磨問題遠(yuǎn)未得到解決，因而限制了煙氣再循環(huán)的應(yīng)用。此外，采用煙氣再循環(huán)后，對爐膛內(nèi)煙氣動力場及燃燒的影響究竟如何也有待于進(jìn)一步研究。

因此，從原理上將煙氣再循環(huán)是一種較理想的調(diào)溫手段，對于大型電站鍋爐的運(yùn)行是十分有利的。但因種種原因，實(shí)際運(yùn)行時(shí)極少有電廠采用。

8.火焰中心的調(diào)節(jié)

改變爐膛火焰中心位置可以增加或減少爐膛受熱面的吸熱量和改變爐膛出口煙氣溫度，因而可以調(diào)節(jié)過熱器汽溫和再熱器汽溫。但要在運(yùn)行中控制爐膛出口煙溫，必須組織好爐內(nèi)空氣動力場，根據(jù)鍋爐負(fù)荷和燃料的變化，合理選擇燃燒器的運(yùn)行方式。按燃燒器形式的不同，改變火焰中心位置的方法一般分為兩類：擺動式燃燒器和多層燃燒器。擺動式燃燒器多用于四角布置的鍋爐中。在配300MW和600MW機(jī)組的鍋爐中應(yīng)用尤為普遍。試驗(yàn)表明，燃燒器噴嘴傾角的變化對再熱器溫和過熱器溫都有很大的影響，當(dāng)采用多層燃燒器時(shí)，火焰位置改變可以通過停用一層燃燒器或調(diào)節(jié)上下一、二次風(fēng)的配比來實(shí)現(xiàn)，如停用下排燃燒器可使火焰位置提高。遺憾的是，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)效果不甚理想。

1.4運(yùn)行狀況對過熱器超溫、爆管的影響

過熱器調(diào)溫裝置的設(shè)計(jì)和布置固然對于過熱器系統(tǒng)的可靠運(yùn)行起著決定性的作用，但是，鍋爐及其相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況也會對此造成很大的影響，而后者又往往受到眾多因素的綜合影響。因此，如何確保鍋爐在理想工況下運(yùn)行是一個(gè)有待深入研究的問題。

1.蒸汽品質(zhì)不良，引起管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，導(dǎo)致管壁過熱爆管

如鎮(zhèn)海發(fā)電廠6號爐(DG-670/140-8)曾因這類問題引起7次爆管。

2.爐內(nèi)燃燒工況

隨著鍋爐容量的增大，爐內(nèi)燃燒及氣流情況對過熱器和再熱器系統(tǒng)的影響就相應(yīng)增大。如果運(yùn)行中爐內(nèi)煙氣動力場和溫度場出現(xiàn)偏斜，則沿爐膛寬度和深度方向的煙溫偏差就會增加，從而使水平煙道受熱面沿高度和寬度方向以及尾部豎井受熱面沿寬度和深度方向上的煙溫和煙速偏差都相應(yīng)增大；而運(yùn)行中一次風(fēng)率的提高，有可能造成燃燒延遲，爐膛出口煙溫升高。如美國CE公司習(xí)慣采用，也是我國大容量鍋爐中應(yīng)用最廣泛的四角布置切圓燃燒技術(shù)常常出現(xiàn)爐膛出口較大的煙溫或煙速偏差，爐內(nèi)煙氣右旋時(shí)，右側(cè)煙溫高；左旋時(shí)左側(cè)煙溫高。有時(shí)，兩側(cè)的煙溫偏差還相當(dāng)大(石橫電廠6號1025t/h爐最大時(shí)曾達(dá)250℃)，因而引起較大的汽溫偏差。

3.高壓加熱器投人率低

我國大容量機(jī)組的高壓加熱器投入率普遍較低，有的機(jī)組高加長期停運(yùn)。對于200MW機(jī)組，高壓加熱器投與不投影響給水溫度80℃左右。計(jì)算及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，給水溫度每降低1℃，過熱蒸汽溫度上升0.4～0.5℃。因此，高加停運(yùn)時(shí)，汽溫將升高32～40℃?？梢娊o水溫度變化對蒸汽溫度影響之大。

4.煤種的差異

我國大容量鍋爐絕大部分處于非設(shè)計(jì)煤種下運(yùn)行，主要表現(xiàn)在實(shí)際用煤與設(shè)計(jì)煤種不符、煤種多變和煤質(zhì)下降等。燃燒煤種偏離設(shè)計(jì)煤種，使著火點(diǎn)延遲，火焰中心上移，當(dāng)爐膛高度不足，過熱器就會過熱爆管。

燃料成分對汽溫的影響是復(fù)雜的。一般說來，直接影響燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的主要因素是燃料的低位發(fā)熱量和揮發(fā)份、水分等。此外，灰熔點(diǎn)及煤灰組份與爐膛結(jié)焦和受熱面沾污的關(guān)系極為密切。當(dāng)燃料熱值提高時(shí)，由于理論燃燒溫度和爐膛出口煙溫升高，可能導(dǎo)致爐膛結(jié)焦，過熱器和再熱器超溫。當(dāng)灰份增加時(shí)，會使燃燒惡化，燃燒過程延遲，火焰溫度下降，一般，燃料中灰份越多，在實(shí)際運(yùn)行中汽溫下降幅度越大。另外，灰份增加，還會使受熱面磨損和沾污加?。粨]發(fā)份增大時(shí)，燃燒過程加快，蒸發(fā)受熱面的吸熱量增加，因而汽溫呈下降趨勢。當(dāng)水分增加時(shí)，如燃料量不變，則煙溫降低，煙氣體積增加，最終使汽溫上升。據(jù)有關(guān)部門計(jì)算：水分增加1%，過熱器出口蒸汽溫度升高約1℃左右。

5.受熱面沾污

國產(chǎn)大容量鍋爐有的不裝吹灰器(前期產(chǎn)品)，或有吹灰器不能正常投用，往往造成爐膛和過熱器受熱面積灰，特別在燃用高灰份的燃料時(shí)，容易造成爐膛結(jié)焦，使過熱器超溫。對于汽溫偏低的鍋爐，如過熱器積灰，將使汽溫愈加偏低。因此，吹灰器能否正常投用，對鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定影響。

6.磨損與腐蝕

鍋爐燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣中帶有大量灰粒，灰粒隨煙氣沖刷受熱面管子時(shí)，因灰粒的沖擊和切削作用對受熱面管子產(chǎn)生磨損，在燃用發(fā)熱量低而灰分高的燃料時(shí)更為嚴(yán)重。當(dāng)燃用含有一定量硫、鈉和鉀等化合物的燃料時(shí)，在550～700℃的金屬管壁上還會發(fā)生高溫腐蝕，當(dāng)火焰沖刷水冷壁時(shí)也會發(fā)生；此外，當(dāng)煙氣中存在SO2和SO3且受熱面壁溫低于煙氣露點(diǎn)時(shí)會發(fā)生受熱面低溫腐蝕。在過熱器與再熱器受熱面中易發(fā)生的主要是高溫腐蝕。

受熱面管子磨損程度在同一煙道截面和同一管子圓周都是不同的。對于過熱器和再熱器系統(tǒng)出現(xiàn)磨損的常常是布置于尾部豎井的低溫受熱面。一般靠近豎井后墻處的蛇行管磨損嚴(yán)重，當(dāng)設(shè)計(jì)煙速過高或由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理存在煙氣走廊時(shí)，易導(dǎo)致局部區(qū)域的受熱面管子的磨損。鍋爐受熱面的高溫腐蝕發(fā)生于煙溫大于700℃的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)燃用K, Na, S等成分含量較多的煤時(shí)，灰垢中K2S04和Na2S04；在含有SO2的煙氣中會與管子表面氧化鐵作用形成堿金屬復(fù)合硫酸鹽K2Fe(S04)及Na5Fe(S04)5，這種復(fù)合硫酸鹽在550～710℃范圍內(nèi)熔化成液態(tài)，具有強(qiáng)烈腐蝕性，在壁溫600～700℃時(shí)腐蝕最嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，導(dǎo)致受熱面高溫腐蝕的主要原因是爐內(nèi)燃燒不良和煙氣動力場不合理，控制管壁溫度是減輕和防止過熱器和再熱器外部腐蝕的主要方法。因而，目前國內(nèi)對高壓、超高壓和亞臨界壓力機(jī)組，鍋爐過熱蒸汽溫度趨向于定為540℃，在設(shè)計(jì)布置過熱器時(shí)，則盡量避免其蒸汽出口段布置于煙溫過高處。

管間振動磨損。如耒陽電廠1號爐，固定件與過熱器管屏間的連接焊縫燒裂，管屏發(fā)生振動，固定件與管屏內(nèi)圈發(fā)生摩擦，使管壁磨損減薄，在內(nèi)壓力的作用下發(fā)生爆管。

管內(nèi)壁積垢、外壁氧化。如洛河電廠2號爐管內(nèi)壁結(jié)垢0.7mm，使過熱器壁溫升高20～30℃；外壁氧化皮1.0mm，又使管壁減薄，因此爆管頻繁。

7.超期服役

如黃臺2號爐過熱器管己運(yùn)行23萬h以上，管材球化、氧化嚴(yán)重，已出現(xiàn)蠕變裂紋，如不及時(shí)更換，遲早會發(fā)生爆管。

8.運(yùn)行管理

在實(shí)際運(yùn)行中，由于運(yùn)行人員誤操作及檢修時(shí)未按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行或未達(dá)到有關(guān)要求而導(dǎo)致過熱器或再熱器受熱面爆管的事故也時(shí)有發(fā)生。

運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)。如渾江發(fā)電廠3號爐，過熱器使用的材質(zhì)基本都工作在材質(zhì)允許的極限溫度中，在運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)調(diào)整不當(dāng)，發(fā)生瞬時(shí)超溫爆管。