過热蒸汽温度偏差大现象的分析与解决.doc

过热蒸汽温度偏差大现象的分析与解决 广东省云浮市锅炉压力容器与特种设备检验所 牛晓军 高昌平 摘要：本文分析了过热蒸汽温度偏差过大的现象，找出了原因并提出和实施了相应的措施，解决了这一不正常的现象。 关键词：过热 水冷壁 隔墙 升华硫 现象 云浮市某集团公司化工厂的FCQ11.5/900-5-3.82/450型号锅炉是由杭州锅炉厂为四万吨硫酸系统配套而生产的发电用余热锅炉，1991年1月投产。1996年以后由于生产的需要，硫酸系统的能力不断加大，到1999年经过技术改造其硫酸的产量已经增加到6万吨每年。自2000年初开始该炉过热集箱的过热蒸汽温度与汽轮机主汽门前温度之间的温差逐步加大，最高达50—70度，除去两者之间的正常温降约20度温差仍然十分惊人，锅炉达到要求的最高过热蒸汽温度450度时其汽轮机主汽门前温度不但无法达到汽轮机技术要求的435±5/10度，甚至常常达不到汽轮机安全保证要求的390度，严重危害汽轮机的运行安全。 分析 一．锅炉的烟气和过热器管路简易流程，见图（一）。为了更直接得到准确的现场温度，2001年初的硫酸系统大修中在过热集箱主汽门后加装了一个温度计（T9），见图（二）。 2001三月锅炉开机运行，在几个月的时间内通过对过热蒸汽温度的监测，我们发现：过去过热蒸汽温度T8与汽轮机住汽门前的温度差，就是现在T9点的温度与T8点温度之差再加上锅炉与汽轮机之间的管道保温损失，这说明过热蒸汽温度偏差大的主要原因在于过热器。从图二可以看出T9反映的是过热器蒸汽的平均温度而T8反映的是过热器第一、二两根管中的蒸汽温度，T8的温度远远高于T9的温度，证明过热器7根过热管的换热效能是不相同的，而且整个过热器的换热效能也比较差。在2001年初的大修中通过对汽包汽水分离器和面式减温器蛇形管的检查没有发现问题。 2001年6月仪表技术人员对过热器的7根管的外壁同时进行温度的检测（同一时间，同一种测量工具），测量结果见表（一）。 表一 过热管 1 2 3 4 5 6 7 温度℃ 286 316 271 251 257 239 248 从表中不难看出各个管之间的温度差非常大，最大与最小之间有近80度的温度差，非常的惊人。在2001年其后的时间我们对过热器的管还进行了多次的类似测量，结果都非常的相似，对这种现象我们一时之间无法确定原因。 从2001年下半年开始我们将锅炉投产运行以来的运行数据，进行了详细的整理和分析，重点是各个烟道的温度。通过对各个烟道的温度数据的整理和对照发现：各个烟道的烟气温降值在2000和2001年有了特别的变化。锅炉的烟气流程见图（二），各个烟道的正常烟气温降值见表（二）。 表二 烟道 1 2 3 4 温降℃ 200—240 120—150 50—70 50 从2001年三月开机以来，第二、三烟道的温降值与正常温降值有比较大的偏差，其中二烟道的温降值一直在加大，7月份时达到200度，远远高于正常值，而与此同时三烟道的温降值却在不断减小，有时甚至出现了负值。对照此时过热蒸汽的温度值发现：当二、三烟道的烟气温降值加大时过热蒸汽的温度偏差也在加大。 2001年8月因为硫酸系统沸腾炉结疤整个硫酸系统被迫停机，我们打开了二三烟道之间的炉墙，结果发现二三烟道之间的隔墙上部700ⅹ2200㎜的烟气流通空间被积灰堵塞了约70%的面积，积灰掩盖住炉墙边的热电偶温度计探头，致使该点反映的温度比实际的温度偏低，所以出现了二三烟道烟气温降值偏差的现象。同时我们也发现四烟道和一烟道并没有出现比较严重的积灰现象，其积灰程度属于正常。清理积灰后，在随后点火开机的两个月内，锅炉各个烟道的烟气温降值都比较正常，而过热蒸汽的温度偏差也降低到40—60度左右。但到2001年11月后烟道烟气温降值偏差大，过热蒸汽温度偏差大的现象又再次出现这说明二三烟道的积灰情况又比较严重了。从硫酸系统的阻力数据看到整个硫酸系统的阻力并没有明显变化，只是锅炉部分有轻微的增加，正是由于二三烟道积灰严重影响了整个锅炉的烟气流动，从而造成一烟道的换热效果下降。 经过化验室的化验，积灰的主要成分是Fe2O3、FeO、升华硫（S），还有少量的SO3、SiO3盐和H2O，积灰的主要因素是升华硫，锅炉部分产生升华硫的原因有三个方面： 1.锅炉在几次的大修后炉墙的密封性能下降，漏风情况严重。 2.硫酸系统开停机次数比以前的几年增多。 3.硫酸系统还在使用手动调解沸腾炉的燃烧和整个系统的负荷。 手动调节燃烧效果不是非常理想，开停机的阶段燃烧性能明显下降升华硫会增多，锅炉漏风会在开停机的时候有大量水份进入。这几种因素共同作用锅炉的积灰就无可避免。 二．2001年底硫酸系统又一次进行大修，因为锅炉积灰的现象还不是造成过热蒸汽温度偏差大的最