工业技术 ２０１４年第１０期Ｊ科技创新与应用 锅炉后屏过热器金属管壁超温的原因分析和防范措施 高贵娥 王琰清 （北方联合电力公司海勃湾发电厂，内蒙古乌海０１６０００） 摘要：本文根据我厂６号炉设备实际情况和运行工况论述了后屏过热器金属管壁超温的原因及防范措施。 关键词：后屏过热器；超温；过热 海勃湾发电厂６号锅炉（３３０Ｍｗ）为哈尔滨锅炉厂有限公司生产 扰，致使锅炉燃烧不稳，给运行操作调整带来诸多负面影响和难度。 的ＨＧ一１０１８／１８．５８一ＹＭ２０型亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然 ４－３燃烧器烧损 循环汽包锅炉，设计燃用烟煤，采用平衡通风，中速磨直吹制粉系统、 在６号炉检修过程中发现＃５磨＃１一＃４角、＃４磨＃１、＃３合计６个 摆动燃烧器四角切园燃烧方式。 燃烧器烧损，致使炉内燃烧工况变差，由此导致炉膛出口甲、乙两侧 ６号锅炉在２０１ １年连续运行２２６天后，因后屏过热器泄漏于 烟气温度偏差增大，造成炉内局部热负荷增高，从而导致超温现象发 ２０１１年１１月２９日停运检修、２０１１年１２月１９ １３修后启动、２０１１年 生。 １２月２８日停炉后更换部分管子，于２０１２年１月１５ Ｅｔ再次启动后， ４．４屏过金属管子吸热不均 后屏过热器第１２屏和１４屏管子仍有超温现象，变工况幅度大时，第 四角切圆燃烧，造成沿炉宽方向烟气温度、烟气流速不一致，进 ９屏和第１０屏也有超温现象，针对这一情况，我们在６号炉进行不同 而导致不同位置的管子吸热不均，使得正常运行中中间部分管屏，如 工况的调整试验，进行原因分析，制定防范措施。 ９屏、１Ｏ屏、１２屏、１４屏管壁温度比其两侧管屏壁温高出３０－－４０￣Ｃ，变 １设备概况 工况时甚至达５０—６０℃。 １．１后屏过热器位置及测点布置 ４．５屏过金属管内流量不均 后屏过热器布置在锅炉炉膛正上方，共计２０屏，每屏有１４圈管 ２０１１年１２月２８日停炉后，检查发现锅炉厂在设计时，考虑内圈 子，管壁温度测点共４６点，布置为：第１、２，３、４、５、７、８、９、１０、１１、１２、 管换热面积较小，管内温升较小，为增大其他圈管蒸汽流量提高冷却 １３、１４、１６、１７、１８、１９、２０屏，每屏在由外向里第２根管子上装有测点， 效果，对每屏第１０、１１、１２、１３圈管进行变径（＋５４ｘｌ１变径为＋４２￣９）， 只有第６屏和第１５屏上是１４根管子上均有测点。 从而管内蒸汽流量减小。在此次检修过程中发现第１１屏第１０、１１、 １－２主、再热蒸汽系统受热面布置简图 １２、１３圈管子均出现胀粗现象（胀粗至５６．５ｒａｍ）胀粗量达到４．６％，同 时在设计中未对第１４圈管子（材质为ＳＡ２１３一Ｔ９１）管子进行变径处 理，反映出厂家设计时未考虑实际煤种变化及燃烧工况变化，蒸汽流 量变化滞后于烟气流量的变化情况，致使在燃用现有煤种时工况变 化的情况下，管内蒸汽流量无法满足冷却要求。过热器的热偏差特性 也因此而进一步增大。 ４．６四角摆动式燃烧器为同一执行机构，调整中存在四角动作不 均衡现象 摆动式燃烧器因工作环境恶劣，因而操作过程中有卡涩现象，在 调整中存在四角动作不均衡现象进而造成炉内火焰中心偏斜。 ４．７长期低负荷运行 长期低负荷运行，由于煤质差，致使火焰中心位置上移，而此时 过热器管内蒸汽流量又较小，无法满足过热器管材冷却要求。 ４．８运行集控全能值班员的技术水平有限 １．３后屏过热器管屏规格和金属材料 全能值班后部分值班员技术水平有限，在定排，长吹、启停磨组， 鉴于管屏大部分采用１２Ｃｒ１Ｍ０ｖＧ，且ＳＡ一２１３Ｔ９１和ＳＡ２１３一 增减负荷等操作过程中均出现不同程度的超温现象。 ＴＰ３４７Ｈ钢材许用温度高于１２ＣｒｌＭｏＶＧ，故运行规程中对后屏过热器 ４．９专业管理及金属监督不到位 管壁温度高定值为５７５℃。 专业管理人员未及时根据煤质变化、设备运行工况、锅炉燃烧特 ２后屏过热器金属管子损坏情况 性更改金属管壁超温异常、障碍管理定值；生产部金属监督职能也未 ２０１１年１１月２９日停炉后，经检查判断，后屏过热器第１０排第 落实到位。 ｌＯ根管下部直管段爆管，爆口沿管子轴向裂开，长度约为管径的２ ５防范措施 倍，为典型长期过热爆口形状，泄漏蒸汽将第９排、１０排多根相邻管 针对以上所分析的６号炉现存的燃煤情况、燃烧工况、设备问 子冲刷泄漏或冲刷减薄。 题、运行特点，我们制定了如下防范措施： 金属检验结果如下：第１０屏从炉前数第１０根钢管爆管原因： ５．１保证燃煤的合理掺配，尤其应控制低负荷ｆ】６５—２００Ｍ 时的 长期过热导致的钢管严重球化，强度下降开裂，第ｌ０屏从炉前数第 总煤量在（１ １０—１３０ｔ／ｈ） ６、７、８、９、１１、１２根管均达５级球化；９屏从炉前数第１３、１４、１５根均达 ５．２降温运行：运行中任何时候应用一减控制二减入口平均汽温 ５级球化。 在５０５￣Ｃ（设计值），最高不超过５１５℃。但此时乙侧主、再热汽温也相 ３后屏过壁温超温隋况统计分析与对比 应降低，进而降低了机组运行的经济ｌ生。 查阅６号炉总超温记录：自２０１２年４月１６日６号机投入运行 ５．３低负荷运行时适当提高主汽压力或定压运行 至此次泄漏停炉，后屏过热器累计超温时间为７３小时１７分，超温区 低负荷时提高主汽压力运行或定压运行，提高蒸汽流速，提升水 域主要集中在乙侧靠近炉膛中部区域的第１２屏、１４屏、９屏、１０屏， 冷壁吸热量，降低炉膛出口烟温。分析２０１２年２月２２日负荷２２０ＭＷ 且每月每次超温均出现在处理磨组断煤、启停磨、升降负荷、升降压、 时，６号炉主蒸汽压力由１４．８ＭＰａ升至１５．８ＭＰａ对屏过管壁温度的影 定排、开关液压关断门等变工况的操作调整中，稳定工况无超温现 响，表明提高蒸汽压力对防止金属管壁超温有效，主汽压力升高使蒸 象。 汽流速增加，蒸汽冷却能力增强，各管屏管壁温度均有不同程度下 ４原因分析 降。 ．４．１燃煤热值严重偏离设计值 ５－４保证磨组出力和电流正常情况下，降低一次风速，减缓燃煤 ６号炉燃煤设计和校核煤种热值为４８３１／４７５８大卡，２００９年６号 着火推迟，炉内火焰充满程度良好。 炉全年平均热值为４０２５大卡，２０１０为３８５０大卡，２０１１年仅为３６４３， ５．５加强本体吹灰 而且很多时候１７０ＭＷ负荷所用总煤量已超出了设计额定负荷时的 经过现场稳定工况下的试验得出：稳定工况下，锅炉本体全面长 用煤量（１３３ｔ／ｈ）。 吹（布置在炉膛出口及烟道内）一次，屏过最高点管壁温度（１２屏和 ４．２如磨组断煤，堵煤频发 １４屏）能下降２０—３０℃，且能持续３—４小时；本体进行全面短吹（布置 ６号机组自２００５年８月３１ Ｅｌ投产以来，深受磨组断煤堵煤的困 在炉膛内）一次，炉膛出口烟温能下降５－１５％，因而应将原“本体吹灰 一８１— 科技创新与应用Ｉ ２（】ｌ４年第１ｏ期 工业技术 煤田地质勘探中煤炭质量管理的探究 付佳 （黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司新岭煤矿，黑龙江鹤岗１５４１００） 摘要：为了满足现阶段煤田地质勘探中煤矿质量管理的需要，保证煤炭质量管理体系的应用是必要的，这需要进行煤质工作模 块的优化，这需要进行煤田地质报告模块的应用，进行煤田地质情况的分析，更有利于进行煤质指标的优化，这离不开煤炭资源 的开发模块及其利用模块的优化，保证矿井采掘设计工作的开展，进行矿井煤质计划管理体系的应用，进行搭配开采模块的应 用，实现煤炭产品质量的整体稳定性，这需要保证煤田地质勘探中煤炭质量管理工作的开展，积极做好相关的分析工作。 关键词：地质勘探；煤炭质量；搭配开采 １煤田地质勘探中煤炭质量管理模块分析 要的的，这需要落实好当下每天地质勘探的相关工作需要，进行勘探区 １．１为了保证煤炭产品质量，进行地质勘探模块的优化是必要的， 煤质特征及其变化模块的分析，这需要注意到几种应用情况。保证采取 这需要进行地质材料的控制，保证其准确性、可靠性，更好的进行矿井 率等的控制，保证煤质检验结果的优化。这需要引起相关人员的重视， 设计工作的开展，保证其应用过程中煤质的措施体系的健全，这需要做 如采取率过低代表『生就差煤质检验结果会与矿井开采以后的煤层煤样 好矿井的设计工作，保证地质勘探体系的健全，这需要遵守我国的相关 的检验结果有较大的差别。取煤样过程中，如果煤层受到钻头的摩擦而 地质应用报告，进行井下地质隋况的深入分析，比如进行煤层厚度的分 发热氧化甚至发生部分燃烧时报据取得煤样化验结果判定的煤种会发 析，进行煤层的结构、厚度及其相关变化规律的分析，保证煤层群中各 生变化这种煤样不具有代表ｌ生或代表 艮差。 个层间距的控制保证煤层总厚度的控制，进行变化规律的分析，进行煤 又如在取钻芯煤样应用过程中，针对其泥浆等杂质情况需要进行 层倾角及其变化规律的分析。这也需要进行地质构造特征的分析，进行 相关清洗方法的应用，因为在这种模式下其煤样的灰分会提升。为了更 变化规律的优化。 好的进行泥浆影响的消除，进行煤样的即使清洗是必要的，这样可以将 在当下煤炭地质勘探模块中，进行质量控制方案的优化是必要的， 其碱性矿物质进行冲洗，进行煤样灰分的降低及其控制，更好的满足当 这需要进行煤矿种类、成分等的分析，进行煤的可选性及其变化规律的 下实现煤质工作效益的提升。在该模块应用中，要注重用水漂洗的具体 分析。更好的保证围岩的岩陛的控制，保证煤层及其岩层的接触关系的 情况，比如用刷子工作的情况，进行煤芯表面的泥皮的刷出。在该模块 控制，实现岩层的组合关系的优化，保证裂隙的发育模块及其相关模块 中，要进行煤芯的破碎控制，进行泥浆的刮去，从而保证其煤芯煤样中 的控制，保证水文地质条件的优化，更好的进行裂缝的透水性的分析。 灰分的控制，更有利于满足当下工作的需要。 位置及渗透系数，断层及裂隙的透水性，水源及水力联系等。对煤炭资源 在当下浅部煤层控制模块中，进行煤芯煤样模块的优化是必要的， 的开发和合理利用作出评价。根据煤田地质报告中煤质特陛，即煤的种 这需要进行化验结果的优化，进行正常煤芯煤样等的分析。保证小煤窑 类、煤的内在灰分、硫分、水分、发热量等主要煤质指标，能够对勘探区的 中煤样的生产，更好的进行煤层勘察工作的开展。这就需要引起相关人 煤炭资源开发和合理利用作出评价。要求所提供的煤质资料必须准确。 员的重视，做好相关的勘察工作。应注意上述问题。较年轻的褐煤、长焰 在当下煤矿设计模块中，进行煤质工作的优化是必要的，这需要进 煤，在采取煤芯煤样时要及时密封包装，以免煤样氧化，失去代表性。为避 行煤矿设计体系的的健全，保证井填划分模块、盘区划分模块等的有效 免煤样的氧化，有条件的勘探队应设法在包装煤样的容器中充填氮气， 开展，进行工作面的设计体系的健全，保证现阶段煤田地质勘探工作的 或者用双层塑料袋包装煤样’在包装前尽量挤出袋内空气。 开展，需要做好几个工作，比如进行地质资料的分析，进行煤炭井田质 ２．２在当下动力用煤勘探区工作中，进行水分样代表陛的应用是必 量模块的控制，针对其煤层、煤质及其构造情况进行分析，保证对其变 要的，这需要进行水分的控制，进行全水分样的调制，积极做好相关的 化规律的探讨，更好的满足当下自然地质构造环节的工作需要。这也需 密封及其包装工作，即使做好相关的送化验工作，这需要保证不同品种 要进行水平区及其盘区划分模块的优化，进行煤种的考虑，保证煤层厚 煤的良好用途，保证其化验项目体系的优化，保证勘探区煤矿的化验项 度的控制，更有利于实现煤质的变化，保证地质构造模块的优化，针对 目体系的优化。测找煤、煤田普查、矿区详查或井田精查阶段测定项目 影响煤质的各个原因进行分析，解决实际问题，这就需要引起相关人员 有：原煤的空气干燥基水分（Ｍ锄、灰分ｆＡｄ）、挥发分 ｄ硼、焦渣特征及全 的重视，做好自身的本质工作，保证回采工艺的合理选择。 硫（Ｓ 。如地质报告中需要提出Ｃ级以上（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）的储量必须测定煤芯 煤田地质勘探工作的优化，进行地质资料的优化。这也需要进行煤 煤样的原煤视相对密度和真相对密度。 田的井田质量的控制，进行煤层、煤质、地质构造等模块的分析，进行变 在当下工作模块中，进行原煤空气干燥模块的控制是必要的，这需 化规律的分析，进行自然地质构造模块的优化。在水平和盘区的划分时， 要进行净煤的粘结性及其结焦性等的控制，保证净煤的相关指标方案 也要考虑煤种的不同、煤层的厚度、煤质变化规律及地质构造等因素。 的优化，进行煤种的确定，保证其内部相关方案的优化，进行相关指标 回采工作面设计一般考虑工作面的斜长、采高、推进度、工作面走向长 的应用，提升当下工作的效益。这就需要进行相关煤层的厚度及其相关 度等参数，在确定这些参数时，要依据煤田地质报告中地质资料，合理选 煤灰分的分析，进行相对密度的煤矿的相对密度的控制。 择回采工作面的位置、合理分层、合理选择回采工艺，才能保证开采出煤 在当下煤层控制模块中，进行煤炭的机械强度、稳定性、化学反应 炭产品的质量。 性等的分析是必要的。真得一些比较年轻的煤层需要进行定燃点等的 １．２在当下矿井煤质技术管理过程中，进行基础工作模块的优化是 分析，进行煤矿的自燃煤矿的分析，更好的满足当下工作的需要。这也 必要的，这需要进行煤质关键技术的分析，针对煤层的储量及其质量晴 需要进行代表『生煤样等的应用，进行各种硫成分的控制，进行硫分的控 况进行煤炭资源的开采，保证煤炭质量的整体稳定性，这也需要进行煤 制，保证其煤样比例的优化。随着我国加快向资源节约型社会转变，当前 层质量分布规律的分析，进行开采区的工作模块的分析，进行煤炭质量 各行各业都面临着节能减排的压力，降低单位能耗、减少污染物排放的 计划的优化。掌握影响煤质的各项因素，预见煤质变化趋势圾时研究制 要求愈加强烈煤炭企业必须努力提高煤炭质量满足用户的迫切需求。 定保证煤质的措施；针对本矿煤质特点并结合用户的需要，采取适当的 ３结束语 加工工艺，合理安排产品的品种和等级，使其既利于能源的有效利用，又 为了保证现阶段煤田地质勘探工作的需要，进行煤质工作体系的 保证企业获得最大销售收益。 健全是必要的，从而进行煤炭资源的开发利用，保证其客观｝生的评价， ２地质勘探中煤炭质量管理体系的健全 积极做好相关的煤炭质量管理工作。 ２．１在现阶段地质勘探模块中，进行煤炭质量管理体系的健全是必 制度”由由每天全面吹灰一次改为每天全面吹灰两次。 ５．６保证不发生缺氧燃烧的情况下，控制烟气量的增加，合理配 风，降低氧量运行。 ５．７建立超温监测系统 在生产实时监控系统上建立锅炉主再热蒸汽汽温、管壁温度、炉 膛压力等重要参数超限监测，明确超限的时间、幅度、时长、累计时间 等，做到可以查阅某一温度测点任意时间段、任意值别的超限统计， 一便于有关专业人员查阅及分析。 ６防范措施执行效果 ２０１２年２月１５日（６号炉启动）一２０１２年年底期间超温次数、时 间明显减少，累计超温次数为２６次，累计超温时间为３小时１０分２６ 秒，且仅有１２屏和ｌ４屏有超温现象。 参考文献 ［１］海勃湾发电厂２ｘ３３０ＭＷ机组集控运行规程ｆｓ１＿ ８２一