75t-h燃气锅炉高负荷调试蒸汽温度骤降问题分析与处理.docx

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75t/h燃气锅炉高负荷调试蒸汽温度骤降问题分析与处理

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华润电力（常熟）有限公司，苏州，215000

0引言

工业蒸汽热网是化工、制药等产业园区的重要公用基础设施，建设集中式供热系统取代各企业自建的小型锅炉是规划趋势。此模式不仅可以显著降低企业的用汽成本，提高可靠性，亦有利于维持园区良好环境[1,2]。

某园区是华东重要的化学工业园区，聚集了众多在国际上有影响力的化工企业，由于化

工企业对蒸汽品质有着极高的要求和可靠性保证，该园区采用了集中供热模式。

1锅炉概况

某项目新建一台75t/h燃气锅炉及其附属设施作为向园区供热的备用系统,额定蒸汽压力1.25MPa，额定蒸汽温度250℃。

汽水流程为：除盐水-冷凝器-除氧器-节能器-上锅筒-下锅筒-炉膛区-上锅筒-过热器进口集箱-过热器中间集箱-过热器汇集集箱-过热器出口集箱-供热管网。

上锅筒采用侧面给水挡板与水下孔板设计，水下孔板与上部立式波形板分离器分别作为一、二次分离装置。

锅炉调试期间，高负荷时出现了蒸汽温度骤降的现象，经过原因分析、验证，以及锅筒

内部装置改造，蒸汽参数最终达到设计值。

2事件描述

锅炉调试过程中，当出口蒸汽压力0.9MPa，运行至70%负荷以上时，出口蒸汽温度由接近250℃快速降低至179℃左右。打开过热器集箱下部疏水阀后，蒸汽温度短时间内恢复至220℃以上，关闭疏水阀后运行一段时间，出口蒸汽温度又快速降低至179℃左右。降负荷至60%以下运行时，出口蒸汽温度正常，维持在240-250℃之间。

3原因分析

查看运行数据，锅炉负荷在70%以上时，炉膛烟气温度约900℃，过热器进口烟气温度610~690℃，处于正常范围。而低温过热器出口蒸汽温度一直徘徊在180℃左右，判断蒸汽温度降低是蒸汽带水导致。

检查减温器进水阀及蒸汽出口集箱的反冲洗阀，阀门呈关闭状态，且为双阀结构，排除阀门内漏的可能，因此只可能是锅筒内的饱和蒸汽带水。

3.1第一次原因查找

蒸汽带水原因的查找事实上经历了曲折，前后分为两次研究过程。第一次原因查找围绕锅炉相关汽水系统和锅筒内部装置，具体检查情况如下：

（1）对锅炉给水、减温水、排污、取样等与低温过热器有关联的系统进行检查，未见明显异常。

（2）打开锅筒人孔门，查看内部装置。

1）检查顶部侧封板，其与锅筒大部分采用连续密封焊，局部未焊接，未见明显间隙；其与上侧封板螺栓连接，未见螺栓脱落，密封良好；顶部侧封板在锅筒长度方向分段制作，与端板和前后封板之间存在间隙，间隙大小在5mm以内，属正常范围。

2）检查上、中、下侧封板，情况与顶部侧封板类似，相互之间采用螺栓连接。上、中、下侧封板在锅筒长度方向分段制作，与端板和前后封板之间存在间隙，除一处较大外，间隙大小在5mm以内，属正常范围。在炉后和锅筒中间部位有三个螺母脱落；上、中侧板之间的连接螺栓松动较多，用手可推动；锅筒中间部位的侧封板有变形和开缝且靠近锅筒上部蒸汽出口位置，将导致部分汽水混合物短路，即部分汽水不经水下孔板一次分离，直接进入二次分离装置，造成蒸汽带水。侧封板螺栓松动和板面变形开缝应为汽水冲击所致，因此现场对侧封板进行了恢复，紧固螺栓螺母，并改为双螺母形式。

3）检查水下孔板，水下孔板横向螺栓连接，未见明显间隙。水下孔板与两端封板之间存在间隙，其中与炉后端封板间隙约5mm，属正常范围，与炉前端封板间隙较大，约30mm，这将导致部分汽水不经孔板的板孔分离而直接进汽空间。

4）检查波形板分离器，发现波形板分离器与炉后端封板间隙约5mm，属正常范围，与炉前端封板间隙过大，约50mm，同样造成一定程度的汽水短路。

5）检查水下孔板与右侧封板，发现局部有间隙，但总体间隙不大于10mm，属正常范围。

6）检查主蒸汽管口下方的波形板分离器，均按图纸装配，未见异常。

根据检查结果，认为锅筒内装置存在的较大缝隙造成的汽水短路，是蒸汽带水的重要原因，于是现场对上述2）、3）、4）项中的较大缝隙进行了修复。但是，重新启动锅炉调试过程中，在高负荷期间，再次出现了蒸汽温度骤降问题。

3.2第二次原因查找

由于锅筒内部已完成整改，锅炉相关汽水系统也不存在异常，开始考虑锅筒本身的设计是否存在问题。经核算，水下孔板流速、波形板前蒸汽流速、匀汽孔板流速、匀汽孔板上部通道（非均开孔）流速满足JB/T9618《工业锅炉锅筒内部装置设计导则》要求，但汽空间容积负荷为1557，高于推荐值580～1200，即给定的设计参数下，锅筒容积设计过小，导致重力分离效果不佳。

此外，从设计角度进一步分析认为：

（1）采用全封闭式侧缝板，受汽水冲击过强，导致封板变形开缝，分离失效。

（2）二级分离后蒸汽流通纵向截面偏小。

（3）锅筒直