该锅炉是德国巴布科克公司设计生产的2209t/h亚临界汽包炉，设计煤种为低挥发份贫煤，采用自然循环、π型背靠背布置、一次中间再热、单炉膛、前后墙错列对冲燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置，锅炉的制粉系统采用双进双出冷一次风正压直吹式系统，锅炉水冷壁铺设有卫燃带。锅炉再热器受热面为单级二段布置（如图1所示），第一段（低温段）布置在后烟井前部，分为水平段和垂直段；第二段（高温段）布置在折烟角上后部，再热器进口管道上设置事故喷水减温器，再热器以炉中心线为界，中心线以北称为A侧，中心线以南称为B侧，热再热蒸汽由A、B两侧高温再热器引出后汇入一根母管。后烟井中以隔墙省煤器将低温再热器与低温过热器隔开，通过尾部两侧烟气挡板改变烟气量调节再热汽温，再热汽温设计额定值540℃。
图1 锅炉尾部受热面简图（炉北侧视图）
2 问题的提出
该炉投产以后，因为水冷壁结焦严重威胁安全运行，故先后两次进行了锅炉卫燃带改造，同时进行了燃烧、配风调整，并增加了水力吹灰器，以控制锅炉结焦。2004年初，锅炉运行中发现B侧再热汽温由540℃逐渐降低并长期稳定在520℃以下，A、B两侧再热器出口温差达20℃，2月份再热器出口母管平均汽温529℃，低于额定值11℃。研究表明 [1]，再热汽温低于设计值,不仅会使机组循环热效率下降,而且汽轮机末级叶片处的蒸汽湿度会明显增大,严重影响汽轮机的设备安全。此外,由于单位蒸汽在汽轮机内的做功能力下降、汽轮机的汽耗量增大,使汽轮机不能在设计的经济工况下运行,汽轮机的内效率也会降低。机组投产后的运行情况表明,再热汽温原本可以达到设计的540℃，B侧再热汽温的异常降低应与设备健康水平及运行方式有关，因此，分析查找B侧再热汽温偏低的原因并采取对策是必要而且可能的。
3 原因分析及对策
根据锅炉设备技术特点，技术人员从锅炉燃烧、配风、吹灰器运行、烟气分流等角度进行了一系列查找分析。
3.1烟气分流的影响
该炉再热器布置在对流烟气区，主要依靠烟气挡板的开度调整改变再热器区域烟气流通量来调节再热汽温，因此，炉膛上部及后烟井区域的烟气流场和温度场分布对于再热汽温的调整影响很大[2]。根据DCS测点记录显示，烟道出口两侧烟温基本是平衡的，很可能是烟气流量不均导致两侧再热汽温不均匀。技术人员检查发现，布置在后烟井最下部的两侧空气预热器存在较为严重的积灰堵塞，并且，B空预器堵塞程度远大于A侧空预器，B空预器平均烟阻高于A空预器0.3kPa。这样，A侧烟道的流动阻力系数小于B侧烟道，烟气流速大，更多的烟气从A侧烟道流过,流经B侧烟道的烟气量相应较少,这样必然引起B侧低温再热器区域烟速降低、传热系数降低、传热量减少,导致再热汽温度偏低。
为了平衡烟气流量，技术人员通过引
风机偏置器设置使B
引风机出力加大，结果B侧再热汽温提高了2℃，说明B侧再热汽温偏低受到烟气分流不均的影响，但这不是B侧再热汽温严重偏低的主要原因。
3.2吹灰器运行方式的影响
运行吹灰器是清除锅炉受热面积灰、结渣的重要手段，吹灰器设置、运行不正常或部分吹灰器损坏长期不投入，会引起受热面结灰不均，影响管壁传热，严重的还会产生烟气走廊，使炉内烟气速度场发生变化，从而严重影响受热面的传热效果。该炉布置了48支墙式炉膛吹灰器和36支长伸缩式吹灰器，其中墙式吹灰器用于清除水冷壁上部的结渣、积灰。长伸缩式吹灰器布置在对流换热区过热器、再热器和省煤器处，主要用于清除过热器、再热器、省煤器部位的积灰。该锅炉投运以来，一般按照每日一次的频率运行吹灰器。2003年底至2004年初，再热器区域有部分吹灰器因发生故障2个月未投入，技术人员怀疑是这些故障吹灰器长期未运行，使管壁积灰严重，影响了再热器区域的烟气速度场，导致B侧再热器吸热量小而温度偏低。因此，加强了对故障吹灰器的治理，使所有吹灰器都能够正常投运，经观察，B侧再热汽温没有明显改观，说明这不是造成B侧再热汽温偏低的原因。
3.3燃烧调整的影响
该炉燃烧系统按双进双出冷一次风机正压直吹式系统设计（如图2），在炉膛前墙、后墙上分别分三层布置有24只旋流式DS燃烧器，煤粉和空气从前后墙送入，在炉膛中呈对冲燃烧。从磨煤机到各燃烧器的煤粉管道，由于布置位置、转弯数量、长度各有差别，因此，各粉管的阻力系数也就不同，每个燃烧层四个燃烧器风粉流量就不均匀，出力不同，这是对冲燃烧锅炉发生偏烧的主要原因之一。因此，每一个煤粉管道入口均有节流圈（缩孔），通过调节各缩孔的开口大小，可平衡各管阻力及一次风粉流量。该炉调试中，进行过粉管阻力调整，但随着锅炉运行时间的增长，各磨煤机煤粉管道的节流孔圈有可能产生不均匀的磨损，从而使风粉均匀性重新变差，以致影响锅炉内燃烧均匀性，使得主汽温、再热汽温A、B两侧偏差大。
图2 炉燃烧系统简图
技术人员发现，燃烧器层运行组合的不同，对汽温的影响不同，例如：20、30、40、60燃烧器层运行时，再热汽温两侧偏差能够减小2-3℃，而10、20、30、50燃烧器层运行时，两侧再热汽温偏差加大。这正说明各层粉管四只燃烧器出力是不均匀的。因此，粉管节流圈孔不均匀磨损产生的锅炉偏烧可能是B侧再热汽温偏低的原因，但由于风粉均匀性的测量和节流圈孔的调整，需等待锅炉停运中进行，因此，此项工作暂未进行。
3.4二次风配比的影响
在对冲燃烧锅炉的运行中，炉膛配风对炉内烟气流场及温度场分布起着重要的作用，对再热汽温调节影响很大。鉴于该炉存在较为严重的结焦问题，因此，运行采用了富氧燃烧的配风方式，锅炉低负荷（400MW～500MW）运行时采用“正宝塔”配风方式，底部风量较大，高负荷时(500MW以上)适当加大腰部风及燃尽风，以便于煤粉充分燃烧，避免煤粉未燃尽而贴壁结焦。技术人员检查发现，B侧再热汽温偏低的同时，炉膛出口A、B侧氧量也产生了较大的偏差，A侧氧量低于B侧1.5％，这说明炉内配风有两侧偏斜的现象。与此同时运行人员发现燃尽风流量与风门开度不匹配，怀疑燃尽风挡板未全开。经检查，果然发现炉中心线北侧部分（6个）燃尽风口手动挡板因定位螺栓松动而关小，甚至有的接近全关。经调整重新开大并定位这些挡板后，炉膛出口氧量、再热汽温反应明显，两侧氧量偏差迅速减小到0.5％，B侧再热汽温逐渐提高到额定值，A侧再热器事故喷水关闭，两侧再热汽温重新平衡。证明炉膛两侧配风不均是导致这段时间B侧再热汽温严重偏低的主要原因。
4 结论和建议
①再热汽温偏低，将降低机组的经济性，该锅炉2004年数据显示：再热汽温偏低的月份，发电煤耗上升约2～3g/kW.h，严重影响了机组经济性能。
②对冲燃烧锅炉再热汽温的调整，主要受到锅炉燃烧、配风、吹灰器运行方式、烟气分流等多种因素的影响，本文介绍的再热汽温一侧偏低的问题，主要原因是炉膛两侧配风失衡，导致炉内烟气流场、温度场不均所致，平衡配风是解决问题的关键。
③配置双进双出冷一次风正压直吹式制粉系统的锅炉，粉管的风粉流量均衡性直接影响到锅炉的燃烧均匀稳定，对于主、再热汽温的调整影响较大，应当定期测量并调平粉管风粉流量，以保持炉内燃烧的均匀、稳定。
④对冲燃烧锅炉尾部烟道因烟气挡板的调节，易引发受热面不均匀磨损，资料表明：金属的磨损与含尘烟气流速的三次方成正比。因此，再热汽温应主要靠燃烧、配风的调整，使后烟井两侧流量均衡，以避免一侧烟气量过大而引起再热器、省煤器泄漏。
参考文献：
[1]余样平.关于 SG-400140-M414(415)型锅炉再热汽温偏低问题的探讨.江西电力，1998（2），P26-28 .
[2]王丽英.大型锅炉墙置对冲燃烧技术.华东电力，2002（9），P33-34 .
