锅炉的汽温、汽压调节与燃烧的调节密不可分，只要是燃烧工况发生变化，则汽温、汽压必定随之变动，从这一点上说，燃烧调节的过程必须保证汽温、汽压的要求。在锅炉的正常运行过程中，蒸汽温度及蒸汽压力不仅要满足负荷及机组经济的要求，而且其对锅炉的安全及锅炉的运行寿命有直接的关系。

（一）锅炉汽压调节

1.汽压调节原则

（1）锅炉额定负荷50%～100%工况，最大连续出力工况，主蒸汽压力均不超过锅炉设计规定范围。

（2）锅炉汽压调节以燃烧调节为基础，只有燃烧调节得稳定才能保证汽压的稳定。

（3）汽压调节过程中，应注意使汽压的变化速率平稳、均匀。

（4）汽压的变化与汽机侧主蒸汽调整门的开度有很大的关系，在汽压调节的过程中应注意。

（5）在不同的负荷工况下应保持相应的汽压。

（6）影响汽压的主要因素：燃料量、总风量、炉膛火焰中心高度。

2.汽压调节

（1）当负荷变化（增加或减少）时，应及时正确地调节燃料量，使锅炉蒸发量相应地增加或减少，则可保持汽压稳定。

（2）当负荷变化不大时，相应地增加或减少运行给煤机给煤率来满足负荷需要。在加减给煤量时要心中有数，合理调整，同时注意磨煤机电流，防止满煤，且注意磨煤机通风量及温度的调整。还应注意当前汽温情况，确定增加上层或下层燃烧器。

（3）当负荷变化较大，增加风量时，应首先调节（增大或减少）引风机入口动叶，然后调节（增大或减少）送风机入口动叶，同时调节（增大或减少）运行磨煤机通风量，调整对应运行给煤机给煤率。

（4）当外界负荷变化很大，增加（或减少）给煤量和一次风量不能满足要求时，应先考虑启动（或停止）一台磨煤机，停止磨煤机时应在对锅炉燃烧影响不大的前提下进行，必要时投油助燃。

（5）增加通风量时，应增加引风量，然后增加送风量，在负荷变化很快，而炉内过剩空气系数较大时，可先加煤，后加风。

（6）当某台磨煤机跳闸，在投油助燃的同时，应增加其他运行中的给煤机转数和磨煤机通风量，然后启动备用制粉系统，维持锅炉汽压稳定。

（7）正常运行中锅炉主值应加强与值长及电气和汽机主值联系，要求负荷变化尽量平稳，负荷变化率不超过5MW/min。

（8）一次风机入口挡板开关对多台运行磨煤机通风量影响很大。磨煤机通风量的增减直接影响进入炉膛的燃料量，因此，调节一次风机入口挡板一定要慎重操作，并保持一次风压10.0kPa左右。

（9）在一次风压较低的情况下启动备用磨煤机时，应特别注意防止一次风管堵塞或磨煤机满煤。

（10）注意监视再热器出入口压力，防止超压运行。

（11）正常运行中不允许用过热器出口PCV阀、安全阀来调整汽压。

（二）锅炉汽温调节

1.总述

（1）汽温调节原则：

1）保持过热、再热汽温稳定正常的先决条件是：燃烧、汽压、水位及负荷稳定，汽温调节应以燃烧调节作为基础。

2）保证过热汽温、再热汽温在定压70%～100%BMCR工况（Boiler Maximum Continuous Rating，即锅炉最大连续出力）下保持536～545℃，滑压50%～100%额定负荷下保持536～545℃。

3）过热器和再热器两侧出口汽温偏差应分别小于10℃和15℃。

4）自动投入时加强监视，发现异常、事故时及时解列自动，手动调节汽温。

（2）影响汽温的主要因素：

1）燃料的特性，包括煤种特性、燃油特性、煤粉颗粒的大小等。

2）总燃料量。

3）锅炉负荷。

4）总风量、烟气含氧量及风温。

5）炉膛燃烧中心的高度。

6）减温水的投入量。

7）受热面外管壁的清洁程度。

8）蒸汽的流量及压力。

9）各层二次小风门的开度与配风。

10）给水温度。

（3）在燃烧工况发生变化时及汽压不正常的过程应注意汽温的变化：

1）在切换制粉系统及投、停制粉系统过程中，为保持汽温的稳定，切换制粉系统过程应注意总燃料量的稳定及不同燃烧层变化后可能对汽温造成的影响和汽温的变化趋势。

2）升、降负荷及启、停炉过程中，应掌握好燃料的投入速率，同时注意风量的调节。

3）锅炉吹灰过程中。

4）锅炉受热面结焦、积灰严重及因此进行的锅炉吹灰过程中。当受热面结焦、积灰严重时锅炉吹灰对汽温的影响很大。

5）炉底液压关断门操作过程中，汽机侧高压加热器的投切，汽机侧主蒸汽调整门开、关时。

6）燃料特性或燃烧工况发生变化及因此增、减燃料时。

7）燃烧不稳定及油枪投、撤过程。

8）使用摆动燃烧器过程中。

9）送风量及二次小风门发生变化时。

10）一次风压及磨煤机通风量发生变化时。(www.daowen.com)

11）炉膛负压大幅变化时。

12）事故情况下。

2.过热汽温调节

（1）过热器装有两级喷水减温器：其中第一级减温器装在低温过热器出口与分隔屏过热器入口之间管道上，第二级减温器装在分隔屏过热器出口与后屏过热器入口之间管道上。

（2）正常情况下控制分隔屏过热器入口汽温不超过395～400℃，分隔屏过热器出口汽温不超过430℃，控制后屏出口管壁温度不超过580℃。当一级减温器前汽温有上升趋势或超过390～410℃时，适当开大第一级减温水调节阀，增加一级减温水量，以控制汽温在规定值范围。当一级减温器前汽温有下降且到达设计温度值时，操作与上述相反。

（3）当一级减温器水量超过或接近其设计出力而后屏过热器入口汽温超过390～430℃，高温过热器出口汽温超过540℃时，立即投入二级减温器，保证二级减温器出口温度在500℃左右变化。

（4）过热汽温的调节以一级减温水调节为主，作为粗调；二级减温水作为细调。两级减温水应配合使用。应当注意的是：由于二级减温水布置距过热器出口较远，而一级减温水布置更远，这就要求在使用减温水调节过热汽温时需要超前调节，即遇到可能造成汽温波动的操作工况应提前调节减温水；由于一级减温器布置在过热器进口端，远离过热器出口，所以汽温调节惰性比二级大得多，为保持高温过热器出口汽温稳定，在正常运行时一级减温水固定，由二级减温水调节高温过热器出口汽温。

（5）使用减温水时，减温水流量不可大幅度波动，这是由于汽温惰性大的特点决定的，以防止汽温急剧波动后难以调节。

（6）在低负荷时更要注意慎用减温水，由于低负荷时蒸汽流量小，减温水过大易造成过热蒸汽出口带水，使汽轮机水冲击，造成恶性事故。

（7）汽包水位大幅度波动时会引起给水流量大幅度波动，同时减温水流量也发生变化，从而引起汽温变化，应加强监视，及时调整。

（8）必要时可调整一、二次风量，摆动燃烧器上下倾角，切换上下制粉系统等改变炉膛火焰中心位置，使汽温上升或下降。

（9）煤粉变粗，炉膛总送风量增加，炉底漏风增加，启动上层制粉系统，增加上部燃烧器热功率，关小上部辅助风，摆动燃烧器上摆均会引起炉膛火焰中心上移，过热汽温升高，应及时调节减温水量，控制汽温在规定值。反之，汽温下降，操作相反。

3.再热汽温调节

（1）再热汽温调节用摆动燃烧器改变炉膛火焰中心高度作为主要调节手段，摆动燃烧器设计摆动范围辅助风在±30°之间，一次风在±25°之间。摆动燃烧器上摆，火焰中心升高，再热汽温升高；反之，汽温降低。

（2）燃烧器摆动后再热汽温变化有一定滞后性，一般在调节后1min左右，再热汽温才开始变化，10min左右趋于稳定。因此在使用摆动燃烧器调节再热汽温过程中应注意：一是调节过程应是在稳定运行时，摆动燃烧器调节应缓慢进行，不得幅度过大，一般摆动±20°范围，在燃烧波动较大时应慎重；二是掌握再热汽温特性，注意汽温的变化趋势，及时调节，调节应有较大的提前量，应防止再热汽温波动过大。

（3）用燃烧调节不能满足再热汽温要求或事故情况下时，投再热器事故喷水减温器调节。

（4）为防止摆动燃烧器卡涩，每6h应手动或自动试摆1次，并对照就地指示。

（三）超温、超压对锅炉安全运行的影响

金属在高温下长期运行中的变化：锅炉承压受热面长期在高温和应力下运行，金属材料会出现蠕变、断裂、应力松弛、组织变化和其他损坏等常温下所没有的情况，增加了温度、时间和组织变化等影响因素，构成金属热强度问题。

1.金属的蠕变、断裂和应力松弛

（1）蠕变：钢在高温条件下受外力作用时，即使应力低于金属在该温度下的屈服点，但长期作用下会发生连续缓慢的变形，称为金属的蠕变。在恒定温度和拉应力下，金属首先在应力作用下马上出现瞬时变形，包括弹性变形和塑性变形。随着时间加长，接着逐渐经历蠕变减速、等速和加速三个阶段。为表征金属在高温下抵抗蠕变的能力，必须把强度、蠕变变形和时间结合起来，通常工程上用条件蠕变极限来衡量，即金属在一定温度下引起规定蠕变速度的应力，或于规定时期内产生规定塑性变形量的应力。火电厂高温金属部件条件蠕变极限的具体规定为：

1）在一定温度下，能使钢材产生等速阶段蠕变速度的应力，称为该温度下的蠕变极限。

2）在一定温度下，能使钢材在工作时间内发生总蠕变变形量的应力，称为该温度下变形蠕变极限。

（2）蠕变断裂：在蠕变过程中，金属晶粒之间不断重新排列，最终导致晶粒之间出现微裂纹并沿晶界发展，形成晶间断裂，最后导致金属部件脆性断裂。由于蠕变和常温塑性变形机理不同，其断裂的塑性值比常温时小很多。常用持久强度来反映金属在高温和应力下断裂时的强度，即用给定温度下经一定时间破坏时所能承受的应力来评定。火电厂高温金属部件持久强度的具体规定为：在给定温度下，使钢材在105h工作时间发生破坏的应力，称为该温度下105h的持久强度。另外，根据持久强度试验，试样断裂后测定的延伸率和断面收缩率可以确定金属的持久塑性，反映其承受蠕变变形的能力。如果持久塑性较高，则不易发生脆性破坏。

（3）应力松弛：应力松弛指金属在高温和应力的作用下，如果维持总变形量不变，随着时间的延续应力逐渐降低的现象。在这一过程中，尽管总变形不变，但在高温下弹性变形将逐渐变为塑性变形，从而使金属中的应力逐步降低。松弛与蠕变有差别也有联系，蠕变是在恒定应力下塑性变形随时间增长的持续增加过程，而松弛是在总变形一定的条件下随时间增长的应力减小过程，当应力接近于零时就不再发生松弛。从根本上说，两者是一致的，应力松弛可以看作是随塑性变形的增加而应力不断减小的蠕变过程。在火电厂设备中，处于松弛条件下工作的部件有螺栓等紧固件以及弹簧等。

2.金属的组织性质变化

在常温下，金属原子的扩散能力很低，组织结构基本上不发生变化，但在高温下长期运行时，除出现蠕变、断裂和应力松弛等现象外，由于扩散过程的加速进行，内部也会发生缓慢的组织性质变化。对锅炉所使用的耐热钢，最主要的组织性质变化有珠光体球化、石墨化、合金元素重新分配等。

（1）珠光体球化：锅炉珠光体热强钢的金相组织为珠光体加铁素体，在使用之初珠光体中的铁素体和渗碳体是呈薄片状相间分布的，由于高温和长期应力的作用，原子扩散能力增加，片状渗碳体逐步趋向球化并且积聚加大，渗碳体表面积与体积的比值不断减小，表面能下降，使金属热强性降低。由于晶界上原子扩散能力比晶内强，因此球化首先从晶界开始。通常依据球化的组织状态和相应力学性能来区分珠光体球化程度，由于不同钢种的初始状态不同，其评级标准也不相同。对已产生珠光体球化的材料，通过热处理可使其基本恢复原来的组织和力学性能。

（2）石墨化：钢在高温下长期运行中，由于原子活动能力增加，渗碳体会分解出游离碳，以石墨方式析出并不断增大，从而形成石墨夹杂现象，称为石墨化。当游离石墨析出后，割断了基体的连续性，产生应力集中，使钢材脆性增大，强度和塑性降低，组织结构发生危险变化，通常根据钢材组织特性、弯曲角和冲击韧性来判定石墨化程度。

一般只有碳钢和0.5%Mo等珠光体热强钢在高温下长期运行过程中会出现石墨化现象。钢中加入铬、钒、钛、铌等元素能有效阻止石墨化过程的进行，加入镍、硅、铝则会促进石墨化进程。碳钢在450℃以上，0.5%Mo钢在480℃以上开始石墨化，温度越高则石墨化进程越快，但温度过高达700℃左右时，不但不出现石墨化现象，反而可使已生成的石墨与铁化合成渗碳体。

（3）合金元素的重新分配：钢在高温长期应力的作用下，除球化和石墨化外，还会出现合金元素重新分配现象。这一现象包含两个方面，一是固溶体和碳化物中合金元素成分的变化，二是同时发生的碳化物结构类型、数量、形状和分布形式的变化。锅炉高温钢材从根本上说只有固溶体和碳化物两种相，即铁素体和碳化物，钢中合金元素存在于这两种相内。在高温下，合金元素活动能力增加，产生转移过程，铬、锰、钼等固溶元素不断脱溶，向碳化物转移，导致碳化物中合金元素逐步增多，并造成碳化物析出相类型的转变，碳化物在晶内和晶界的析出与聚集。合金元素的转移使钢的固溶强化和沉淀强化作用降低，造成钢的热强性下降。以下因素会加速合金元素的重新分配过程：

1）钢的原始组织不稳定，碳化物在基体中呈不均匀分布。

2）运行温度增高，合金元素原子活动能力增加。

3）运行中部件承受的应力增加。

3.受热面的失效分析

锅炉高温承压部件发生事故直接表现为金属材料断裂的泄漏或爆破，可以从金属组织、断口形状和氧化腐蚀情况来分析事故的原因，失效分析一般包括现场调查、残骸分析、试验鉴定和综合分析几个方面。锅炉承压受热面金属失效方式：

（1）塑性破坏：指由于壁厚不够或超温、超压的作用，材料的应力达到或接近其工作温度下的抗拉强度，使部件发生较大范围的显著塑性变形直至破裂。塑性破坏是锅炉承压受热面破坏的主要方式，也称为强度的基本问题，破坏后一般管壁都有明显伸长，不发生碎裂，断口呈暗灰色纤维状，无金属光泽，断口不齐平与主应力方向呈45°夹角。

（2）蠕变破坏：承压受热面部件在发生蠕变的温度下长期运行时，逐步发生不断累积的塑性变形，当变形超量或发生破裂时，部件失效，蠕变破裂和材料的高温持久强度有直接联系。

（3）脆性破坏：部件在较低应力状态下发生突然的断裂破坏，取决于材料的韧性，破坏后无明显伸长变形，裂口齐平呈金属光泽且与主应力方向垂直，有指向裂口的辐射状裂纹。

（4）疲劳破坏：承压受热面部件在多次加载、卸载或脉动载荷的作用下，会产生疲劳微裂纹，最后导致破裂。疲劳破裂中应力循环的次数比承压的时间更重要，有低周疲劳破坏和高周疲劳破坏两种情况。

（5）腐蚀破坏：腐蚀破坏主要为金属表面的均匀腐蚀和点状腐蚀，造成承压部件有效壁厚减薄而引起不同方式的破坏，另外也存在应力与腐蚀综合作用引起的破坏和交变载荷与腐蚀综合作用引起的破坏。

4.受热面的短期过热和长期过热爆管

金属超过其额定温度运行时，有短期超温和长期超温两种情况，由此造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象。受热面过热后，管材金属温度超过允许使用的极限温度，发生内部组织变化，降低了许用应力，管子在内压力下产生塑性变形，最后导致超温爆破。由于过热器、再热器处于高温区域，而汽侧换热效果又相对较差，所以过热现象多出现在这两个受热面中。水冷壁在管内水动力工况发生破坏后，往往发生短期过热爆管。

（1）受热面短期过热：锅炉受热面内部工质短时间换热状况严重恶化时，壁温急剧上升，使钢材强度大幅度下降，会在短时内造成金属过热引起爆破。由于短时过热爆破是沿一点破裂而相继张开，所以破口常呈喇叭形撕裂状，断面锐利，减薄较多，损坏时伴随较大的塑性变形，破口处管子胀粗较大，有时在爆破情况下高压工质的作用力会使管子明显弯曲。尽管爆破前壁温很高，但在这一温度下短时就产生了破坏，因此管子外壁还没有产生氧化皮，同时，爆破后金属从高温下迅速冷却，破口处金相组织为淬硬组织或加部分铁素体。

（2）受热面长期过热：锅炉受热面部分管子由于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用材料等原因，管内工质换热较差，金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行，会造成长期过热蠕变直至破裂。长期过热爆破之前，管子由于蠕变变形而胀粗，但破口周长增加不如短时过热爆破大，由于长期在高温下运行，破口内外壁有一层疏松氧化皮，组织上碳化物明显呈球状，合金元素由固溶体向碳化物转移。管壁过热程度较大时，较短时间后即发生蠕变破裂，破口也呈喇叭形，但断面粗糙；过热程度较小时，要经较长时间才产生蠕变破裂，于内外壁形成许多纵向平行裂纹，有些裂纹可能穿透管壁，但破口不明显张开。

5.运行中受热面超温的原因及应采取措施

在设计上，如果存在锅炉炉膛高度偏低，火焰中心偏后，受热面偏大，受热面选材裕度不够，水动力工况差，蒸汽质量流速偏低和受热面结构不合理等因素，都会造成受热面普遍超温或存在较大的热偏差局部超温；在制造、安装和检修中如果出现诸如管内异物堵塞、屏式过热器联箱隔板倒等缺陷，会造成工质流动不畅、断路、短路等情况，引起受热面超温；运行中如果出现燃烧控制不当，火焰后移，炉膛出口烟温高或炉内热负荷偏差大，风量不足燃烧不完全引起烟道二次燃烧，减温水投停不当等情况，也会造成受热面超温。

给水品质不良，一方面会对管子形成化学腐蚀和电化学腐蚀，另一方面会引起受热面管内结垢积盐，影响传热。当给水硬度较高时，水冷壁上会形成结垢并形成垢下腐蚀，在个别过热器弯头也有出现，会造成受热面在运行中的超温现象。为防止锅炉受热面运行中超温爆管，在检修上应对受热面进行蠕胀、变形和磨损等情况的定期检查，同时应对受热面重点部位设立固定监视段，进行长期连续监督检查，摸清规律。对长期存在过热问题的受热面，应加装热工温度测点进行监督控制。应定期进行割管检查，对高温过热器、再热器管子做金相检验，对炉膛热负荷最高区域水冷壁管内壁结垢、腐蚀情况进行检查，在大修前最后一次小修检查水冷壁向火侧垢量或锅炉运行年限达到规定值时，应在大修中进行锅炉酸洗。对锅炉受热面管子，在碳钢和低合金钢管壁厚减薄大于30%或计算剩余寿命小于一个大修期时，碳钢管外径胀粗超过3.5%，合金钢管外径超过2.5%时，石墨化达到或超过四级时，高温过热器表面氧化皮超过0.6mm且晶界氧化裂纹深度超过3～5晶粒时，都应进行更换。

在运行方面，要加强操作员培训与考核，严格按运行规程进行操作。锅炉启停时应严格按启停曲线进行，控制锅炉参数和各受热面管壁温度在允许范围内，并严密监视及时调整，同时注意汽包、各联箱和水冷壁膨胀是否正常。运行人员应认真监视盘面和巡回检查，当受热面发生爆漏后，应及时采取有效措施，查明爆漏部位，对可能危及人身安全或带来设备严重损坏的严重爆漏情况，应在报告调度的同时实行紧急停炉。要提高自动投入率，完善热工表计，灭火保护应投入闭环运行，并执行定期校验制度。严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位，主要指标要求压红线运行，防止超温超压、满水或缺水事故发生。应了解近期内锅炉燃用煤质情况，做好锅炉燃烧的调整，防止气流偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止锅炉尾部再燃烧。加强吹灰和吹灰器管理，防止受热面严重积灰，也要注意防止吹灰器漏水、漏汽和吹坏受热面管子。注意过热器、再热器管壁温度监视，在运行中尽量避免超温。保证锅炉给水品质正常及运行中汽、水品质合格。把好煤质控制关，减少煤种偏离设计值较多而且变化较大的情况，从根本上避免因燃煤灰分加大、石子多、热值低带来锅炉制粉系统和受热面的磨损或积灰加重，同时使运行工况与设计工况偏离，造成受热面频繁爆漏的后果。