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鍋爐運行難題解答

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鍋爐運行難題解答

發布日期:2019-06-13 作者: 點擊:

問題一

水位計的平衡容器及汽、水連通管為什么要保溫?


   保溫的目的主要是為了防止平衡器及連通管受大氣的冷卻散熱,使其間的水溫下降,與汽包內的水相比產生較大的重度差,而這種重度差越大,水位計的指示與汽包內的真實水位誤差越大,所以要在這些部位保溫,以減小指示誤差。



問題二

鍋爐運行中為什么要控制一、二次汽溫穩定?


   鍋爐運行中控制穩定的一、二次汽溫對機組的安全經濟運行有著極其重要的意義。當汽溫過高時,將引起過熱器、再熱器、蒸汽管道及汽輪機汽缸、轉子等部分金屬強度降低,導致設備的使用壽命縮短。嚴重超溫時,還將使受熱面管爆破。若汽溫過低,則影響熱力循環效率,并使汽輪機未級葉片處蒸汽濕度過大,嚴重時可能產生水擊,造成葉片斷裂損壞事故。若汽溫大幅度突升突降,除對鍋爐各受熱面焊口及連接部分產生較大的熱應力外,還將造成汽輪機的汽缸與轉子間的相對位移增加,即膨脹差增加,嚴重時甚至發生葉輪與隔板的動靜摩擦,造成劇烈振動。此外汽輪機兩側的汽溫偏差過大,將使汽輪機兩側受熱不均勻,熱膨脹不均勻。因此,鍋爐運行中對汽溫要嚴密監視、分析、調整,用最合理的方法控制汽溫穩定。



問題三

鍋爐運行中引起汽溫變化的主要原因是什么?


   (1)燃燒對汽溫的影響。爐內燃燒工況的變化,直接影響到各受熱面吸熱份額的變化。如上排燃燒器的投、停,燃料品質和性質的變化,過??諝庀禂档拇笮?,配風方式及火焰中心的變化等,都對汽溫的升高或降低有很大影響。


   (2)負荷變化對汽溫的影響。過熱器、再熱器的熱力特性決定了負荷變化對汽溫影響的大小,目前廣泛采用的聯合式過熱器中,采用了對流式和輻射式兩種不同熱力特性的過熱器,使汽溫受鍋爐負荷變化的影響較小,但是一般仍是接近對流的特性,蒸汽溫度隨著鍋爐負荷的升高、降低而相應升高、降低。


   (3)汽壓變化對汽溫的影響。蒸汽壓力越高,其對應的飽和溫度就越高;反之,就越低。因此,如因某個擾動使蒸汽壓力有一個較大幅度的升高或降低,則汽溫就會相應地升高或降低。


   (4)給水溫度和減溫水量對汽溫的影響。在汽包鍋爐中,給水溫度降低或升高,汽溫反會升高或降低。減溫水量的大小更直接影響汽溫的降、升。


   (5)高壓缸排汽溫度對再熱汽溫的影響。再熱器的進出口蒸汽溫度都是隨著高壓缸排汽的溫度升降而相應升高、降低的。


問題四

什么叫熱偏差?產生熱偏差的原因有哪些?


   在并列工作的受熱面管子中,某根管內工質吸熱不均的現象叫熱偏差。對于管組中,工質焓值大于平均值的管子叫做偏差管。過熱器產生熱偏差的原因主要是熱力不均和水力不均兩方面的原因造成的。


問題五

什么叫熱力不均?它是怎樣產生的?


   熱力不均就是同一受熱面管組中,熱負荷不均的現象。熱力不均既能由結構特點引起,也能由運行工況引起。如沿煙道寬度煙溫分布不均和煙速不均的現象;受熱面的蛇形管平面不平或間距不均造成煙氣走廊;受熱面的積灰,結渣、爐膛火焰中心偏斜;運行操作調整不良使火焰偏斜、下移、抬高等,都將造成熱力不均。


   (l)保證蒸汽參數達到額定并且穩定運行。


   (2)保證著火穩定,燃燒中心適當,火焰分布均勻,不燒壞設備,避免積灰結焦。


   (3)使鍋爐和機組在最經濟條件下安全運行。


問題六

什么叫鍋爐的儲熱能力?儲熱能力的大小與什么有關?


   當外界負荷變動而鍋爐燃燒工況不變時,鍋爐工質、受熱面及爐墻能夠放出或吸入熱量的能力叫做鍋爐的儲熱能力。


   儲熱能力的大小主要取決于鍋爐的工作水容積及受熱面金屬量的大小,并且與鍋爐的蒸汽壓力有關。即工作水容積越大,受熱面金屬量越多,蒸汽壓力越低,鍋爐的儲熱能力越大。對于采用重型爐墻的鍋爐,儲熱量還與爐墻有關。


問題七

鍋爐的儲熱能力對運行調節的影響怎樣?


   當外界負荷變動時,鍋爐內工質和金屬的溫度、熱量等都要發生變化。如負荷增加而燃燒末及時調整時使汽壓下降,則對應的飽和溫度降低,鍋水液體熱相應減少,此時鍋水以及金屬內蓄熱放出將使一部分鍋水自身汽化變為蒸汽。這些附加蒸發量的產生能起到減緩汽壓下降的作用。所以儲熱能力越大則汽壓下降的速度就越慢。與此相反,當燃燒工況不變,負荷減少使汽壓升高時,由于飽和溫度升高,工質和金屬就將一部分熱量儲存起來,使汽壓上升的速度減緩。因此,鍋爐的儲熱能力對運行參數的穩定是有利的。但是當鍋爐調節需要主動變更工況而改變燃燒率時,鍋爐的負荷、壓力、溫度則因有儲熱能力而變化遲鈍,不能迅速適應工況變動的要求。


問題八

運行中為什么要定期校對水位計?


   因為鍋爐運行中汽包水位是以就地布置的一次水位計為準的,而運行人員在控制盤上是根據低置水位計來控制水位,調整給水量的;由于低置水位計需要較多的傳遞環節、轉換過程和設備,有時難免在某個環節出現一些異常、故障,影響了水位指示的正確性,而造成各個低置水位計之間的誤差。因此必須定期根據汽包就地水位計的指示,校對低置水位計的正確性,防止因水位監視不準確而引起水位事故發生。


問題九

定期排污有哪些規定?


   (1)鍋爐的定期排污,應根據化學值班員的通知,并在實施監護的情況下進行操作。


   (2)排污必須在征得主值班員同意后進行。


   (3)排污操作人員的穿戴應符合安現要求。操作場所應有照明,通道無雜物堆積,在排污裝置有缺陷時,禁止排污操作。


   (4)使用專門的扳手操作并不準加套管。


   (5)操作應逐一回路進行,并按規定的時間執行。


問題十

燃燒自動調節或壓力自動調節投運項注意什么?


   燃燒自動調節或壓力自動調節投入運行時,必須注意監視其工作情況,遇有工況變化及重大操作,必須將其解列。壓力自動調節投入時,必須保持下兩層給粉機在穩定轉速(500r/min 以上)運行,以保證穩定的火焰。


問題十一

鍋爐熄火后應做哪些安全措施?


   (1)繼續通風5min。排除燃燒室和煙道可能殘存的可燃物,然后關閉各風門并停止送、引風機運行,以防由于冷卻,造成汽壓下降過快。


   (2)熄火后保留一、二級旁路或開啟一級旁路和再熱器向空排汽,10min后關閉,以保持過熱器和再熱器不致超溫。


   (3)停爐后應嚴格控制鍋爐的降壓速度,采取自然泄壓方式(即隨停爐后的冷卻自行降壓),嚴禁采取開啟向空排汽等方式強行泄壓。以免損壞設備。


   (4)停爐后當鍋爐尚有壓力和輔機留有電源時,不允許對鍋爐機組不加監視。


   (5)為防止鍋爐受熱面內部腐蝕,停爐后應根據要求做好停爐保護工作。


   (6)冬季停爐還應做好設備的防凍工作。


問題十二

熱爐放水如何操作?


以SG400/13.7鍋爐為例:


   (1)鍋爐滑停到熄火前,汽包壓力應不大于1.5MPa,汽包水位維持在0~50mm,滅火后汽壓降到1MPa,開啟過熱器疏水門,通知汽機關閉一、二級旁路。


   (2)鍋爐熄火后各風門、擋板、人孔門、看火門等均應嚴密關閉。


   (3)鍋爐熄火前開始抄錄汽包各點壁溫,以后每隔半。時抄錄一次,直至汽壓降到零以后4h為止。


   (4)鍋爐熄火后60min,開啟大直徑下降管放水門(一次門開足,直通門開1/4圈),微開事故放水門進行放水,放水至電接點水位計指示為-250mm時,再繼續放30min,然后關閉各放水門,使汽包內的水基本放完。


   (5)鍋爐熄火后4h,屏式過熱器后煙溫不大于400℃,汽包壓力在0.8MPa以下,汽包上、下壁各測點溫度不大于200℃,進行鍋爐水冷壁與省煤器放水。


   (6)開啟各水冷壁下聯箱、大直徑下降管放水門(一次門開足,直通門開1/4圈)、事故放水門,同時開啟省煤器放水門1/8圈。嚴格控制鍋爐泄壓速度0.8~0.3MPa所需時間一般為2~2.5h; 0.3~OMPa所需時間一般為3h。


    (7)當汽包壓力降到零時,開啟所有空氣門和微開聯箱向空排汽門,同時開啟給水操作臺和減溫水系統放水門。


   (8)在帶壓熱爐放水過程中,汽包上、下壁溫差最大值不得超過40℃,當溫差達到40℃時,應暫停放水,待溫差穩定后,重新放水。


   (9)當爐膛內有大塊焦渣包住爐管或爐膛敷設的衛燃帶時,應根據具體情況,適當推遲放水時間,減緩放水速度,以防止該處爐管過熱。


   (10)停爐前檢查省煤器再循環門是否關閉嚴密,以免給水進入汽包,造成汽包下壁溫度降低。


    (11)停爐后應開后再熱器向空排汽門和冷段疏水門。


   (12)在鍋爐放水過程中,應檢查各處膨脹正常。


問題十三

鍋爐正常停運后,為什么要采用自然降壓?


   由于水蒸氣在一定壓力下具有一定的飽和溫度,當壓力變化時,飽和水、飽和汽的溫度也相應發生變化。如果鍋爐停爐后壓力下降過快,則飽和水、飽和汽的溫度也大幅度下降。由于在較低壓力時飽和溫度對壓力的變化率較高,又因汽包上壁與飽和汽接觸、下壁與飽和水接觸,水的導熱系數比汽大,則汽包下壁的蓄熱量很快傳給水,使汽包下壁溫度接近于壓力下降后新的壓力下的飽和溫度,而汽包上壁傳熱效果差維持較高的溫度,汽包上壁溫高于下壁溫,汽壓下降越快,汽包上、下壁溫差越大。同時汽壓下降速度過快,其對應的飽和溫度也下降加快,水冷壁、省煤器及聯箱的壁溫下降也越快,由于急劇冷卻、收縮將會產生很大溫度應力,局部接頭、焊口處易產生裂紋,所以鍋爐正常停運后要采取自然降壓。當鍋爐正常熄火停運后,應關閉所有汽水門,關閉煙道擋板、人孔門,使鍋爐處于密閉狀態,自然冷卻降壓。


問題十四

為什么無論是正常冷卻,還是緊急冷卻,在停爐的最初6h內,均需關閉所有煙、風爐門和擋板?


   停爐后的正常冷卻和緊急冷卻,在停爐后的最初6h內是完全相同的,均需關閉所有煙、風爐門和擋板。兩者的區別在于正常冷卻時,可在停爐6h后開啟引、送風機的擋板進行自然通風,而緊急冷卻時,允許在停爐6h后啟動引風機通風和加強上水、放水來加速冷卻。


   制約停爐冷卻速度的主要因素,是停爐后汽包不得產生過大的熱應力。與點火升壓時蒸汽和爐水對汽包加熱相反,停爐后因汽包外部有保溫層,汽包壁溫下降的速度比蒸汽和爐水的飽和溫度下降速度慢,是上部的蒸汽和下部的爐水對汽包壁進行冷卻。因爐水對汽包壁的放熱系數較大,汽包下半部的壁溫下降較快,而飽和蒸汽在汽包上半部的加熱下成為過熱蒸汽。過熱蒸汽不但導熱系數很小,而且因其溫度比他和蒸汽溫度高,密度比飽和蒸汽小,無法與飽和蒸汽進行自然對流。所以,蒸汽對汽包上壁的放熱系數很小,汽包上半部的溫度下降較慢。汽包上、下半部因出現溫差產生向上的香蕉變形而形成熱應力。


   在停爐初期汽包形成較大熱應力時,汽包的壓力還較高,兩者疊加所產生的折算應力較大。因此,停爐初期過大的熱應力會危及汽包的安全。


   由于汽包熱應力的大小,主要取決于蒸汽和爐水飽和溫度下降的速度。所以,降低汽包熱應力的最有效方法是延緩汽包壓力下降的速度。停爐后的最初6h內,關閉所有煙。風爐門和擋板是防止汽包壓力下降過快的最好、最簡單易行的方法。


   停爐6h內,因爐墻散熱和煙囪仍然存在引風能力,冷空氣從煙、風爐門、擋板及爐管穿墻等不嚴密處漏入爐膛,吸收熱量成為熱空氣后從排囪排出。所以,即使是關閉所有煙、風爐門擋板,汽包壓力仍然是在慢慢下降。停爐6h后,汽包壓力已降至很低水平,即使啟動引風機通風和加強上水、放水加快冷卻,汽包的熱應力也較小,而且此時因汽包壓力很低,其兩者疊加的折算應力也較小,已不會對汽包的安全構成威脅。


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