鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)及水泥余熱發(fā)電鍋爐性能

1、第一部分 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)及水泥余熱 發(fā)電鍋爐性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一章 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)一、基本知識(shí) 1、熱傳遞的三種基本方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射傳導(dǎo)：熱量從高溫物體傳遞到低溫物體或者從物體的高溫部分傳遞到低溫部分。對(duì)流：溫度不同的各部分物體之間發(fā)生宏觀相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞過程稱為熱對(duì)流。輻射：熱量的傳遞是通過電磁波的方式進(jìn)行，物體之間不直接接觸。傳熱基本方程：Q=KFt W 式中 K傳熱系數(shù)F傳熱面積 m2t冷熱物體表面溫度之差絕對(duì)黑體輻射力：E=T4 W/ m2 式中：斯蒂芬-波爾茨曼常數(shù) 數(shù)值為5.669710-8 W/ (m2. K4)T 物體表面絕對(duì)溫度 K實(shí)際黑體輻射力：E=T4 W/ m2

2、 式中黑度 在01之間2、換熱器的類型通常將換熱器分為表面式和混合式兩種。表面式：冷熱兩種流體不直接接觸，通過金屬壁面來實(shí)現(xiàn)換熱。如電廠中的凝汽器、高、低壓加熱器等。按照冷熱兩種流體的流向，表面式換熱器又分為：順流式、逆流式和混合式三種。順流式是指熱流體的流動(dòng)方向與冷流體的流動(dòng)方向自進(jìn)至出方向相同；方向相反時(shí)則為逆流式；而部分方向相同，部分方向相反的稱為混合式。在順流式熱交換器中，首先是較高溫度的熱流體與較低溫度的冷流體直接進(jìn)行熱交換，因此管壁溫度較低，在熱流體溫度較高時(shí)不容易燒壞。但由于熱流體的溫度逐漸降低，冷流體的溫度逐漸升高，兩者之間的溫差越來越小，故傳熱效率較逆流式要低。在一定溫度下，

3、要使兩種型式的表面換熱器達(dá)到同樣的目的，則順流式要比逆流式的面積要大?；旌鲜郊嬗袃烧叩膬?yōu)點(diǎn)?；旌鲜剑豪錈醿煞N流體直接接觸，互相混合來實(shí)現(xiàn)換熱。這種換熱器效率最高，但兩種流體不容易分離。如電廠中的冷卻塔、熱力除氧器等。二、鍋爐及其分類 鍋爐也稱蒸汽發(fā)生器，是利用燃料或工業(yè)生產(chǎn)中余熱的熱能，將工質(zhì)加熱到一定溫度和壓力的換熱設(shè)備。鍋爐用途廣泛，型式眾多，一般可按下列方法分類： 1、按用途分類 電站鍋爐：大多為大容量、高參數(shù)鍋爐，火室燃燒，熱效率高，出口工質(zhì)為過熱蒸汽。 工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖，大多為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低；出口工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽工業(yè)鍋爐，出口工質(zhì)為熱

4、水的稱為熱水鍋爐。 船用鍋爐：用作船舶動(dòng)力，一般采用低、中參數(shù)，大多燃油。鍋爐體積小，重量輕。 機(jī)車鍋爐：用作機(jī)車動(dòng)力，一般為小容量、低參數(shù)，火床燃燒，以燃煤為主，鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，現(xiàn)已少用。 注汽鍋爐：用于油田對(duì)稠油的注汽熱采，出口工質(zhì)一般為高壓濕蒸汽。 2、按結(jié)構(gòu)分類 火管鍋爐：煙氣在火管內(nèi)流過，可以制成小容量，低參數(shù)鍋爐，熱效率較低，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水質(zhì)要求低，運(yùn)行維修方便。 水管鍋爐：汽水在管內(nèi)流過，可以制成小容量，低參數(shù)鍋爐，也可制成大容量、高參數(shù)鍋爐。電站鍋爐均為水管鍋爐，熱效率較高，但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行水平的要求也較高。 3、按循環(huán)方式分類 自然循環(huán)鍋筒鍋爐：具有鍋筒，利用下降管和上升管中工質(zhì)

5、密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)，只能在臨界壓力以下應(yīng)用。 多次強(qiáng)制循環(huán)鍋筒鍋爐：也稱輔助循環(huán)鍋筒鍋爐。具有鍋筒和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中的工質(zhì)密度差和循環(huán)泵壓力建立工質(zhì)循環(huán)。只能在臨界壓力以下應(yīng)用。 低倍率循環(huán)鍋爐：具有汽水分離器和循環(huán)泵，主要靠循環(huán)泵建立工質(zhì)循環(huán)，可應(yīng)用于亞臨界壓力和超臨界壓力，循環(huán)倍率低，一般為1.252.0。 直流鍋爐：無鍋筒，給水靠水泵壓力，一次通過受熱面產(chǎn)生蒸汽，適用于高壓和超臨界壓力鍋爐。 復(fù)合循環(huán)鍋爐：具有再循環(huán)泵。鍋爐負(fù)荷低時(shí)按再循環(huán)方式運(yùn)行，負(fù)荷高時(shí)按直流方式運(yùn)行，可應(yīng)用于亞臨界壓力和超臨界壓力。 4、 按鍋爐出口工質(zhì)壓力分類 低壓鍋爐 一般壓力小于 1.275MPa (1

6、3kgf/cm2 ) 中壓鍋爐 一般壓力為 3.825MPa (39 kgf/cm2) 高壓鍋爐 一般壓力為 9.8MPa (100 kgf/cm2 ) 超高壓鍋爐 一般壓力為 13.73MPa (140 kgf/cm2 ) 亞臨界壓力鍋爐 一般壓力為16.67MPa (170kgf/cm2 ) 超臨界壓力鍋爐 壓力大于 22.13MPa (225.65 kgf/cm2 ) 5、 按燃燒方式分類 火床燃燒鍋爐：主要用于工業(yè)鍋爐，其中包括固定爐排爐、倒轉(zhuǎn)爐排拋煤機(jī)爐、振動(dòng)爐排爐；下飼式爐排爐和往復(fù)推飼爐排爐等。燃料主要在爐排上燃燒。 火室燃燒鍋爐：主要用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體燃料和煤粉的

7、鍋爐均為火室燃燒鍋爐。火室燃燒時(shí)，燃料主要在爐膛空間懸浮燃燒。 旋風(fēng)（沸騰）爐：送入爐排的空氣流速較高，使大粒燃煤在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小粒燃煤隨空氣上升并燃燒。用于燃用劣質(zhì)燃料。多為工業(yè)鍋爐，大型循環(huán)沸騰燃燒鍋爐可用作電站鍋爐。 6、按所用燃料或能源分類 固體燃料鍋爐 燃用煤等固體燃料。 液體燃料鍋爐 燃用重油等液體燃料。 氣體燃料鍋爐 燃用天然氣等氣體燃料。 余熱鍋爐 利用冶金、石油化工等工業(yè)的余熱作熱源。 原子能鍋爐 利用核反應(yīng)堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽發(fā)生器。 廢料鍋爐 利用垃圾、樹皮、廢液等作為廢料的鍋爐。 其他能源鍋爐 利用地?zé)?、太陽能等能源的蒸汽發(fā)生器或熱水器。 7、按排

8、渣方式分類 固態(tài)排渣鍋爐：燃料燃燒后生成的灰渣呈固態(tài)排出，是燃煤鍋爐的主要排渣方式。 液態(tài)排渣鍋爐：燃料燃燒后生成的灰渣呈液態(tài)從渣口流出，在裂化箱的冷卻水中裂化成小顆粒后排入水溝。 8、按爐膛煙氣壓力分類 負(fù)壓鍋爐 爐膛壓力保持負(fù)壓，有送、引風(fēng)機(jī)，是燃煤鍋爐主要型式。 微正壓鍋爐 爐膛壓力大于為25 kPa ，不需引風(fēng)機(jī)，宜于低氧燃燒。 增壓鍋爐 爐膛壓力大于0.3 MPa ，用于蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)。 三、鍋爐的參數(shù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 鍋爐參數(shù) 鍋爐參數(shù)一般指鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度和給水溫度。 工業(yè)蒸汽鍋爐的容量用額定蒸發(fā)量表示。額定蒸發(fā)量表明鍋爐在額定蒸汽壓力、蒸汽溫度、規(guī)定的鍋爐效率和給水

9、溫度下，連續(xù)運(yùn)行時(shí)所必須保證的最大蒸發(fā)量，常以每小時(shí)能產(chǎn)生以噸計(jì)的蒸汽量來表示，單位t / h 。 熱水鍋爐的容量用額定供量表示，單位為 kW ( kcal /h ) 。 電站鍋爐的容量也用額定蒸發(fā)量表示，單位為 t / h 。 鍋爐蒸汽壓力和溫度是指過熱器主汽閥出口處的過熱蒸汽壓力和過熱蒸汽溫度，對(duì)于無過熱器的鍋爐，用主汽閥出口處的飽和蒸汽壓力和溫度表示。壓力的單位為 MPa ( kgf /cm2 )，溫度的單位為 。 鍋爐給水溫度是指進(jìn)省煤器的給水溫度，對(duì)無省煤器的鍋爐指進(jìn)鍋爐鍋筒的水溫，單位為 。 工業(yè)蒸汽鍋爐的給水溫度為20、60、105三檔。電站鍋爐的給水溫度為（中壓）150、170

10、、（高壓）215、（亞臨界）260。 鍋爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)通常用鍋爐熱效率、鍋爐成本及鍋爐可靠性3項(xiàng)來表示。優(yōu)質(zhì)鍋爐應(yīng)保證熱效率高，成本低及運(yùn)行可靠。 1、鍋爐熱效率 鍋爐熱效率是指送入鍋爐的全部熱量中被有效利用的百分?jǐn)?shù)?，F(xiàn)代電站鍋爐的熱效率都在90%以上。工業(yè)鍋爐的熱效率（包括熱水鍋爐）55%87%。 2、鍋爐成本 鍋爐成本一般用成本中的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鋼材消耗率表示。鋼材消耗率的定義為鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重量，單位為 t / h 。鍋爐參數(shù)、循環(huán)方式、燃料種類及鍋爐部件結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材消耗率均有影響。鍋爐蒸汽參數(shù)高、容量小、燃煤、采用自然循環(huán)、采用管式空氣預(yù)熱器及鋼柱構(gòu)架可使

11、鋼材消耗率增大；參數(shù)低、容量大、采用直流鍋爐、燃油或燃?xì)?、采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器及鋼筋混凝土構(gòu)架可使鋼材消耗率減小。 工業(yè)鍋爐的鋼材消耗率在56噸鋼材t / h 左右；電站鍋爐的鋼材消耗率一般在2.55噸鋼材h / t 范圍內(nèi)。在保證鍋爐安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)上應(yīng)合理降低鋼材消耗率，尤其是耐熱合金鋼材的消耗率。 3、鍋爐可靠性 鍋爐可靠性常用下列3種指標(biāo)來衡量。 （1）連續(xù)運(yùn)行時(shí)間=兩次檢修之間的運(yùn)行時(shí)間（用小時(shí)表示）。 事故停用時(shí)間 （2）事故率 = 100% 運(yùn)行總時(shí)間+事故停用時(shí)間 運(yùn)行總時(shí)間+備用總時(shí)間 （3）可用率 = 100% 統(tǒng)計(jì)時(shí)間總時(shí)間 四、鍋爐型號(hào) 1、 工業(yè)鍋爐型號(hào) 工

12、業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)由三部分組成，各部分短橫線相連。 第一部分分三段，分別表示鍋爐型號(hào)（用漢語拼音字母代號(hào)）、燃燒方式（用漢語拼音字母代號(hào)）和蒸發(fā)量（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為 t / h ；熱水火爐為供熱量，單位為 MW；余熱鍋爐以受熱面表示，單位為 m2 ）。 工業(yè)鍋爐型號(hào) 鍋爐型式 代號(hào) 鍋爐型式 代號(hào) 立式水管 LS 單鍋筒縱置式 DZ 立式火管 LH 單鍋筒橫置式 DH 臥式內(nèi)燃 WN 雙鍋筒橫置式 SH 單鍋筒立式 DL 雙鍋筒縱置式 SZ 燃燒方式代號(hào) 燃燒方式 代 號(hào) 燃燒方式 代 號(hào) 固定爐排 G （固） 振動(dòng)爐排 Z （振） 活動(dòng)首搖爐排 H （活） 下飼爐排 A （下） 鏈條爐排

13、 L （鏈） 往復(fù)推飼爐排W（往） 拋煤機(jī) P （拋） 快裝式水管鍋爐在型號(hào)第一部分用 K（快）代替鍋筒數(shù)量代號(hào)?？煅b縱橫鍋筒式鍋爐用 KZ （快，縱）代號(hào)；快裝強(qiáng)制循環(huán)鍋爐用 KQ（快，強(qiáng)）代號(hào)。 第二部分表示工質(zhì)參數(shù)，對(duì)工業(yè)蒸汽鍋爐，分額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度兩段，中間以斜線相隔，常用單位分別為 MPa和 、 蒸汽溫度為飽和溫度時(shí)，型號(hào)第二部分無斜線和第二段。對(duì)熱水鍋爐，第二部分由三段組成，分別為額定壓力、出水溫度和進(jìn)水溫度，段與段之間用斜線隔開。 第三部分表示燃料種類及設(shè)計(jì)次序，共兩段：第一段表示燃料種類（用漢語拼音字母代號(hào)），第二段表示設(shè)計(jì)次序（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示），原型設(shè)計(jì)無第二段。

14、 2、電站鍋爐型號(hào) 電站鍋爐型號(hào)也由三部分組成。第一部分表示鍋爐制造廠代號(hào)；第二部分表示鍋爐參數(shù)；第三部分表示設(shè)計(jì)燃料代號(hào)及設(shè)計(jì)次序。 第二章 水泥余熱發(fā)電用鍋爐在大型干法水泥生產(chǎn)線（2000t/d以上）上，通過設(shè)置在窯頭的AQC鍋爐和窯尾的PH鍋爐來回收篦冷機(jī)與預(yù)熱器出口廢氣的余熱進(jìn)行發(fā)電是水泥純低溫余熱發(fā)電的主要方式?，F(xiàn)就寧國一線中的這兩類川崎型鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)等加以說明。一、 鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng) 目單 位鍋爐PHAQC廢氣入口溫度350360廢氣出口溫度25091廢氣流量Nm3/h258550165300廢氣管道直徑：入口出口旁路mm3300320034003700230022

15、40蒸發(fā)量t/h19.311.8蒸汽壓力kg/cm22626蒸汽溫度330350給水溫度22357二、鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)PH鍋爐（附圖一）該爐結(jié)構(gòu)型式為臥式強(qiáng)制循環(huán)汽包爐，2臺(tái)強(qiáng)制循環(huán)泵（1臺(tái)備用）。PH鍋爐采用臥式布置的優(yōu)點(diǎn)一是可以減少受熱面積灰，二是可以減少振打裝置的數(shù)量，系統(tǒng)漏風(fēng)量少。鍋爐受熱面包括：一組過熱器和四組蒸發(fā)器，全部為蛇形懸吊光管。受熱面中過熱器和第二、第四組蒸發(fā)器為逆流式，第一、第三組蒸發(fā)器為順流式，其中第一、二組蒸發(fā)器共用一個(gè)出口聯(lián)箱，第三、四組蒸發(fā)器共用一個(gè)出口聯(lián)箱。在受熱面中，蒸發(fā)器換熱面積5702m2,傳熱管共1044根，規(guī)格31.8 t2.9；過熱器換熱面積1314m2

16、，傳熱管共80根，規(guī)格38.1 t3.2。為增強(qiáng)換熱效果，管與管之間采用錯(cuò)列布置。為減少受熱面的積灰，保證受熱面的換熱效果，在受熱面?zhèn)鳠峁芟露撕附佑姓翊驐U，通過振打裝置（410A、B）錘頭連續(xù)地振打，使粘附在傳熱管表面的生料粉塵在振打力的作用下落入下部灰斗，灰斗中的粉塵通過鍋爐底部的粉塵輸送裝置（包括：411拉鏈機(jī)、412回轉(zhuǎn)閥、413、414、415拉鏈機(jī)）送入窯喂料斗提0417。鍋爐入口廢氣管道上設(shè)有入口擋板490，廢氣管道上設(shè)有旁路擋板491，出口廢氣管道上未設(shè)擋板。為滿足水泥熟料系統(tǒng)中原料磨烘干的需要，該爐出口廢氣溫度設(shè)計(jì)在250，故而沒有省煤器，當(dāng)雨季原料中水分較大時(shí)，還可以通過調(diào)節(jié)

17、491擋板的開度來提高入磨風(fēng)溫，以保證原料磨的產(chǎn)能。AQC鍋爐該爐結(jié)構(gòu)型式為立式自然循環(huán)汽包爐，受熱面自上而下依次為一組過熱器、一組蒸發(fā)器和兩組省煤器，均為逆流式布置。其中，過熱器出、入口各一個(gè)聯(lián)箱，換熱面積2539m2,傳熱管共80根；蒸發(fā)器出、入口各六個(gè)聯(lián)箱，換熱面積6524m2,傳熱管上下九層，共298根；省煤器出、入口各一個(gè)聯(lián)箱，換熱面積20252m2,傳熱管共80根。因受熱面?zhèn)鳠峁苋坎捎闽捚?，故雖然受熱面換熱面積較大，但爐體結(jié)構(gòu)尺寸卻較PH爐要小。因該爐利用的廢氣中所含粉塵為熟料顆粒，不具有粘附性，而熟料顆粒硬度較大，為減少入爐粉塵含量，降低熟料顆粒對(duì)鍋爐受熱面?zhèn)鳠峁艿哪p，在鍋

18、爐入口前段風(fēng)管設(shè)有沉降室，沉降后的熟料顆粒經(jīng)311回轉(zhuǎn)閥、312拉鏈機(jī)送入0701裙板機(jī)。鍋爐的取風(fēng)口取自篦冷機(jī)四室，以保證有較高的入爐溫度，同時(shí)又能滿足工藝生產(chǎn)線的需求。在鍋爐沉降室前的入口廢氣管道上設(shè)有入口擋板390，廢氣管道上設(shè)有旁路擋板391，出口廢氣管道上未設(shè)擋板。另外在原篦冷機(jī)直接入0537電收塵的余風(fēng)出口設(shè)有擋板392。鑒于該爐入爐風(fēng)溫時(shí)常超溫的實(shí)際運(yùn)行情況，2000年在沉降室上增設(shè)一冷風(fēng)擋板，較好地起到了調(diào)節(jié)入爐風(fēng)溫的作用。三、鍋爐的控制與聯(lián)鎖1、 負(fù)荷控制余熱發(fā)電系統(tǒng)中鍋爐負(fù)荷的控制主要靠調(diào)節(jié)鍋爐入口擋板與旁路擋板的開度來實(shí)現(xiàn)。鍋爐負(fù)荷與汽包水位、冷卻水泵的運(yùn)行狀態(tài)等聯(lián)鎖，運(yùn)

19、行中：當(dāng)某臺(tái)鍋爐汽包水位中控測(cè)量值低于該爐汽包水位最低設(shè)定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)甩爐：鍋爐入口擋板自動(dòng)全開，旁路擋板自動(dòng)全閉；當(dāng)中控出現(xiàn)兩臺(tái)冷卻水泵都為停止信號(hào)時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)保護(hù)跳停，同時(shí)兩鍋爐自動(dòng)甩爐；當(dāng)PH爐循環(huán)水流量低于最低流量（90t/h）時(shí)，PH爐自動(dòng)甩爐。另外，為保證水泥窯系統(tǒng)廢氣暢通，兩鍋爐入口擋板還與旁路擋板互鎖，即：只有當(dāng)入口擋板全開（100%）時(shí)，才可以進(jìn)行旁路擋板的操作，反之亦然。2、 壓力、溫度控制鍋爐汽包壓力及過熱器壓力主要通過調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)，在汽包上及過熱器出口管道上設(shè)有安全閥，當(dāng)壓力超過安全閥動(dòng)作值時(shí)，安全閥打開泄壓，直至壓力降至回復(fù)值。兩鍋爐原設(shè)計(jì)未設(shè)溫度調(diào)節(jié)裝置，但

20、實(shí)際運(yùn)行中因AQC鍋爐入爐風(fēng)溫波動(dòng)較大，且經(jīng)常超溫嚴(yán)重，為減少超溫給鍋爐造成的不利影響，后在沉降室上裝設(shè)一冷風(fēng)擋板，較好地解決了鍋爐超溫嚴(yán)重的問題。3、 汽包水位調(diào)節(jié)鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)采用三沖量自動(dòng)給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用主蒸汽流量、給水量和汽包水位三個(gè)信號(hào)，通過PID調(diào)節(jié)，來控制給水調(diào)節(jié)閥321V（421V）的開度及速度，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本原理如圖所示，汽包水位是主信號(hào)，也是校正信號(hào)，任何擾動(dòng)使水位的升高或降低，經(jīng)水位變送器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器發(fā)出的調(diào)節(jié)信號(hào)，經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)小或開大給水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，使水位得到調(diào)整。這是一個(gè)閉合回路，是一般的反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如果只根據(jù)一

21、個(gè)水位信號(hào)來進(jìn)行調(diào)節(jié)就無法克服“虛假水位”和給水壓力波動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)擾。蒸汽流量信號(hào)為前饋信號(hào)。當(dāng)蒸汽流量突然增大時(shí)，虛假水位現(xiàn)象要使調(diào)節(jié)器發(fā)出關(guān)小調(diào)節(jié)閥門的信號(hào)，與此同時(shí)，外擾信號(hào)蒸汽流量D作為前饋信號(hào)加到調(diào)節(jié)器，使調(diào)節(jié)器發(fā)出開大給水閥門的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)相互制約，減少或抵消了虛假水位的影響，從而改善了調(diào)節(jié)品質(zhì)。但僅有水位信號(hào)和蒸汽流量信號(hào)還是不夠的，只有增加了給水流量信號(hào)后才能達(dá)到比較滿意的調(diào)節(jié)效果。給水流量信號(hào)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換后送到調(diào)節(jié)器，信號(hào)極性為“-”，這表示信號(hào)按負(fù)極性送入調(diào)節(jié)器。當(dāng)給水流量增加時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出減小，即發(fā)出關(guān)小調(diào)節(jié)閥的信號(hào)，反之亦然。蒸汽流量信號(hào)極性為“+”，信號(hào)按正極性送

22、入調(diào)節(jié)器，即說明當(dāng)蒸汽流量信號(hào)增加時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)增加，開大給水調(diào)節(jié)閥門。汽包水位信號(hào)也為“+”，這并不說明汽包水位增加時(shí)要開大給水調(diào)節(jié)閥門，而是當(dāng)水位升高時(shí)，由于水位信號(hào)是用差壓方式測(cè)量的，經(jīng)變送器送到調(diào)節(jié)器的信號(hào)減小，使給水閥關(guān)小，這也正達(dá)到了水位升高閥門應(yīng)關(guān)小的要求。所以變送器輸入調(diào)節(jié)器的信號(hào)減小時(shí)，要求調(diào)節(jié)器的輸出也要減小；反之，輸入調(diào)節(jié)器的信號(hào)增加時(shí)，要求調(diào)節(jié)器的輸出也增加，所以水位信號(hào)應(yīng)按“+”極性接入。四、水位計(jì)基本原理及故障處理水位控制的重要性 從某種意義上說，當(dāng)系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，DCS系統(tǒng)基本上以控制各部分水位為核心進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)鍋爐汽包水位過高時(shí)會(huì)造成主蒸汽溫度下降，

23、過熱器結(jié)垢，汽輪機(jī)積鹽，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生水沖擊；當(dāng)鍋爐汽包水位過低時(shí)會(huì)造成鍋爐內(nèi)部循環(huán)中斷，形成局部干燒，對(duì)PH鍋爐，還會(huì)引起循環(huán)泵汽蝕損壞。鍋爐水位的最佳正常運(yùn)行范圍為050mm?，F(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)以汽包為例，實(shí)際上汽包在正常運(yùn)行時(shí)始終處于飽合狀態(tài)，且內(nèi)部工質(zhì)劇烈運(yùn)動(dòng)。從垂直方向上看，工質(zhì)各熱工的變化是一個(gè)漸變的過程，不存在一個(gè)明顯的汽水分界線，一般以參數(shù)相對(duì)高度變化最快處為汽包定義水位?，F(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)是一個(gè)上下部都與汽包相通的容器，在水位計(jì)內(nèi)有明顯的汽水分界面，由于汽包內(nèi)定義水位以下部分仍含有部分汽泡，顯然表現(xiàn)的密度要小于水位計(jì)中水的密度，因此現(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)的水位要低于汽包內(nèi)的實(shí)際水位。現(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)同汽包處于同一

24、壓力下，一旦玻璃破碎或其它原因造成泄漏，一浪費(fèi)能源，二是可能造成人身傷害，因此要嚴(yán)格按照操作規(guī)程和設(shè)備使用說明書進(jìn)行操作。水位計(jì)的沖洗操作步驟為：沖洗水位計(jì)時(shí)，要戴好防護(hù)手套，臉部不要正對(duì)水位計(jì)，動(dòng)作要緩慢，以免玻璃管由于忽冷忽熱而破碎傷人；沖洗水位的順序，按照閥門（旋塞）的位置（下部是放水閥，中部是水閥，上部是汽閥）可歸納成“下中中來上上下”七個(gè)字。即：先開下部放水閥（下），沖洗汽水通路和玻璃管；再關(guān)閉水閥（中），單獨(dú)沖洗汽路，接著先開水閥（中），再關(guān)汽閥（上），單獨(dú)沖洗水路；最后，先開汽閥（上），再關(guān)放水閥（下），使水位恢復(fù)正常。以上步驟操作完畢，如果水位迅速上升，并有輕微波動(dòng)，表明水位計(jì)

25、正常，如果水位上升緩慢，表明水位計(jì)有堵塞現(xiàn)象，就重新沖洗和檢查。水位變送器水位變送器將容器內(nèi)水位信號(hào)轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，由差壓變送器檢測(cè)出差壓的大小以420mA DC信號(hào)送至DCS系統(tǒng)輸入接口，DCS系統(tǒng)經(jīng)計(jì)算后再轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水位信號(hào)送至CRT，同時(shí)用于給水閥門的自動(dòng)調(diào)節(jié)。如上圖所示：在汽包水位上下限處各開連通孔，上連通孔聯(lián)接一小汽包，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，小汽包內(nèi)的水位始終在其中心線上，與汽包水位變化無關(guān)。這樣將上下兩連通孔用管道聯(lián)至變送器兩端，其差壓為：P=H水g-h水+(H- h) 汽g 由于汽水，上式可簡(jiǎn)化為P=水(H- h)g 得 h=H-P/水g 水位變送器在正常工作狀態(tài)下，各部分都充滿了

26、水（除小小汽包上半部外），這樣無論差壓變送器相對(duì)于壓力容器的位置如何，都能正確檢測(cè)出差壓及至水位，如果因停機(jī)或其它原因有空氣進(jìn)入，必然導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)，這樣就要進(jìn)行蒸汽掃管，排除空氣，排空氣一般采用打開變送器頂部排氣塞的方法，當(dāng)判斷管道內(nèi)可能有異物時(shí)開排污閥（）進(jìn)行排污。進(jìn)行排污等操作時(shí)，一定要先開啟壓力平衡閥，平衡差壓變送器膜盒兩面的壓力，避免差壓過大損壞膜盒。冬季夜間氣溫低于0時(shí)可能會(huì)凍住導(dǎo)壓管，使差壓無法正確傳送，CRT出現(xiàn)假水位信號(hào)，變送器內(nèi)部結(jié)凍時(shí)還會(huì)使變送器損壞，所以冬季當(dāng)氣溫較低時(shí)應(yīng)及時(shí)投入伴熱管，并保證其正常工作。五、鍋爐的排污及爐內(nèi)防腐蝕的主要措施1、排污的目的是，通過排除鍋爐內(nèi)

27、的泥垢，過剩的含鹽量，含堿量以及水面的泡沫和油脂，從而保持鍋爐水一定的含鹽量及含堿量鍋爐通過連續(xù)排污和定期排污，保持鍋爐水質(zhì)的良好，就可以減緩水垢的生長(zhǎng)，提高蒸發(fā)效能，保持蒸汽質(zhì)量，對(duì)燃燒鍋爐還可節(jié)約燃料。連續(xù)排污也叫表面排污，這種排污方式是連續(xù)不斷地從爐水表面將濃度最大的爐水排出。主要目的是降低爐水中的含鹽量，防止因爐水濃度過高造成的不良影響。定期排污也叫間斷排污或底部排污。定期排污是在鍋爐系統(tǒng)的最低點(diǎn)進(jìn)行的，如鍋爐的泥鼓和下聯(lián)箱等處。目的是為了排出爐內(nèi)新形成的泥垢，以及其它沉淀物。定期排污的時(shí)間雖然較短，但是排出鍋爐內(nèi)沉淀物的作用卻很強(qiáng)，另外，定期排污還能迅速調(diào)節(jié)鍋爐水濃度，以補(bǔ)連續(xù)排污不

28、足。定期排污在鍋爐負(fù)荷低的時(shí)候進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持勤排、少排、均衡排污的原則。2、爐內(nèi)防腐蝕的主要措施有：給水除氧 采用熱力除氧或化學(xué)除氧?？刂茽t水堿度符合標(biāo)準(zhǔn) 使?fàn)t水pH值保持在1012(我廠為9.410.5)之間，同時(shí)保持爐水相對(duì)堿度小于0.2，以減緩腐蝕；爐水的硝酸鹽處理 在中低壓鍋爐上，用投加硝酸鹽的方法可以防止苛性脆化。硝酸鹽的加入量，需維持水中NaCO3/NaOH=0.350.40,其中NaOH是以爐水含堿度計(jì)算的；爐水的磷酸鹽處理 在中低壓鍋爐上，最常用的是磷酸三鈉（Na3PO4）,它不僅可以防止苛性脆化，還能防止生成水垢：爐水中的鈣、鎂等碳酸鹽水垢通過與磷酸三鈉反應(yīng)而生成磷酸鹽水渣，

29、可以通過排污的方式排除。目前我廠即采用此種方式。六、鍋爐常見故障現(xiàn)象及處理方法鍋爐承壓部件的損壞1、 鍋爐受熱面損壞的現(xiàn)象 汽包水位下降較快； 純水消耗量明顯增大 蒸汽壓力和給水壓力下降； 給水量不正常大于蒸汽流量； 排煙溫度升高； 輕微泄漏時(shí)，有蒸汽噴出的響聲，爆破時(shí)有顯著的響聲；2、 鍋爐受熱面損壞的原因 鍋爐質(zhì)量不良，水處理方式不正確，化學(xué)監(jiān)督不嚴(yán)，未按規(guī)定排污，致使管內(nèi)結(jié)垢腐蝕； 制造、檢修或安裝時(shí)管子或管口被雜物堵塞，致使水循環(huán)不良引起管壁過熱，產(chǎn)生鼓包或裂紋； 管子安裝不當(dāng)，制造有缺陷，材質(zhì)不合格，焊接質(zhì)量不良； 鍋爐負(fù)荷過低，熱負(fù)荷偏斜或排污量過大，造成水循環(huán)破壞； 升溫升壓時(shí)受

30、熱面聯(lián)箱或受熱面受熱為均，出現(xiàn)過高熱應(yīng)力，造成焊口出現(xiàn)裂紋； 鍋爐高速含塵廢氣與受熱面沖刷磨損嚴(yán)重，致使受熱面管壁變薄。3、 受熱面損壞的處理方法 立即停爐，關(guān)390/開391擋板，關(guān)閉301V或401V主汽門； 提高給水壓力，增加鍋爐給水； 如損壞嚴(yán)重時(shí)致使鍋爐汽壓迅速降低，給水消耗太多，經(jīng)增加給水仍不能保持汽包水位時(shí)應(yīng)停止給水； 處理故障時(shí)須密切注意運(yùn)行鍋爐的給水情況； 鍋爐入口風(fēng)溫降至100以下時(shí)鍋爐放水進(jìn)行處理； 鍋爐故障處理完畢后，必須經(jīng)水壓試驗(yàn)合格后方可投入運(yùn)行。 汽水共騰1、 汽水共騰的現(xiàn)象 蒸汽和爐水的含鹽量增大； 過熱蒸汽溫度下降； 汽包水位發(fā)生劇烈波動(dòng)，汽包水位計(jì)模糊不清；

31、 嚴(yán)重時(shí)，蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊； 汽輪機(jī)熱效率下降；2、 汽水共騰的原因 爐水水質(zhì)電導(dǎo)率不合格； 鍋爐入口風(fēng)溫和風(fēng)量波動(dòng)較大，造成負(fù)荷波動(dòng)劇烈； 鍋爐汽包內(nèi)的汽水分離裝置有缺陷或水位過高；3、 汽水共騰的處理方法 適當(dāng)降低鍋爐蒸發(fā)量，并保持鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行； 全開鍋爐連續(xù)排污閥必要時(shí)開啟事故放水閥或其它排污閥，同時(shí)增加給水量； 停止向鍋爐汽包內(nèi)加藥； 盡量維持低汽包水位； 開啟過熱器和蒸汽管道上所有疏水閥； 通知現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)排污水進(jìn)行檢測(cè)，并采取一定措施改善水質(zhì)量； 鍋爐爐水質(zhì)量未改善之前，不允許增加鍋爐負(fù)荷； 待故障消除后應(yīng)沖洗水位計(jì)； 鍋爐水位異常 1、鍋爐滿水的現(xiàn)象 汽包水位高于正常水位； 汽

32、包水位報(bào)警值出現(xiàn)高報(bào)； 過熱蒸汽溫度下降； 蒸汽含鹽量增大； 鍋爐給水流量不正常大于蒸汽流量； 當(dāng)鍋爐嚴(yán)重滿水時(shí)蒸汽管道發(fā)生水沖擊；2、鍋爐滿水的原因 鍋爐給水閥自動(dòng)失靈，給水自動(dòng)調(diào)整裝置； 水位變送器、蒸汽量或給水量表指示不正確，使運(yùn)行人員誤判斷而操作錯(cuò)誤； 鍋爐負(fù)荷突然增加太快； 運(yùn)行人員疏忽大意，對(duì)水位監(jiān)視不夠，調(diào)整不及時(shí)或操作不當(dāng)；3、鍋爐滿水的處理 中控與現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)水位，必要時(shí)應(yīng)立即沖洗水位計(jì)； 若因給水自動(dòng)調(diào)整失靈而影響水位升高時(shí)，應(yīng)手動(dòng)關(guān)小給水閥，減小給水量； 如果水位繼續(xù)升高，應(yīng)開啟事故放水閥或排污閥； 若水位超過最高報(bào)警時(shí)應(yīng)立即停爐，關(guān)閉主汽門； 停止向鍋爐上水，開啟省煤器與汽包聯(lián)箱排污閥； 由于鍋爐負(fù)荷驟增而造成水位升高時(shí)應(yīng)暫緩增加負(fù)荷； 因給水壓力異常而引起汽包水位升高時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)備用泵，停止原始泵進(jìn)行處理； 鍋爐缺水時(shí)的現(xiàn)象 汽包水位低于正常水位，報(bào)警值低報(bào)； 給水流量不正常； 嚴(yán)重缺水時(shí)造成過熱蒸汽溫度升高；鍋爐缺水的原因 鍋爐給水自動(dòng)裝置失靈； 水位變送器、蒸汽量或給水量表指示不正確，使運(yùn)行人員誤判斷而操作錯(cuò)誤； 鍋爐負(fù)荷驟減； 給水壓力突然下降； 鍋爐管道閥門泄漏或排污量過大； 運(yùn)行人員疏忽大意，對(duì)水位監(jiān)視不夠，調(diào)整不及時(shí)或操作不當(dāng)；鍋爐缺水時(shí)的處理 中控與