鍋爐汽包壁溫差的控制及預(yù)防

關(guān)于鍋爐汽包壁溫差的控制及預(yù)防鍋爐汽包壁溫差的控制及預(yù)防一：汽包壁溫差產(chǎn)生的機(jī)理二：汽包壁溫差將導(dǎo)致汽包產(chǎn)生強(qiáng)大的熱應(yīng)力三：控制及預(yù)防汽包壁溫差的措施第2頁,共16頁，星期六，2024年，5月一：汽包壁溫差產(chǎn)生的機(jī)理鍋爐上水時汽包產(chǎn)生的溫差鍋爐升壓過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差在停爐冷卻過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差第3頁,共16頁，星期六，2024年，5月鍋爐上水時汽包產(chǎn)生的溫差當(dāng)鍋爐上水時，來自除氧器的給水經(jīng)給水泵首先進(jìn)進(jìn)管壁較薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后進(jìn)進(jìn)汽包。因此，管壁首先被加熱，而且溫度上升較快，而汽包不但壁厚而且又是最后接觸水，則加熱溫度上升就比較慢。當(dāng)水進(jìn)進(jìn)汽包時，總是先與汽包下壁接觸，故汽包水位以下壁溫首先上升，造成汽包下部壁溫高于上部壁溫。另外，一定溫度的給水進(jìn)進(jìn)汽包后，內(nèi)壁溫度隨之升高，因汽包壁較厚，外部與環(huán)境接觸，外表面溫度上升的速度較內(nèi)壁溫升慢，從而形成了內(nèi)外壁的溫差。第4頁,共16頁，星期六，2024年，5月鍋爐升壓過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差升壓初期，鍋爐點火后投進(jìn)爐內(nèi)的燃料量很少，火焰在爐內(nèi)的布滿程度差，水冷壁受熱不均，工質(zhì)吸熱量少，且在壓力低時，工質(zhì)的汽化潛熱大，這時產(chǎn)生的蒸汽量很少，蒸發(fā)區(qū)內(nèi)的自然循環(huán)尚不正常，汽包內(nèi)的水活動很慢或局部停滯，對汽包壁的放熱系數(shù)很小，所以汽包下壁溫升小。汽包上壁與飽和蒸汽接觸，當(dāng)壓力升高時，飽和蒸汽碰到較冷的汽包壁便發(fā)生凝聚放熱，由于蒸汽凝聚時的放熱系數(shù)要比汽包下半部水的放熱系數(shù)大幾倍，上壁溫度很快達(dá)到對應(yīng)壓力下的飽和溫度，使汽包上壁溫度大于下壁溫度。另外，汽包升壓速度越快，飽和溫度升高也越快，產(chǎn)生的溫差就越大。這樣由最初上水時上部壁溫低于下部很快變?yōu)楦哂谙虏勘跍?，因而形成了汽包壁溫上部高，下部低的壁溫差?頁,共16頁，星期六，2024年，5月在停爐冷卻過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差在停爐過程中，鍋爐進(jìn)進(jìn)降壓和冷卻階段，汽包主要靠內(nèi)部工質(zhì)進(jìn)行冷卻，由于汽包內(nèi)爐水壓力及對應(yīng)的飽和溫度逐漸下降，汽包下壁對爐水放熱，使汽包壁很快冷卻，而汽包上壁與蒸汽接觸，在降壓過程中放熱系數(shù)較低，金屬冷卻緩慢，所以出現(xiàn)上部壁溫大于下部壁溫，造成溫差。如降壓速度越快，則溫差越大，特別是當(dāng)壓力降到低值時，將出現(xiàn)較大的溫差。第6頁,共16頁，星期六，2024年，5月二：汽包壁溫差將導(dǎo)致汽包產(chǎn)生強(qiáng)大的熱應(yīng)力汽包上部壁溫的升高使得上壁金屬欲伸長而被下部限制，因而受到軸向壓應(yīng)力，下部金屬則受到軸向拉應(yīng)力。這樣將會使汽包趨向于拱背狀的變形。過大壁溫差的產(chǎn)生，將會導(dǎo)致汽包的熱應(yīng)力增大，進(jìn)而導(dǎo)致汽包受到損傷，減少汽包的使用壽命。第7頁,共16頁，星期六，2024年，5月三：控制及預(yù)防汽包壁溫差的措施嚴(yán)格按要求控制上水溫度和上水速度。點火初期嚴(yán)格控制升溫升壓速度停爐后嚴(yán)格控制降溫降壓速度第8頁,共16頁，星期六，2024年，5月嚴(yán)格按要求控制上水溫度和上水速度。

嚴(yán)格按要求控制上水溫度和上水速度一般規(guī)定上水時間夏季不少于2h，冬季不少于4h。若上水溫度與汽包壁溫差小于40℃時，可適當(dāng)加快上水速度。第9頁,共16頁，星期六，2024年，5月點火初期嚴(yán)格控制升溫升壓速度一般規(guī)定汽包內(nèi)飽和溫度的溫升速度不超過1～1.5℃。在升壓過程中，若發(fā)現(xiàn)汽包溫差過大時，首先應(yīng)減慢升壓速度或暫停升壓，同時可適當(dāng)開啟對空排汽以加大排汽量，或及時將旁路系統(tǒng)投運以增加通汽量等辦法加以控制。另外，應(yīng)加強(qiáng)燃燒調(diào)整以盡量保證熱負(fù)荷均勻，盡可能地進(jìn)步給水溫度，維持汽包水位在較高的水平。采用水冷壁下聯(lián)箱定期或連續(xù)放水的方法，這樣既可以促進(jìn)水循環(huán)，還可以使受熱面受熱均勻，減少汽包壁溫差。第10頁,共16頁，星期六，2024年，5月停爐后嚴(yán)格控制降溫降壓速度在鍋爐停爐后，一般采用悶爐的方法使鍋爐自然冷卻，但在實際操縱中，往往采取加速冷卻的方法。根據(jù)運行經(jīng)驗，在停爐冷卻的末期，尤其是在帶壓放水后，壁溫差有時高達(dá)80℃以上，這對鍋爐汽包的安全構(gòu)成了極大的危害。因此，必須采取預(yù)防措施。避免鍋爐急劇冷卻盡量維持汽包在高水位運行進(jìn)步給水溫度緊急冷卻可采取鍋爐換水的方法以降低汽包壁溫差第11頁,共16頁，星期六，2024年，5月課堂提問汽包上下壁溫差大控制方法是什么？汽包上下壁溫差大控制方法是上滿水，水全部充滿汽包使上下壁溫差均勻。停爐時控制降溫降壓速度。啟動時控制升壓速度或定排建立水循環(huán)。第12頁,共16頁，星期六，2024年，5月課堂提問汽包兩端溫差是為什么？兩端的水流較中間的流速慢是造成汽包兩端溫度較低的主要原因。第13頁,共16頁，星期六，2024年，5月課堂提問什么是正常停爐？什么是非正常停爐？鍋爐計劃內(nèi)大、小修停爐和由于總負(fù)荷降低為了避免大多數(shù)鍋爐低負(fù)荷運行，而將其中一臺鍋爐停下轉(zhuǎn)入備用，均屬于正常停爐。鍋爐有缺陷必須停爐才能處理，但由于種種原因又不允許立即停爐，而要等常用鍋爐投入運行或負(fù)荷降低后才能停爐的稱為故障停爐。省煤器管泄漏但仍可維持正常水位，等待負(fù)荷安排好再停爐處理就是故障停爐的典型例子。鍋爐出現(xiàn)無法維持運行的嚴(yán)重缺陷，如水冷壁管爆破，鍋爐滅火或省煤器管爆破無法維持鍋爐水位，安全閥全部失效，爐墻倒塌或鋼架被燒紅，所有水位計損壞，嚴(yán)重缺水滿水等，不停爐就會造成嚴(yán)重后果，不需請示有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)立即停爐的稱為緊急停爐。應(yīng)該說明緊急停爐與緊急冷卻或正常停爐與正常冷卻是兩回事，兩者之間并無必然的聯(lián)系。即緊急停爐也可以采取正常冷卻；正常停爐也可采取緊急冷卻。當(dāng)檢修工期較長，緊急停爐可以采用正常冷卻；當(dāng)檢修工期很短，甚至需要搶修時，為爭取時間，正常停爐也可以采用緊急冷卻。緊急冷卻雖然是規(guī)程所允許的，但對鍋爐壽命有不利影響，因此，只要時間允許盡量不要采用緊急冷卻。第14頁,共16頁，星期六，2024年，5月課堂提問關(guān)于停爐放水的問題。