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)生的機理二：汽包壁溫差將導(dǎo)致汽包產(chǎn)生強大的熱應(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)給水泵首先進進管壁較薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后進進汽包。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)水進進汽包時，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，一定溫度的給水進進汽包后，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，鍋爐進進降壓和冷卻階段，汽包主要靠內(nèi)部工質(zhì)進行冷卻，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)加強燃燒調(diào)整以盡量保證熱負(fù)荷均勻，盡可能地進步給水溫度，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。