锅炉受热面的安全运行分析.doc

锅炉受热面的安全运行分析 水冷壁、省煤器的安全运行 汽包锅炉的水冷壁处于炉膛高温火焰下工作，能否保持其长期安全可靠地运行，主要取决于管子的壁温。如果管壁工作温度超过管子金属材料允许的极限温度时，管子就要损坏。如果管壁温度有周期性的波动，即使管壁最高温度低于允许极限温度，管子也有可能受交变的温度应力而疲劳破坏。在一定的热负荷下，管子外壁温度的高低主要取决于工质的放热系数和流量。由于水在沸腾状态下的换热系数很大，正常情况下管壁温度仅比工质的饱和温度略高，因而壁温不会超限。但当管内汽水两相的工质发生流动和换热恶化时，管子内壁水膜被破坏，工质的换热系数显著降低，就会使管子金属发生超温。 为了保证锅炉在各种工况下水冷壁的安全性，在锅炉设计中，对水冷壁水循环的特性要作充分的考虑，并且在锅炉投运后，对水冷壁系统进行全面的循环特性试验，包括锅炉启动特性、负荷特性、水位特性、压力特性等，以及变更给水温度和定期排污对锅炉水循环系统的影响。  在正常运行时，一般采取以下的两个措施来提高锅炉水冷壁水循环的可靠性进而保证，水冷壁工作的安全性。 (1)减少并列管束的受热不均 由于炉内温度沿炉膛深度和宽度的分布都是不均匀的，故水冷壁各部分的吸热量也有大有小，燃烧器区域由于热负荷较大，工质吸热量也较大。运行中为减少并列管束的受热不均，一般从组织合理燃烧下手，减少炉膛内火焰的偏斜，维持燃烧室内不结渣，保持炉膛内火焰的充满度，控制汽温汽压稳定，并及时进行吹灰或“捅焦”，保持受热面的清洁。 锅炉低负荷进行时，由于燃烧器投运数量较少，炉内火焰充满度差，故水冷壁的受热不均匀相对增加。此时，应特别注意燃烧器的运行情况，保持燃烧稳定，投入燃烧器时应尽可能对称，保持良好的火焰位置，提高火焰充满度，改善受热情况。 (2)防止下降管带汽 运行中，为防止下降管带汽，应维持正常的汽包水位，防止汽压和负荷出现突然变化。如果水位过低，则会造成下降管带汽；而汽压|负荷的突变，以会造成下降管进口工质的汽化。所以，运行中应特别注意控制和保持水位、汽压和汽温等参数的稳定。二、过热器和再热器的安全运行 过热器和再热器是锅炉的主要受热面之一，在启停过程中和变工况运行时，过热器、再热器受热面的安全运行应特别受到注意。运行中它应满足两个条件：其一、过热汽温、再热汽温满足汽机冲转、升速、并网和升负荷的需要；其二、过热器和再热器在锅炉启停和不同负荷下运行时管壁温度不能超过材料的许可温度，联箱、管子等不产生过大的周期性应力，以延长其使用寿命。 1、过热器的安全运行 锅炉启动过程中过热器受热面的冷却是靠自身蒸汽的流动来完成的，此时若热偏差过大，会引起过热器管壁金属温度超温。一般说来，过热器内的积水是无法通过放水门排干净的，而锅炉水压试验后启动时，过热器是充满水的；当锅炉在停炉后启动时，过热器内也会有一部分凝结水。虽然各种过热器均有疏水装置，但过热器蛇形管底部的水无法疏出，形成水塞，妨碍锅炉启动后蒸汽的流动。由于布置等原因，各平行管中的积水往往是不均匀的的，在通汽压力不足时，积水少的管子能被蒸汽疏通，而积水多的管子仍然处在水塞状态，造成各管的工质流量不一致，使各平行管间产生热偏差。 在锅炉运行中，如果燃烧不良、烟道内局部严重积灰使烟道两侧烟气量和温度分布不均匀时，也会造成热偏差。消除热偏差的一般方法为： (1)在锅炉启动时，疏水尚未排干净时，可限制锅炉升压速度，在较低压力下对过热器进行充分疏水，并使积水在蛇形管内自行蒸发，这样既减少了积水量，又能使积水在蒸发时吸收管壁热量从而对管道进行冷却。为了加速受热面内的积水的蒸发，在锅炉启动时利用汽机抽真空系统对锅炉进行抽真空，是目前比较常用的一种方法。 (2)为了有利于过热器内积水的疏通和暧管，在锅炉启动开始时，应将高温过热器出口集箱疏水门全开，高旁投入后可适当关小过热器集箱疏水门，当汽机主汽门前疏水开启后，关闭过热器集箱疏水，通过汽机主汽门前疏水对主蒸汽管道进行疏水和暖管。 (3)炉内燃烧工况的调整。锅炉启动过程中，规定炉膛出口处烟温左右偏差不大于30℃，最高不超过50℃。在燃烧调整时，通常采用改变两侧送引风机的负荷或调整投运的燃烧器位置、运行方式等使两侧烟温尽量一致。 2、再热器的安全运行  锅炉启动初期，当过热器内压力尚未建立，旁路系统尚未投运之前，再热器处于干烧状态，此时为了防止管壁超温，应严格控制炉膛出口烟温。在再热器内有工质流过后，再热器的工作状态和安全运行与过热器基本相同。三、防止锅炉四管泄漏和爆破 在锅炉的各类事故中四管(省煤器、水冷壁、过热器、再热器)泄漏、爆破约占各类事故总数的30％，有的机组甚至高