200mw燃煤机组锅炉汽包壁温差的原因分析及预防

《200mw燃煤机组锅炉汽包壁温差的原因分析及预防》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、200MW燃煤机组锅炉汽包壁温差的原因分析及预防　　(1华北电力大学，河北保定071051；2.内蒙古能源锡林热电厂内蒙古锡林浩特026000；3.XX高等纺织专科学校，四川XX611731) 　　摘要：以200MW燃煤机组为对象，分析了锅炉汽包壁温差产生的原因及其危害锅炉安全运行的原因，提出了防止锅炉汽包壁温差产生的措施。 　　关键词：锅炉；汽包壁温差；热应力；控制预防 　　中图分类号：TK223.1+3文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)08—0152—01 　　国华X

2、X热电分公司为2×200MW燃煤火电机组，每台机组配2台**锅炉厂生产的HG-410/9.8-15型单汽包高压自然循环、四角切圆燃烧锅炉，尾部竖井烟道中交错布置两级省煤器和两级空气预热器。尾部受热面的布置形式为双级双列布置。 　　锅炉的汽包长度为14100mm，内径1600mm，壁厚100mm，最高允许工作压力11.92MPa，超压试验允许压力14.1MPa，热电公司运行规程规定汽包上下壁温差不允许超过40℃。然而，在实际运行中，却出现了锅炉汽包壁的温差超过允许值的现象，严重影响锅炉运行的安全性。为

3、此，对锅炉汽包壁温差产生的原因进行了分析，并提出了防范措施。 1汽包壁温差产生的原因 1.1锅炉上水时汽包产生的温差 　　当锅炉上水时，来自除氧器的给水经给水泵首先进入管壁较薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后进入汽包。因此，管壁首先被加热，而且温度上升较快，而汽包不但壁厚而且又是最后接触水，则加热温度上升就比较慢。当水进入汽包时，总是先与汽包下壁接触，故汽包水位以下壁温首先上升，造成汽包下部壁温高于上部壁温。另外，一定温度的给水进入汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较厚，外部与环境接触，外表面

4、温度上升的速度较内壁温升慢，从而形成了内外壁的温差。 1.2锅炉升压过程中汽包产生的壁温差 　　升压初期，锅炉点火后投入炉内的燃料量很少，火焰在炉内的充满程度差，水冷壁受热不均，工质吸热量少，且在压力低时，工质的汽化潜热大，这时产生的蒸汽量很少，蒸发区内的自然循环尚不正常，汽包内的水流动很慢或局部停滞，对汽包壁的放热系数很小，所以汽包下壁温升小。汽包上壁与饱和蒸汽接触，当压力升高时，饱和蒸汽遇到较冷的汽包壁便发生凝结放热，由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大几倍，上壁温度很快达到对

5、应压力下的饱和温度，使汽包上壁温度大于下壁温度。另外，汽包升压速度越快，饱和温度升高也越快，产生的温差就越大。这样由最初上水时上部壁温低于下部很快变为高于 　　下部壁温，因而形成了汽包壁温上部高，下部低的壁温差。 1.3在停炉冷却过程中汽包产生的壁温差 　　在停炉过程中，锅炉进入降压和冷却阶段，汽包主要靠内部工质进行冷却，由于汽包内炉水压力及对应的饱和温度逐渐下降，汽包下壁对炉水放热，使汽包壁很快冷却，而汽包上壁与蒸汽接触，在降压过程中放热系数较低，金属冷却缓慢，所以出现上部壁温大于下部壁温，造成

6、温差。如降压速度越快，则温差越大，特别是当压力降到低值时，将出现较大的温差。 2汽包壁温差将导致汽包产生强大的热应力 　　汽包上部壁温的升高使得上壁金属欲伸长而被下部限制，因而受到轴向压应力，下部金属则受到轴向拉应力。这样将会使汽包趋向于拱背状的变形。过大壁温差的产生，将会导致汽包的热应力增大，进而导致汽包受到损伤，减少汽包的使用寿命。另外，由于汽包壁厚，而连接在汽包上的各种管子都较薄，出现温差时就会造成薄厚管膨胀不均产生热应力，严重时使焊口开裂发生危险。 3控制及预防汽包壁温差的措施 　　3

7、.1严格按照规程要求控制上水温度和上水速度 　　一般规定上水时间夏季不少于2h，冬季不少于4h。若上水温度与汽包壁温差小于40℃时，可适当加快上水速度。另外为了减少温差，锅炉冷态启动时应尽早投入临炉加热。 3.2点火初期严格控制升温升压速度 　　一般规定汽包内饱和温度的温升速度不超过1～1.5℃。在升压过程中，若发现汽包温差过大时，首先应减慢升压速度或暂停升压，同时可适当开启对空排汽以加大排汽量，或及时将旁路系统投运以增加通汽量等办法加以控制。另外，应加强燃烧调整以尽量保证热负荷均匀，尽可能地

8、提高给水温度，维持汽包水位在较高的水平。采用水冷壁下联箱定期或连续放水的方法，这样既可以促进水循环，还可以使受热面受热均匀，减少汽包壁温差。 3.3停炉后严格控制降温降压速度 　　在锅炉停炉后，一般采用闷炉的方法使锅炉自然冷却，但在实际操作中，往往采取加速冷却的方法。根据运行经验，在停炉冷却的末期，尤其是在带压放水后，壁温差有时高达80℃以上，这对锅炉汽包的安全构成了极大的危害。因此，必须采取预防措施。 　　3.3.1避免锅炉急剧冷却