第四章--余热锅炉的运行和控制优秀PPT.pptx
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1、第四章第四章 余热锅炉的运行限制余热锅炉的运行限制1、新安装的余、新安装的余热锅热锅炉在启炉在启动动前的准前的准备备工作工作 汽包附件、平安阀、液面计和仪表等都经校验合格,并安装完毕。对相连的协助设备进行单体试运行合格,全部相连阀门开关试验敏捷。进行水压试验,主要检验承压部件的严密性。烘炉,除去炉墙的水分及锅炉管内积水。煮炉或碱洗,除去蒸发系统受热面的油脂、铁锈、氧化皮和其他腐蚀物、水垢等。冲管,用蒸汽冲去蒸汽管道内的杂质。校验平安阀。2、余热锅炉进行水压试验的目的、余热锅炉进行水压试验的目的水压试验分为工作压力试验和超压试验两种。水压试验的目的是为了检验汽水系统承压部件的强度和严密性。一般在
2、承压部件检修后及余热锅炉中、小修后,都要进行工作压力试验,而新安装和大修后的余热锅炉都要进行超水压试验。3、漏风试验、漏风试验漏风试验主要是检查炉膛、烟道、冷热风道、除尘器及全部孔门的严密性,消退漏风点。检查炉膛和烟道是否漏风,一般可分别接受正压试验法和负压试验法。正压试验法是使炉膛及烟道保持3050Pa的正压,通过视察烟雾向外逸出,来检查炉膛、烟道是否向外漏风;负压试验法是使炉膛、烟道保持100150Pa的负压,然后用火把或蜡烛在靠近炉墙和烟道的外表面移动,在不严密处,火焰就会被吸向该处,以此来检查炉膛、烟道是否向外漏风。检查空气预热器、风道和挡板的严密性一般接受正压试验法。4、烘炉、烘炉在
3、锅炉砌砖工作完毕后进行烘炉。烘炉的主要目的是为了渐渐干燥炉墙,使炉墙具备运行所必需的条件。因为在砌筑过程中,灰浆内含水约3040%,虽部分被炉墙干的砖块吸取,但一般在烘炉前还剩余10%左右的水分,如不进行干燥或烘炉不当,都将使炉墙砌体产生裂缝和变形。5、煮炉的目的、煮炉的目的由于新安装的锅炉其受热面管系集箱及汽包的内壁上油锈等污染物,若在运行前不进行处理的话,就会部分附在管壁形成硬的附着物,导致受热面的导热系数削减。从而影响锅炉的热效率,另一部分则会溶解于水中影响蒸汽的品质,危害汽轮机的平安运行,依据电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)工作压力小于9.8Mpa的汽包锅炉,可不进行化学清洗,
4、而进行碱煮炉。6、余热锅炉吹管的目的、余热锅炉吹管的目的为了清除在制造、运输、保管、安装过程中留在过热器系统及蒸汽管道中的各种杂物(如砂粒、石块、氧化铁皮等),防止机组在运行中过热器爆管和汽机通流部分损伤,提高机组的平安性和经济性,并改善运行期间的蒸汽品质,对蒸汽管道进行吹扫,俗称打靶。7、新安装的余热锅炉在启动前都要做的工作 汽包附件、平安阀、液面计和仪表等都经校验合格,并安装完毕。对相连的协助设备进行单体试运行合格,全部相连阀门开关试验敏捷。进行水压试验,主要检验承压部件的严密性。烘炉,除去炉墙的水分及锅炉管内积水。煮炉或碱洗,除去蒸发系统受热面的油脂、铁锈、氧化皮和其他腐蚀物、水垢等。冲
5、管,用蒸汽冲去蒸汽管道内的杂质。校验平安阀。8、余热锅炉进行水压试验的目的水压试验分为工作压力试验和超压试验两种。水压试验的目的是为了检验汽水系统承压部件的强度和严密性。一般在承压部件检修后及余热锅炉中、小修后,都要进行工作压力试验,而新安装和大修后的余热锅炉都要进行超水压试验。9、余热锅炉升温升压过程中的留意事项在升温顺升压过程中,要留意升温速率不得超过50/h;汽包中的液位应始终保持处于正常位置,可用进水阀和余热锅炉的排放阀来限制。余热锅炉在开车期间操作状态不稳定,蒸汽系统的积垢和过量的氧化铁生成物会落到余热锅炉的底部,应定期打开排污阀以免结垢(操作前先渐渐预热排污阀和排放阀)10、余热锅
6、炉启动过程中汽包水位的限制余热锅炉升温初期,锅水渐渐受热、汽化、膨胀,使水位上升,此时不宜用事故放水阀降低水位,而应从定期排污阀排出,既可提高锅水品质,又能促进水循环。随着气压、气温的上升,排汽量的增大,应依据汽包水位的变更趋势,刚好补充给水。在进行余热锅炉冲管或平安阀校验时,常因蒸汽流量的突然增大,气压速降而造成严峻的“虚假水位”现象。因此,在进行上述操作前应先保持较低水位,然后依据变更的蒸汽流量加大给水,防止平安阀回座等缘由造成水位过低。依据锅炉负荷状况,刚好切换给水管路运行,并在规定的条件下,投入给水自装置工作。11、余热锅炉的虚假水位虚假水位就是短暂的、不真实水位。当汽包压力突降时,由
7、于锅炉水饱和温度下降到相对压力下的饱和温度而放出大量热量来自蒸发,于是锅炉水内气泡增加,体积膨胀使水位上升,形成虚假水位。汽包压力突升,则相应的饱和温度提高,一部分热量被用于锅炉水加热,使蒸发量削减,锅炉水中气泡量削减,体积收缩,促使水位降低,同样形成虚假水位。余热锅炉负荷突变、高温工艺气中断、平安阀动作和工艺气量不稳定等运行状况不正常时,都会产生虚假水位。12、余热锅炉定期排污的操作程序排污前要与锅炉监盘人员联系好。全开定期排污总阀,确认一个要排污的点,全开排污一次阀,缓慢打开二次阀。确认每点排污时间为半分钟,先关二次阀,后关一次阀。确认每点排污完毕,关排污总阀。13、余热锅炉定期排污的规定
8、定期排污就是定期排出锅炉内的沉底物,从而保证正常的水循环,定期排污可快速调整炉水品质,补充连续排污的不足,所以必需按规定进行。坚持按规定频次进行排污,排污人员要穿戴好符合规定的防护用具和运用规定的操作工具。当炉水品质恶化,司炉人员应听从水分析人员增加定期排污次数的确定。排污要逐点进行,每点都应排到,防止遗漏,每点排污时间限制为1520s。不允许快速上水,实行边上水边排污的方法,以免破坏水循环。排污时,操作人员不准离开现场,并禁止多台汽包同时进行排污。排污过程如遇锅炉及附件发生故障,应马上停止排污。排污完毕,做好记录。14、余热锅炉排污留意事项排污前要将锅炉水位调至稍高于正常水位线。排污时要严密
9、监视水位,防止因排污造成锅炉缺水。排污后管内不应再有水流淌的声音,间隔一段时间后,最好再用手触摸排污阀以外的排污管道,假如温度高,表明排污阀有泄漏,应查明缘由后加以消退。本着“勤排、少排、匀整排”的原则,每班至少排污一次。在一台锅炉上同时有几根排污管时,必需对全部的排污管轮番进行排污。假如只排一部分,而长期不排另一部分,就会降低锅炉水品质,或者将部分排污管堵塞,甚至引起水循环破坏和爆管事故,当多台炉同时运用一根排污总管,禁止同时排污,防止排污倒流入相邻的锅炉内。排污操作应短促间断进行,即每次排污阀开后即关,关后再开,如此重复数次,依靠吸力使渣垢快速向排污口汇合,然后集中排出。假如一次排污时间过
10、长,锅水中含渣垢的浓度先高再低,既降低排污效果,又增加了排污量,还可能造成局部水循环故障。15、余热锅炉的自动限制余热锅炉的自动限制包括自动调整及自动爱护两部分。自动调整系统有:汽包水位调整;蒸汽温度调整;蒸汽压力调整;省煤器人口水温调整;给水泵再循环水量调整;除氧器水箱水位及压力调整等。自动爱护系统有:蒸发器水量的最小值爱护;还有调整系统中失调的爱护;如汽包水位过高或过低爱护;除氧器水箱水位太低;水泵的联锁爱护等,16、余热锅炉稳定水位的必要性16.1水位高水位高于正常规定值,会减小蒸汽空间,使蒸汽在汽包汽空间的流速增加,所携带水滴也增加。由于流速增加,蒸汽停留时间短,使有些水滴来不及从蒸汽
11、中分别出来。上述二方面都会造成汽水分别条件恶化,影响蒸汽品质。假如水位很高,水可能冲到过热器中,本锅炉汽包的位置高于过热器,这种现象更可能发生。所以水位上升是不允许的。16.2水位低从循环泵的汽蚀问题中,知道汽包水位低会使泵入口水柱降低,即入口水压力低,简洁使泵入口水汽化。从另一方面来看,当泵的工作扬程不变时,入口压力低必定造成出口压力低。出口压力与汽包内压力的差值是用来克服蒸发器及连接管路的流淌阻力。现在这个压力差值减小,势必引起蒸发器的流量减小,这对蒸发器也是不利的,所以水位降低也是不允许的。由于水位凹凸的影响太大,确定要接受自动调整系统来调整水位,使其稳定在规定值。16.3水位的选定通常
12、的水位正常值在汽包中心旁边,A、B余热锅炉水位的设计值在汽包中心以下152.4mm处,此设计值作为正常运行的水位标准值(给定值)。当锅炉启动时,选定的水位给定值要低于正常运行的水位值。这是因为汽包下部通过下降管与蒸发器相连接,蒸发器的位置又低于汽包,启动时蒸发器内充溢水。启动后烟气流经蒸发器使水吸热,水温上升使水容积略有增加。有汽产生后,水内有汽使水容积又增大,这部分增加的水容积将通过下降管转移到汽包,使汽包水位上升。假如当时选用正常运行时的水位,现在水位将会过高。所以启动时的水位给定值要低,现选定值比允许最低水位高50mm。确定的允许最低水位值是从循环泵不发生汽蚀的原则来考虑的,在运行条件下
13、水位低会使循环泵人口压力低,而泵入口压力低会发生水汽化,入口有汽就使泵发生汽蚀。现在规定允许最低水位值不会发生入口水汽化,再加50mm更平安。当锅炉在低负荷时,即蒸汽流量小于额定值的20,也接受较低的水位给定值。17、影响汽包水位的因素进入汽包的物质量有给水,离开汽包的物质量有蒸汽和排污,假如三者数量不平衡,会造成水位变更。蒸汽压力的变更,短时间内蒸发器的循环倍率发生变更都会使汽包水位变更。现分别叙述之17.1蒸汽流量用户突然变更用汽量,而给水量没有变更,此时汽包水位要变更。当用汽量突然增加时,水位要降低。17.2给水流量外界用蒸汽量不变更时,给水量的多少与水位凹凸是干脆有关的。17.3汽包水
14、位在给水流量作用下,具有滞后性,水位不会自平衡。17.4汽包水位在蒸汽流量作用下,不仅没有自平衡实力,而且存在“虚假水位”现象。以上几条结论确定了汽包水位调整的方式。18、蒸汽温度调整的必要性过热器的任务是:把饱和蒸汽加热到过热蒸汽,蒸汽温度达到450才能满足蒸汽轮机的用汽要求。蒸汽温度高于设计值,管道及汽轮机的材料强度下降。蒸汽温度低于设计值,使蒸汽焓下降,做功实力下降,影响汽轮发电机输出功率。从另一方面来看,蒸汽初温度低,会使汽轮机末级叶片含湿量增加,对汽机不利。因此锅炉在运行中要保证蒸汽温度。19、蒸汽温度调整原则及方法常接受喷水或喷饱和蒸汽的方法来降低蒸汽温度符合设计值。从调整的观点来
15、看只能从高温向低温调整,反过来则不行。所以设计过热器时,常多装些传热面,以达到双方向调整的目的。例如多装传热面,在设计工况下,因传热面大而使传热量多,使蒸汽出口温度高于设计值,此时可以喷水或喷低温饱和蒸汽,使汽温下降。当烟气温度下降时,蒸汽温度也会低于设计值,此时可以削减喷入水的数量,使汽温上升复原设计值。减温方式都接受减温器,常用减温器有面式和混合式两种,见图42。(a)是面式减温器,管外是蒸汽,管内是冷却水(用给水),是通过传热面来传递热量。调整汽温时反应迟缓,调整不刚好。(b)是混合式减温器,过热蒸汽与水(或饱和蒸汽)干脆混合。汽温变更快,调整刚好,是目前广泛接受的减温器。用水来减温时,
16、要求水中含盐量少,最好接受除盐水来减温,以防止水中盐类进入蒸汽带到汽轮机中。有的余热锅炉有两级过热器,可以将减温器放在两级之间,用喷水减温方式。20、蒸汽温度变更的动态特性(1)加热量不变时蒸汽流量的变更过热器内蒸汽流量削减,必定引起出口蒸汽温度上升,由于传热有个过程,温度上升有滞后现象,滞后时间为1,见图43所示。当出口蒸汽温度上升后,传热方程式中的平均温差减小,传热量削减,使蒸汽温度不能接着上升,最终稳定在某一范围,说明此时有自平衡实力。(2)蒸汽流量不变而加热量变更加热量增加(烟气温度增加),蒸汽温度先上升后稳定,但稳定的温度要高一些。上述两种状况下温度的响应曲线是类似的,见图43。留意
17、,尽管有这种自平衡实力,但假如不调整的话,将超过蒸汽温度的允许变更范围。21蒸汽压力调整锅炉生产的蒸汽的压力必需符合设计值,压力过高会造成管路设备的强度不够而损坏,压力降低会使汽轮机作功实力下降,整个动力装置的效率降低。通常接受调整的方法来维持压力在规定范围内。21.1引起压力变更的因素压力能够表示锅炉产汽量和汽轮机用汽量之间的关系(或其它蒸汽用户)。当用汽量增加,产汽量不变,压力要降低,反之压力就上升。产汽量又是与加热量有关的,烟气的温度上升或烟气量增加都表示加热量增加,此时产汽量也增加。所以影响蒸汽压力的因素主要有:用汽量及烟气温度和烟气流量。能调整压力的对象只有用汽量和烟气流量。例如:加
18、热量削减,产汽量少,压力要下降,此时可以相应地削减用汽量来维持压力不变。要求汽轮机的调整负荷器削减负荷。假如压力上升,可以利用余热锅炉前方的旁路烟囱来调整,变更旁路挡板的开度,排走部分烟气量来削减进人锅炉的热量。21.2蒸汽压力的调整及爱护当蒸汽压力低,表明用汽量多,本锅炉无法调整,只能靠用汽单位减负荷,假如蒸汽压力高则可以用挡板进行调整,是蒸汽压力调整系统。余热锅炉的挡板是用来隔断高温烟气,要求关闭严密性好,而挡板的尺寸又大,约为3米5米,须要接受特殊的密封方法。自1981年以来接受新型的密封结构,实践证明其泄漏少而强度高。图48表示新型密封装置。在须要密封的周沿装密封簧片,这种簧片挠性好,
19、又由耐高温的合金材料Inconel制造。依靠簧片的弹性位移(位移量为12mm),可以达到密封要求。簧片做成长条形,短段的一端用螺栓固定在挡板或框架密封角上,另一端弯成直角钩状(如图示)。当挡板移向框架的密封角时,上下两条密封簧片接触后再压紧,烟气难以从压紧的簧片间通过,可达到密封要求。框架上的密封角位置通常是固定不变的,而挡板上的密封角是可以调整的,图中挡板密封角可以向左移动或向右移动。冷态安装时候要留出足够空隙,工作时挡板受热向右膨胀伸长,须要空隙以避开挡板与框架相碰。22、运行中常见的异样问题及处理22.1缺水事故 较为明显现象是锅炉水位低于最低水位或看不到,水位警报器发出低水位信号,或者
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