蒸汽壓力越高越好
鍋爐蒸汽壓力的選定,主要取決于用戶(hù)的需要。汽壓低,對承壓部件的安全有利,能耗也低,但蒸汽的品質(zhì)就差,熱焓低,濕度也大,甚至難以滿(mǎn)足消毒、殺菌、培養、采暖和發(fā)電的需要。
而汽壓過(guò)高,能耗就高,相應的用汽設備、管系及閥門(mén)承受的壓力也高,維護保養要求也高一些,蒸汽生產(chǎn)、輸送過(guò)程中的散熱、泄漏損失也大。同時(shí),高壓蒸汽攜帶的鹽分隨著(zhù)汽壓升高而加大,這些鹽分使水冷壁管、煙管、鍋筒等受熱面結垢、過(guò)熱、起泡、堵塞甚至爆管的可能性加大。蒸汽鹽分進(jìn)入汽輪機會(huì )使汽輪機通流面積減小,內效率降低,嚴重影響傳熱。
因此,司爐工必須按照規定的工作汽壓操作,一般允許汽壓的波動(dòng)值為0.05~0.15MPa。
誤區2鍋水水位越高越安全
有人認為水位高一些,鍋爐就不容易缺水,安全性就有保障。其實(shí)這是一種錯誤認識。水位過(guò)高,蒸汽濕度加大,蒸汽品質(zhì)不良,就會(huì )危害用汽設備和生產(chǎn)。
對工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō),消毒或培養用汽含濕量大,蒸汽中的鹽分也加大,輕則消毒或培養時(shí)間長(cháng),耗汽量加大,效果不佳,降低培養產(chǎn)量;重則達不到消毒的目的或培養的生物制品污染報廢,甚至發(fā)生管道、設備水沖擊。
對電站鍋爐而言,蒸汽含濕量大,汽輪機末級葉片將受到?jīng)_蝕,還有可能出現鍋內汽水共騰,嚴重時(shí)發(fā)生水沖擊,危害設備及人身安全。因此,鍋水水位應保持在±50mm為好。
誤區3燃料加得越多越好
有人認為煤加得越多產(chǎn)汽量就越大。殊不知過(guò)多的煤進(jìn)入爐膛,效果會(huì )適得其反。煤與空氣的重量比宜為1∶9.14。當空氣量一定而燃料量過(guò)多時(shí),爐內就會(huì )產(chǎn)生大量的不完全燃燒物,如一氧化碳等。
人們常常見(jiàn)到爐膛火焰發(fā)暗、無(wú)力,且煙囪冒黑煙,大都是這個(gè)原因。嚴重時(shí),煤粉爐會(huì )出現滅火,油爐會(huì )出現二次燃燒、爆管直至停爐。所以,燃料與風(fēng)量的配比應調節得當,通??赏ㄟ^(guò)看火、看煙色、看氧量表指示來(lái)確定。當爐內火焰呈亮黃色,煙囪冒淡灰色煙,汽壓穩定,表明風(fēng)煤配比適當,燃燒情況良好。
誤區4煤粒越細越好
從燃燒角度看,煤粒越細就越易與空氣形成良好混合,燃燒越完全。但煤粒過(guò)細,對電站鍋爐而言,制粉電耗將大大增加。對工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō),過(guò)細的煤進(jìn)人爐膛,就會(huì )出現:
①燃煤一燒即燼,燃燒不穩,爐膛容積熱負荷難以持續穩定;
②從爐排間隙等處的漏煤損失加大;
③爐排必須全速前進(jìn),電耗增加;
④煤灰飛揚,燃料損失增大。
所以在使用細顆粒煤時(shí),必須視原煤水分的多少,對原煤噴水、打團后再送入爐膛。若能在燃用該煤8~12h前噴水,使水分滲透到煤粒內部則更好。摻水后所產(chǎn)生的水蒸汽是三原子氣體,它能強化煙氣輻射,有利于著(zhù)火,并減少排煙熱損失。
誤區5爐排行進(jìn)速度越快越好
一概而論,說(shuō)爐排行進(jìn)速度越快越好是不正確的。眾所周知,鍋爐負荷大,燃料供給量就必須相應增多,這時(shí),煤閘板門(mén)已全開(kāi),爐排的行進(jìn)速度就應加快。但當熱負荷需求量不大時(shí),在風(fēng)量一定的情況下,爐排行進(jìn)速度過(guò)快,爐膛會(huì )出現缺氧,火焰發(fā)黃、變暗、不穩,熱損失增加。因此,煤的顆粒、濕度、灰分過(guò)大及煤層過(guò)厚時(shí),都切忌投入較高的爐排速度。
誤區6撥火越多越好
撥火是工業(yè)鍋爐常用的人工操作方法。通過(guò)撥火,可以消除火口、減少脫火并使爐膛火床平整,燃燒均勻、強烈。但過(guò)多的撥火,反而會(huì )降低綜合熱效率。這是因為撥火時(shí),會(huì )造成大量的冷空氣進(jìn)入爐膛,降低爐膛斷面火焰的平均溫度。
同時(shí),使排煙熱損失加大,煙囪冒黑煙次數增多,污染環(huán)境。另外,撥火時(shí),工作人員也易受到火焰輻射、燙傷,爐膛耐火層也易被撥火工具所損壞,加重筑爐維修工作量。所以,撥火要根據需要進(jìn)行,盡量少撥為宜。
誤區7爐膛負壓越大越好
燃煤爐爐膛運行負壓應維持在10~20Pa。負壓過(guò)大將導致:
①爐膛漏風(fēng)增加,排煙熱損失增大;
②風(fēng)機電耗加大;
③飛灰對沿程受熱面的磨損加??;
④降低爐膛燃燒熱效率。
燃油爐大都設計成微正壓運行,以提高燃燒速度。爐膛負壓是反映煤爐燃燒工況正常與否的重要參數之一。運行中,爐膛負壓變正,甚至加大引風(fēng)仍難以維持爐膛負壓,則表示引風(fēng)系統故障或爐膛水冷壁管、過(guò)熱器等汽水泄漏;爐膛滅火,則首先反映的是爐膛風(fēng)壓表劇烈擺動(dòng)并向負方向甩到頭。因此,爐膛負壓必須按規定運行,否則應查明原因。
誤區8排污時(shí)間長(cháng)些好
這里所講的排污僅指定期排污而非連續排污。定期排污主要是指排除鍋爐底部的存渣、污垢和腐蝕產(chǎn)物,減輕爐管結垢,防止堵塞,降低鍋水含鹽量,強化傳熱效果。有人就認為,排污時(shí)間越長(cháng),鍋底雜質(zhì)就會(huì )排出得越多,排污的效果就越好,其實(shí)不然。
排污時(shí)間過(guò)長(cháng),一則浪費大量熱量,影響供熱汽壓;二則對鍋爐水循環(huán)不利,嚴重時(shí)還會(huì )發(fā)生水冷壁管爆破。
因此,定期排污必須按照“勤排、少排、均勻排”的原則進(jìn)行,設專(zhuān)人操作。一般規定每八小時(shí)至少排污一次,每次排污時(shí)間不得大于30s,嚴禁超時(shí)。
誤區9油位越高越好
鍋爐輔機中有不少旋轉機械,而其油位的正常,對其使用壽命起著(zhù)極為重要的作用。有的運行人員圖省事,注油過(guò)多,認為高油位運行,潤滑冷卻效果會(huì )更好,其實(shí)非也。一般油位應在油標高度的2/3~1/2處為宜。油位過(guò)高易造成油箱發(fā)熱,漏油加重,機械故障增加。
誤區10排煙溫度越低越好
排煙溫度低,表明鍋爐排煙余熱利用情況良好,但排煙溫度過(guò)低,就可能有某些不正常的現象出現。它包括:
①排煙溫度測點(diǎn)處有冷風(fēng)進(jìn)入,使得所測數值偏低;
②煙道過(guò)??諝庀禂堤?;
③鍋爐運行負荷太低;
④燃燒不良,爐膛溫度過(guò)低;
⑤尾部過(guò)熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器等泄漏。
排煙溫度降低后,就會(huì )造成尾部受熱面管壁低溫硫酸腐蝕、潰爛、穿孔的嚴重后果。所以,大中型油爐和部分煤爐尾部還要加裝蒸汽暖風(fēng)器,以提高排煙溫度。正常的排煙溫度應符合該鍋爐的設計值。
鍋爐運行常識問(wèn)答
1鍋爐點(diǎn)火初期為什么要定期排污?
答:此時(shí)進(jìn)行定期排污,排出的是循環(huán)回路底部的部分水,不但使雜質(zhì)得以排出,保證鍋水品質(zhì),而且使受熱較弱的部分的循環(huán)回路換熱加強,防止了局部水循環(huán)停滯,使水循環(huán)系統各部件金屬受熱面膨脹均勻,減少汽包上下壁溫差。
2為什么鍋爐啟動(dòng)后期仍要控制升壓速度?
答:此時(shí)雖然汽包上下壁溫差逐漸減小,但由于汽包壁金屬較厚,內外壁溫差仍較大,甚至有增加的可能。另外啟動(dòng)后期汽包內承受接近工作壓力下的應力,因此仍要控制后期的升壓速度,以防止汽包壁的應力增加。
3鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中如何控制汽包水位?
答:鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中,應根據鍋爐工況的變化控制調整汽包水位。點(diǎn)火初期,鍋水逐漸受熱、汽化、膨脹,使水位升高,此時(shí)不易用事故放水門(mén)降低水位,而應從定期排污門(mén)排出,即可提高鍋水品質(zhì),又能促進(jìn)水循環(huán);隨著(zhù)汽溫汽壓得升高,排汽量增加,應根據汽包水位的變化趨勢,及時(shí)補充給水;在進(jìn)行鍋爐沖管或校驗安全門(mén)時(shí),常因蒸汽流量的突然增加,汽壓速降而造成嚴重的“虛假水位"現象,因此在進(jìn)行上述操作前,應先保持較低水位,而后根據變化了的蒸汽流量加大給水,防止安全門(mén)回座等原因造成水位過(guò)低;根據鍋爐負荷情況,及時(shí)切換給水管路運行,并根據規定的條件,投入給水自動(dòng)。
4鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中汽溫提不高怎么辦?
答:在機組啟動(dòng)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì )遇到汽壓已經(jīng)達到要求,而汽溫卻相差太多,特別是在汽輪機沖轉前或并爐前發(fā)生。應采取下列措施:適當增加給煤量提高爐內熱負荷;調整二次風(fēng)配比,加大下二次風(fēng)量;提高風(fēng)量、風(fēng)壓、增大煙氣流速;全開(kāi)疏水和對空排汽和主汽母管隔離門(mén)前所有疏水。
5機組運行中在一定范圍內為什么要定壓運行?
答:機組采用定壓運行,可以提高機組循環(huán)熱效率。因為汽壓降低會(huì )減少蒸汽在汽輪機中做功的焓降,使蒸汽汽耗增大,煤耗增加。有資料表明,當汽壓較額定值低5%時(shí),則汽輪機蒸汽消耗量增加1%。另外,定壓運行在一定程度上增加了調度的靈活性,可適應系統調頻需要。
6鍋爐的蓄熱能力對運行調節的影響怎樣?
答:當外界負荷變動(dòng)時(shí),鍋爐內工質(zhì)和金屬的溫度、熱量等都要發(fā)生變化。如負荷增加而燃燒未及時(shí)調整時(shí),使汽壓下降,則對應的飽和溫度下降,鍋水液體熱相應減少,此時(shí)鍋水以及金屬內的蓄熱放出,將使一部分鍋水自身汽化變?yōu)檎羝?。這些附加蒸發(fā)量的產(chǎn)生,能起到緩解汽壓下降的作用。
所以蓄熱能力越大,則汽壓下降的速度就越慢。與此相反,當燃燒工況不變,負荷減少使汽壓升高時(shí),由于飽和溫度升高,工質(zhì)和金屬就將一部份熱量?jì)Υ嫫饋?lái),使汽壓上升的速度減緩。因此鍋爐的蓄熱能力,對運行參數的穩定是有利的。但是當鍋爐調節,需要主動(dòng)變更工況而改變燃燒時(shí),鍋爐的負荷、壓力、溫度則因由儲熱能力而變化遲鈍,不能迅速適應工況變動(dòng)的須要。
7為什么要對鍋爐受熱面進(jìn)行吹灰?
答:吹灰是為了保持受熱面清潔。因灰的導熱系數很小,鍋爐受熱面上積灰,影響受熱面的傳熱,吸熱工質(zhì)溫度下降,排煙溫度升高,從而使鍋爐熱效率降低;積灰嚴重時(shí),使煙氣流通截面積縮小,增加流通阻力,增加引風(fēng)機電耗,降低鍋爐運行負荷,甚至被迫停爐;由于積灰使后部煙溫升高,影響尾部受熱面安全運行。局部積灰嚴重,有可能形成“煙氣走廊",使局部受熱面因煙速提高,磨損加劇。故應定期對鍋爐受熱面進(jìn)行吹灰。
8鍋爐正常停運后為什么要采取自然降溫?
答:因為蒸汽在一定壓力下具有一定的飽和溫度,當壓力變化時(shí),飽和水、飽和汽的溫度也相應發(fā)生變化;如果鍋爐停爐后壓力下降過(guò)快,則飽和水、飽和汽的溫度,也大幅下降。由于在較低壓力時(shí)飽和溫度對壓力的變化率較高,又因汽包上壁與飽和蒸汽接觸,下部與飽和水接觸。水的導熱系數比較大,則汽包下壁的蓄熱量很快傳遞給水,使汽包下部溫度,接近于壓力下降后新的壓力下的飽和溫度;而汽包上壁傳熱效果差,維持較高的溫度,汽包上壁溫度高于下壁溫度,汽壓下降越快,汽包上下壁溫差越大。
同時(shí)汽壓下降速度越快,其對應的飽和溫度也下降加快,水冷壁、省煤器以及聯(lián)箱的壁溫,下降也較快。由于急劇冷卻,收縮將會(huì )產(chǎn)生很大的溫度應力,局部接頭、焊口處易產(chǎn)生裂紋。所以鍋爐正常停爐后,要采取自然降壓。當鍋爐正常熄火停運后,應關(guān)閉所有汽、水門(mén),關(guān)閉煙道擋板、人孔門(mén),使鍋爐處于密封狀態(tài)。
9給水溫度提高對鍋爐熱效率有何影響?
答:給水溫度提高對鍋爐熱效率的影響可以分為兩種情況來(lái)討論。
一種情況是假定鍋爐蒸發(fā)量不變。當給水溫度提高時(shí),省煤器因傳熱溫差降低,吸熱量減少,省煤器后的煙溫提高,空氣預熱器溫壓提高,傳熱量增加,熱空氣溫度略有提高,排煙溫度升高,使得鍋爐效率降低。但給水溫度提高后,用于蒸發(fā)的熱量增加,使蒸發(fā)量增加。為了維持蒸發(fā)量不變,必須減少燃料量,這使的排煙溫度降低,鍋爐熱效率提高。由于這兩種因素對鍋爐熱效率的影響大體相當,因此,當保持鍋爐蒸發(fā)量不變時(shí),給水溫度提高鍋爐熱效率基本不變。
第二種情況是假定燃料量不變,給水溫度提高后,省煤器的溫壓降低,省煤器后煙氣溫度升高,空氣預熱器吸熱量增加,排煙溫度升高,鍋爐熱效率降低。由于熱風(fēng)溫度提高,爐膛溫度上升,水冷壁吸熱量增加。給水溫度提高后,用于提高水溫的熱量減少,而用于蒸發(fā)的熱量增加。所以,給水溫度提高,如果燃料量不變,則蒸發(fā)量增加,但鍋爐熱效率降低。 綜上所述,提高給水溫度,無(wú)論是蒸發(fā)量保持不變還是燃料量保持不變,都不能提高鍋爐效率。但提高給水溫度,的確可以提高發(fā)電廠(chǎng)的循環(huán)熱效率,從而降低發(fā)電煤耗。