論述題
2.什麼是滑參數啟動? 滑參數啟動有哪兩種方法?
滑參數啟動是鍋爐、汽輪機的聯合啟動,或稱整套啟動。它是將鍋爐的升壓過程與汽輪機的暖管、暖機、衝轉、升速、併網、帶負荷平行進行的啟動方式。啟動過程中,隨著鍋爐參數的逐漸升高,汽輪機負荷也逐漸增加,待鍋爐出口蒸汽參數達到額定值時,汽輪機也達到額定負荷或預定負荷,鍋爐、汽輪機同時完成啟動過程。
滑參數啟動的基本方法有如下兩種:
真空法:啟動前從鍋爐到汽輪機的管道上的閥門全部打開,疏水門、空氣門全部關閉。投入抽氣器,使由汽包到凝汽器的空間全處於真空狀態。鍋爐點火後,一有蒸汽產生,蒸汽即通過過熱器、管道進入汽輪機,進行暖管、暖機。當汽壓達到0.1MPa(表壓)時,汽輪機即可衝轉。當汽壓達到0.6~1.0MPa(表壓)時,汽輪機達額定轉速,可併網開始帶負荷。
壓力法:鍋爐先點火升壓,待汽輪機主汽門前主蒸汽的壓力和溫度達到預定的衝轉參數時再衝動汽輪機,然後隨著蒸汽參數不斷提高逐步升速、暖機、全速、併網帶負荷直至額定值。
滑參數啟動適用於單元制機組或單母管切換制機組,目前,大多數發電廠採用壓力法進行滑參數啟動,而很少使用真空法進行滑參數啟動。
3. 鍋爐啟動前上水的時間和溫度有何規定?為什麼?
鍋爐啟動前的進水速度不宜過快,一般冬季不少於4h,其他季節2~3h,進水初期尤應緩慢。冷態鍋爐的進水溫度一般在50-90℃,以使進入汽包的給水溫度與汽包壁溫度的差值不大於40℃。未完全冷卻的鍋爐,進水溫度可比照汽包壁溫,一般差值應控制在40℃以內,否則應減緩進水速度。原因是:
(1) 由於汽包壁較厚,膨脹緩慢,而連接在汽包壁上的管子壁較薄,膨脹較快。若進水溫度過高或進水速度過快,將會造成膨脹不均,使焊口發生裂紋,造成設備損壞。
(2) 當給水進入汽包時,總是先與汽包下半壁接觸,若給水溫度與汽包壁溫差值過大,進水時速度又快,汽包的上下壁,內外壁將產生較大的膨脹差,給汽包造成較大的附加應力,引起汽包變形,嚴重時產生裂紋。
4.鍋爐啟動前應進行哪些系統的檢查?
(1) 汽水系統檢查。所有閥門及操作裝置應完整無損,動作靈活,並正確處於啟動前應該開啟或關閉的狀態,管道支吊架應牢固;有關測量儀表處於工作狀態。
(2) 鍋爐本體檢查。爐膛內、煙道內檢修完畢,無雜物,無人在工作,所有門、孔完好,處於關閉狀態;各膨脹指示器完整,並校對其零位。
(3) 除灰除塵系統檢查。所有設備完好,具備投入運行條件。
(4) 轉動機械檢查。地腳螺栓及安全防護罩應牢固;潤滑油質量良好,油位正常;冷卻水暢通,試運行完畢,接地線應牢固,電動機絕緣合格。
(5) 制粉系統檢查。系統內各種設備完整無缺,操作裝置動作靈活,各種擋板處於啟動前的正確位置,防爆門完整嚴密,鎖氣器啟閉靈敏。
(6) 燃油系統及點火系統檢查。系統中各截門處於應開或應關的位置,電磁速斷閥經過開關試驗;點火設備完好,處於隨時可以啟用的狀態。
(7) 確認廠用氣系統、儀表用氣系統已投運,有關供氣閥門開啟。
5.鍋爐檢修後啟動前應進行哪些試驗?
(1) 鍋爐風壓試驗。檢查爐膛、煙道、冷熱風道及制粉系統的嚴密性,消除漏風點。
(2) 鍋爐水壓試驗。鍋爐檢修後應進行鍋爐工作壓力水壓試驗,以檢查承壓元部件的嚴密性。
(3) 聯鎖及保護裝置試驗。所有聯鎖及保護裝置均需進行動、靜態試驗,以保證裝置及迴路可靠。
(4) 電(氣)動閥、調節閥試驗。進行各電(氣)動閥、調節閥的就地手操、就地電動、遙控遠動全開和全關試驗,閉鎖試驗,觀察指示燈的亮、滅是否正確;電(氣)動閥、調節閥的實際開度與CRT/錶盤指示開度是否一致; 限位開關是否可靠。
(5) 轉動機械試運。輔機檢修後必須經過試運,並驗收合格。主要輔機試運行時間不得低於8小時,風機試運行時,應進行最大負荷試驗及並列特徵試驗。
(6) 冷爐空氣動力場試驗。如果燃燒設備進行過檢修或改造,應根據需要進行冷爐空氣動力場試驗。
(7) 安全門校驗,安全門經過檢修或運行中發生誤動、拒動,均需進行此項試驗。
(8) 預熱器漏風試驗。以檢驗預熱器漏風情況,驗證檢修質量。
6.鍋爐啟動過程中,汽包上、下壁溫差是如何產生的?
在啟動過程中,汽包壁是從工質吸熱,溫度逐漸升高。啟動初期,鍋爐水循環尚未正常建立,汽包中的水處於不流動狀態,對汽包壁的對流換熱係數很小,即加熱很緩慢。汽包上部與飽和蒸汽接觸,在壓力升高的過程中,貼壁的部分蒸汽將會凝結,對汽包壁屬凝結放熱,其對流換熱係數要比下部的水高出好多倍。當壓力上升時,汽包的上壁能較快的接近對應壓力下的飽和溫度,而下壁則升溫很慢。這樣就形成了汽包上壁溫度高、下壁溫度低的狀況。鍋爐升壓速度越快,上、下壁溫差越大。
汽包上、下壁溫差的存在,使汽包上壁受壓縮應力,下壁受拉伸應力。溫差越大,應力越大,嚴重時使汽包趨於拱背狀變形。為此,我國有關規程規定:汽包上、下壁允許溫差為40℃,最大不超過50℃。
7.鍋爐啟動過程中防止汽包壁溫差過大的主要措施有哪些?
(1) 及早地投入蒸汽推動裝置,延長加熱時間,儘可能提高爐水溫度。
(2)按鍋爐升壓曲線格控制升壓速度,尤其是低壓階段的升壓速度應力求緩慢,這是防止汽包上下壁溫差過大的重要和根本措施,加熱速度應控制爐水飽和溫度升溫率28—56℃/h,飽和蒸汽溫度上升速度不應超過1.5℃/min。
(3) 升壓初期汽壓的上升要穩定,儘量不要使汽壓波動太大。
(4) 加強水冷壁放水,油槍、燃燒器對稱投入使爐膛受熱均勻,促進水循環。
(5) 儘量提高給水溫度。
(6) 採用滑參數啟動。
8.點火後,鍋爐燃燒方面應重點注意什麼?
(1) 調節配風,逐步調節油、風比例適度。
(2) 就地觀察爐膛火焰亮度,及煙囪冒煙情況,如果油槍霧化不好,油量太多,或油槍噴射火焰太短,應檢查油槍是否堵塞或霧化片有問題,查明原因及時處理。
(3) 為使鍋爐受熱均勻,應定期調換對角油槍。
(4) 按升溫升壓曲線要求,適當調整油量或增投油槍個數。
(5) 經常檢查燃油系統有無漏油,防止火災事故的發生。
(6) 一般過熱器後煙溫達350℃,熱風溫度150℃以上時可投入煤粉燃燒器,但要注意防止汽溫上升過快。
(7) 如發生滅火,嚴禁採取“爆燃法”點火,應以不低於25%額定風量下通風吹掃5分鐘且檢查無異常後方可重新點火。
9.鍋爐煙囪冒黑煙的主要原因及防範措施?
主要原因有:
(1) 燃油霧化不良或油槍故障,油嘴結焦。
(2) 總風量不足。
(3) 配風不佳,缺少根部風或風與油霧的混合不良,造成局部缺氧而產生高溫列解。
(4) 煙道發生二次燃燒。
(5) 啟動初期爐溫、風溫過低。
防範措施:
(1) 點火前檢查油槍,清除油嘴結焦,提高霧化質量。
(2) 油槍確已進入燃燒器,且位置正確。
(3) 保持運行中的供油、回油壓力和燃油的粘度指標正確。
(4) 及時適當的送入根部風,調整好一二次風,使油霧與空氣強烈混合,防止局部缺氧。
(5) 儘可能的提高風溫和爐膛溫度。
10. 鍋爐啟動速度是如何規定的,為什麼升壓速度不能過快?
鍋爐啟動初期及整個啟動過程升壓速度應緩慢、均勻,並嚴格控制在規定範圍內。對於高壓及超高壓汽包鍋爐啟動過程一般控制升壓速度0.02~0.03MPa/min;對於引進型國產300MW機組,併網前升壓速度控制不大於0.07MPa/min,併網後也不應大於0.13MPa/min。
在升壓初期,由於只有少數燃燒器投入運行,燃燒較弱,爐膛火焰充滿程度較差,對蒸發受熱面的加熱不均勻程度較大;另一方面由於受熱面和爐牆的溫度很低,因此燃料燃燒放出的熱量中,用於使爐水汽化的熱量並不多,壓力越低,汽化潛熱越大,故蒸發面產生的蒸汽量不多,水循環未正常建立,不能從內部來促使受熱面加熱均勻。這樣,就容易使蒸發設備,尤其是汽包產生較大的熱應力,所以,升壓的開始階段,溫升速度應較慢。
此外,根據水和蒸汽的飽和溫度與壓力之間的變化可知,壓力越高,飽和溫度隨壓力而變化的數值越小;壓力越低,飽和溫度隨壓力而變化的數值越大,因而造成溫差過大使熱應力過大。所以為避免這種情況,升壓的持續時間就應長些。
在升壓的後階段,雖然汽包上下壁、內外壁溫差已大為減小,升壓速度可比低壓階段快些,但由於工作壓力的升高而產生的機械應力較大,因此後階段的升壓速度也不要超過規程規定的速度。
由以上可知,在鍋爐升壓過程中,升壓速度太快,將影響汽包和各部件的安全,因此升壓速度不能太快。
11. 機組啟動升溫升壓過程中需注意哪些問題?
(1) 鍋爐點火後應加強空氣預熱器吹灰。
(2) 嚴格按照機組啟動曲線控制升溫、升壓速度,監視汽包上下、內外壁溫差不大於40℃。
(3) 若再熱器處於乾燒時,必須嚴格控制爐膛出口煙溫不超過管壁允許的溫度,密切監視過熱器、再熱器管壁不得超溫。
(4) 嚴密監視汽包水位,停止上水時應開啟省煤器再循環閥。
(5) 嚴格控制汽水品質合格。
(6) 按時關閉蒸汽系統的空氣門及疏水閥。
(7) 經常監視爐火及油槍投入情況,加強對油槍的維護、調整、保持霧化燃燒良好。
(8) 汽輪機衝轉後,保持蒸汽溫度有50℃以上的過熱度,過熱蒸汽、再熱蒸汽兩側溫差不大於20℃,慎重投用減溫水,防止汽溫大幅度波動。
(9) 定期檢查和記錄各部的膨脹指示,防止受阻 。
(10) 發現設備有異常情況,直接影響正常投運時,應彙報值長,停止升壓,待缺陷消除後繼續升壓。
12. 如何合理選擇衝轉參數?
(1) 主蒸汽壓力。應綜合機爐兩方面及旁路系統的因素來考慮,要從便於維持啟動參數的穩定出發,使進入汽缸的蒸汽流量應能滿足汽機順利通過臨界轉速和帶初始負荷的要求,同時為使金屬各部分加熱均勻,增大蒸汽的容積流量,衝轉蒸汽壓力應儘量選擇低一些。
(2) 蒸汽溫度。應能避免啟動初期對金屬部件的熱衝擊;同時防止蒸汽過早進入溼蒸汽區而造成的凝結放熱及末幾級葉片的水蝕,要有足夠高的過熱度;總之蒸汽溫度應與金屬溫度相匹配。
(3) 凝汽器真空。衝轉瞬間大量蒸汽進入汽輪機內,因蒸汽的凝結需要有個過程,所以真空會有所降低,如果真空過低在衝轉瞬間就會有低壓缸安全門動作的危險,同時排汽溫度大幅度升高,使凝汽器銅管急劇膨脹,造成脹口鬆弛而洩漏。過高的真空也是不必要的,在其它衝轉參數都具備時僅僅為了等真空上來,必然會延遲機組衝轉時間;另外真空過高衝動汽輪機所需的蒸汽量減少,達不到良好的暖機效果從而延長暖機時間。
13. 鍋爐啟動過程中如何防止蒸汽溫度突降?
(1) 鍋爐啟動過程中要根據工況的改變,分析蒸汽溫度的變化趨勢,應特別注意對過熱器中間點及再熱蒸汽減溫後溫度監視,儘量使調整工作恰當的做在蒸汽溫度變化之前;
(2) 一級減溫水一般不投,即使投入也要慎重,二級減溫水不投或少投,視各段壁溫和汽溫情況配合調整,控制各段壁溫和蒸汽溫度在規定範圍內,防止大開減溫水,使汽溫驟降;
(3) 防止汽機調門開得過快,進汽量突然大增,使汽溫驟降;
(4) 汽包爐還要控制汽包水位在正常範圍內,防止水位過高造成汽溫驟降;
(5) 燃燒調整上力求平穩、均勻,以防引起汽溫驟降,確保設備安全經濟運行。
14. 什麼是直流鍋爐的啟動壓力?啟動壓力的高低對鍋爐有何影響?
直流鍋爐、低循環倍率鍋爐和複合循環鍋爐啟動時,為保證蒸發受熱面的水動力穩定性所必須建立的給水壓力,稱為啟動壓力。
直流鍋爐給水是一次通過鍋爐各受熱面的,所以,鍋爐一點火就要依靠一定壓力的給水,流過蒸發受熱面進行冷卻。但直流鍋爐啟動時一般不是一開始就在工作壓力下工作,而是選擇某一較低的壓力,然後再過度到工作壓力。啟動壓力的高低,關係到啟動過程的安全性和經濟性。
啟動壓力高,汽水密度差小,對改善蒸發受熱面水動力特性、防止蒸發受熱面產生脈動、減小啟動時的膨脹量都有好處。但啟動壓力高,又會使給水泵電耗增大,加速給水閥門的磨損,並能引起較大的振動和噪聲。目前,國內亞臨監界參數直流鍋爐,啟動壓力一般選為6.8~7.8MPa。
15. 什麼是啟動流量?啟動流量的大小對啟動過程有何影響?
直流鍋爐、低循環倍率鍋爐和複合循環鍋爐啟動時,為保證蒸發受熱面良好冷卻所必須建立的給水流量(包括再循環流量),稱啟動流量。
直流鍋爐一點火,就要需要有一定量的工質強迫流過蒸發受熱面,以保證受熱面得到可靠的冷卻。啟動流量的大小,對啟動過程的安全性、經濟性均有直接影響。啟動流量越大,流經受熱面的工質流速較高,這除了保證有良好的冷卻效果外,對水動力的穩定性和防止出現汽水分層流動都有好處。但啟動流量過大,將使啟動時的容量增大。啟動流量過小,又使受熱面的冷卻和水動力的穩定性難以保證。確定啟動流量的原則是:在保證受熱面可靠冷卻和工質流動穩定的前提下,啟動流量應儘可能小一些。一般啟動流量約為鍋爐額定蒸發量的25%~30%。
16. 鍋爐停爐分哪幾種類型,其操作要點是什麼?
根據鍋爐停爐前所處的狀態以及停爐後的處理,鍋爐停爐可分為如下幾種類型:
(1) 正常停爐:按照計劃,鍋爐停爐後要處於較長時間的備用,或進行大修、小修等。這種停爐需按照降壓曲線,進行減負荷、降壓,停爐後進行均勻緩慢的冷卻,防止產生熱應力。停機時間超過七天時應將原煤倉的煤磨完,停機時間超過三天,煤粉倉中的煤粉燒完。
(2) 熱備用鍋爐:按照調度計劃,鍋爐停止運行一段時間後,還需啟動繼續運行。這種情況鍋爐停下後,要設法減小熱量散失,儘可能保持一定的汽壓,以縮短再次啟動時的時間。
(3) 緊急停爐:運行中鍋爐發生重大事故,危及人身及設備安全,需要立即停止鍋爐運行。緊急停爐後,往往需要儘快進行檢修,以消除故障,所以需要適當加快冷卻速度。
17. 鍋爐停爐過程中汽包上下壁溫差是如何產生的?如何控制汽包上下壁溫差?
鍋爐停爐過程中,蒸汽壓力逐漸降低,溫度逐漸下降,汽包壁是靠內部工質的冷卻而逐漸降溫的。壓力下降時,飽和溫度也降低,與汽包上壁接觸的是飽和蒸汽,受汽包壁的加熱,形成一層微過熱的蒸汽,其對流換熱係數小,即對汽包壁的冷卻效果很差,汽包壁溫下降緩慢。與汽包下壁接觸的是飽和水,在壓力下降時,因飽和溫度下降而自行汽化一部分蒸汽,使水很快達到新的壓力下的飽和溫度,其對流換熱係數高,冷卻效果好,汽包下壁能很快接近新的飽和溫度。這樣出現汽包上壁溫度高於下壁的現象。壓力越低,降壓速度越快,這種溫差就越明顯。
停爐過程中汽包上、下壁溫差的控制標準為有關規程規定:汽包上、下壁允許溫差為40℃,最大不超過50℃,為使上、下壁溫差不超限,一般採取如下措施:
(1) 嚴格按降壓曲線控制降壓速度。
(2) 採用滑參數停爐。
(3) 鍋爐停爐後,一般要保持滿水冷卻。採用上水和放水的方式串水,汽包的降溫降壓速度不能過快,密閉爐膛、煙道,關閉有關的檔板及觀察門、人孔門等。
18. 鍋爐滑參數停用的特點和注意事項?
特點:
(1) 滑參數停爐是鍋爐仍以壓力和溫度逐漸降低的蒸汽供應汽輪機,逐步降低負荷,控制單元機組的聯合停運方式。
(2) 充分利用鍋爐餘熱發電。
(3) 利用溫度逐漸降低的蒸汽使汽輪機部件得到比較均勻地和較快地冷卻。
(4) 可以縮短從停機到開機的時間。
注意事項:
(1) 停爐前全面吹灰一次。
(2) 及時調整燃料量和風量,保持燃燒穩定,嚴密監視水位。
(3) 油槍投入後應投入空氣預熱器連續吹灰,注意排煙溫度以防尾部煙道發生二次燃燒,同時停運電除塵。
(4) 嚴格控制降溫降壓速度,避免波動太大。一般主汽壓力下降不大於0.05MPa/mi,主、再汽溫度下降不大於1~1.5℃/min。
(5) 汽溫要保持50℃以上的過熱度。防止汽溫大幅度變化,尤其使用減溫水降低汽溫時更要特別注意。
(6) 在滑參數停爐過程中,始終要監視和確保汽包上下壁溫差不大於40℃。
(7) 為防止汽輪機停機後的汽壓回升,應使鍋爐熄火時的負荷儘量降低。
(8) 鍋爐熄火時應上水至較高水位,防止水位下降過快。
(9) 當空氣預熱器進口煙溫在150度以上時,應注意監視。
(10)停爐後應嚴密關閉各風門檔板,冬季停爐還要做好防寒防凍措施。
19. 冬季停爐,如何做好防凍保養?
進入冬季後應進行全面的防凍檢查,不能有裸露的管道,保溫完整。
(1) 管道內介質不流動部分,能排空的儘量排空,不能排空者應定期進行排放或採取微流的方法,防止管道凍結。
(2) 停用鍋爐儘可能採用乾式保養。必須進行溼式保養時,可輪流啟動一臺爐水循環泵運行,過熱器和再熱器部分應採取加熱措施。
(3) 投入所有防凍伴熱系統。
(4) 鍋爐乾式保養時,應將爐水泵電動機腔內的水放空,與鍋爐同時衝氮保養或聯繫檢修人員灌入防凍劑;爐水泵冷卻器及其管道內的存水應放乾淨。
(5) 冷灰鬥水封密封水適當開大保持溢流,防止凍結。
(6) 迴轉設備的冷卻水應保持流動,否則應將冷卻水系統解列放盡存水。
(7) 油系統應保持打循環,同時投入油伴熱。
(8) 若鍋爐本體內有水,當爐水溫度低於10℃時應進行上水與放水。
20. 什麼情況下緊急停爐?
(1) 汽包水位超過極限值時。
(2) 鍋爐所有水位計損壞時。
(3) 過熱蒸汽管道、再熱蒸汽管道、主給水管道發生爆破時。
(4) 鍋爐尾部發生再燃燒時。
(5) 所有吸、送風機、空氣預熱器停止運行時。
(6) 再熱蒸汽中斷時。
(7) 鍋爐壓力升高到安全門動作壓力,而所有安全門拒動時。
(8) 爐膛內或煙道內發生爆炸,使設備遭到嚴重損壞時。
(9) 鍋爐滅火時。
(10)鍋爐房內發生火警,直接影響鍋爐的安全運行時。
(11)爐管爆破不能維持汽包正常水位時。
(12)所有的操作員站同時黑屏或死機且主要參數失去監視手段時。
21. 簡述鍋爐緊急停爐的處理方法?
當鍋爐符合緊急停爐條件時,應通過顯示器檯面盤上的緊急停爐按鈕手動停爐,鍋爐主燃料跳閘(MFT)動作後,立即檢查自動裝置應按下列自動進行動作,否則應進行人工干預。
(1) 切斷所有的燃料(煤粉 燃油)。
(2) 聯跳一次風機,進出口檔板關閉。
(3) 磨煤機 給煤機全部停運。
(4) 所有燃油進油 回油快關閥 調整閥 油槍快關閥關閉。
(5) 汽機 發動機跳閘
(6) 全部靜電除塵器跳閘。
(7) 全部吹灰器跳閘。
(8) 全開各層周界風檔板,將二次風檔板控制方式切至手動,並全開各層二次風檔板。
(9) 將引送風機的風量自動控制且為手動調節。
(10)檢查關閉Ⅰ、Ⅱ過熱器減溫水隔離門及調整門,並將過熱汽溫度控制切為手動。
(11)檢查關閉再熱器減溫水隔離門及調整門,並將再熱汽溫度控制切為手動。
(12)兩臺汽動給水泵均應自動跳閘,電動給水泵應啟動,否則應人為強制啟動。
(13)注意汽包水位,應維持在正常範圍內。
(14)進行爐膛吹掃,鍋爐主燃料跳閘(MFT)復歸(MFT動作原因消除後)。
(15)如故障可以很快消除,應做好鍋爐極熱態啟動的準備工作。
(16)如故障難以在短時間內消除,則按正常停爐處理。
22. 論述不同設備狀態及工藝要求時鍋爐的放水操作程序?
鍋爐熄火後,保持汽包高水位,當水位低於一定數值時,應啟動給水泵向鍋爐補水至汽包高水位,同時嚴防汽包滿水進入過熱器中。
對於需停爐放水檢修的鍋爐,停爐6小時前各孔門及煙道擋板關閉,禁止通風,停爐8~10小時後可開啟空預器風、煙擋板,引風機靜葉及進、出口擋板,送風機動葉、送風機出口擋板及二次風分門進行自然通風。需要時開啟煙道和燃燒室的人孔、看火孔、打焦門等,增強自然通風,停爐18小時後,汽包上下壁溫差小於40℃,根據檢修需要可啟動引風機快冷(微正壓鍋爐啟動送風機),若汽包上下壁溫差大於40℃,應間斷啟動引風機運行,當鍋水溫度不超過80℃時,可將鍋水放淨。
特殊情況下,熄火後8小時,汽包上、下壁溫差不大於40℃前提下,可以採用“串水”方式進行加速冷卻。
利用餘熱烘乾法防腐時,壓力降至0.8MPa,汽包上、下壁溫差不大於40℃時,可採取以下方式將爐水放盡。
a 首先將爐水向定排排放;
b 壓力降至0.2MPa,開啟上部空氣門;
c 壓力接近於零,放水由定排倒至地溝。
考慮防凍時,全爐放水後,應將儀表管內積水應放淨。
23. 通過監視爐膛負壓及煙道負壓能發現哪些問題?
爐膛負壓是運行中要控制和監視的重要參數之一。監視爐膛負壓對分析燃燒工況、煙道運行工況,分析某些事故的原因均有重要意義,如:當爐內燃燒不穩定時,煙氣壓力產生脈動,爐膛負壓表指針會產生大幅度擺動;當爐膛發生滅火時,爐膛負壓表指針會迅速向負方向甩到底,比水位計、蒸汽壓力錶、流量表對發生滅火時的反應還要靈敏。
煙氣流經各對流受熱面時,要克服流動阻力,故沿煙氣流程煙道各點的負壓是逐漸增大的。在不同負荷時,由於煙氣變化,煙道各點負壓也相應變化。如負荷升高,煙道各點負壓相應增大,反之,相應減小。在正常運行時,煙道各點負壓與負荷保持一定的變化規律;當某段受熱面發生結渣、積灰或局部堵灰時,由於煙氣流通斷面減小,煙氣流速升高,阻力增大,於是其出入口的壓差增大。故通過監視煙道各點負壓及煙氣溫度的變化,可及時發現各段受熱面積灰、堵灰、漏洩等缺陷,或發生二次燃燒事故。
24. 試述如何進行鍋爐的燃燒調整?
(1) 風量的調整。及時調整送、引風機風量,維持爐膛壓力正常;爐膛出口的過量空氣係數,應根據不同燃料的燃燒試驗確定,保證最佳過量空氣係數;各部漏風率符合設計要求。值班人員應確知爐前燃料的種類及其主要成分(揮發分、水分、灰分、燃油粘度)、發熱量和灰熔點等,不同燃料通過調整試驗確定合理的一、二、三次風率、風速、風壓,達到配風要求,組織爐內良好的燃燒工況。當鍋爐增加負荷時,應先增加風量,隨之增加燃料量;反之,鍋爐減負荷時應先減少燃料量,後減少風量,並加強風量和燃料量的協調配合。
(2) 燃料量的調整。配直吹式制粉系統的鍋爐,負荷變化不大時,通過調整運行中制粉系統的出力來滿足負荷的要求;負荷變化較大時,通過啟、停製粉系統的方式滿足負荷要求。配中間儲倉式制粉系統的鍋爐,負荷變化不大時,通過調整給粉機轉速的方法即可滿足負荷的需要;負荷變化較大時,通過投、停給粉機的方法滿足負荷的需要。
(3) 煤粉燃燒器的組合方式。對配中間儲倉式制粉系統的鍋爐,煤粉燃燒器應逐只對稱投入或停用,四角佈置、切圓燃燒的鍋爐嚴禁煤粉燃燒器缺角運行;對配直吹式制粉系統的鍋爐,各煤粉燃燒器的煤粉氣流應均勻;高負荷運行時,應將最大數量的煤粉燃燒器投入運行,併合理分配各煤粉燃燒器的供粉量,以均衡爐膛熱負荷,減小熱偏差;低負荷運行時,儘量少投煤粉燃燒器,保持較高的煤粉濃度;煤粉燃燒器投用後,及時進行風量調整,確保煤粉燃燒完全。
(4) 當煤質較差、負荷較低和燃燒不穩時,應及時投油穩燃,防止鍋爐滅火,保證鍋爐安全經濟運行。
(5) 定期檢查燃燒器、受熱面的運行情況,若有結渣、堵灰和汙染現象,及時調整,採取措施予以消除。
25. 配有中間儲倉式制粉系統的鍋爐如何調整燃料量?
該制粉系統運行工況變化與鍋爐負荷並不存在直接關係。當鍋爐負荷發生變化時,需要調節進入爐內的燃料量是通過啟、停給粉機或改變給粉機的轉速、調節給粉機下粉擋板開度來實現。
增加負荷時應先增加引風量,再增加送風量,最後增加燃料量;降負荷時相反。當鍋爐負荷變化較小時,只需改變給粉機轉速就可以達到調節的目的。當鍋爐負荷變化較大時,用改變給粉機轉速不能滿足調節幅度的要求,則在不破壞燃燒工況的前提下可先投、停給粉機只數進行調節,而後再調給粉機轉速來彌補調節幅度大的矛盾,必要時投油助燃。若上述手段仍不能滿足調節需要時,可用調節給粉機下粉擋板開度的方法加以輔助調節。
啟、停給粉機運行方式的調節,由於燃燒器佈置的方式和類型的不同,投運方法也不同。一般可參考以下原則:
(1) 投下排、停上排燃燒器,可降低燃燒中心,有利於燃盡;
(2) 四角佈置的燃燒方式,宜分層停用或對角停用,不允許缺角運行;
(3) 投、停燃燒器應先以保證鍋爐負荷、運行參數和鍋爐安全為原則,而後考慮經濟指標。
26. 配有直吹式制粉系統的鍋爐如何調整燃料量?
配有直吹式制粉系統的鍋爐,由於無中間儲粉倉,它的出力大小將直接影響到鍋爐的蒸發量,故負荷有較大變動時,即需啟動或停止一套制粉系統運行。在確定啟停方案時,必須考慮到燃燒工況的合理性及蒸汽參數的穩定。
增加負荷時應先增加引風量,再增加送風量,最後增加燃料量;降負荷時相反。若鍋爐負荷變化不大,則可通過調節運行的制粉系統出力來解決。當鍋爐負荷增加,應先開啟磨煤機的進口風量擋板,增加磨煤機的通風量,以利用磨煤機內的存粉作為增加負荷開始時的緩衝調節;然後再增加給煤量,同時相應地開大二次風門。反之當鍋爐負荷降低時,則減少磨煤機的給煤量和通風量及二次風量,必要時投油助燃。負荷變化較大時,通過啟、停製粉系統的方式滿足負荷要求。
27. 如何調節鍋爐的燃油量?
對於燃油量的調節,目前的燃油鍋爐一般採用的是利用進油或回油進行調節的系統。採用進油調節系統的調節方法是:當負荷變化時,通常利用改變進油壓力來達到改變進油量的目的。當負荷降低較大時,則需要大幅度降低進油壓力,以便減少進油量,這樣就會因油壓低而影響進油的霧化質量,在這種情況下不可盲目降低油壓,而需採取停用部分油嘴的方法來滿足負荷降低的需要。
採用回油進行調節的系統則是控制回油量來調節進入爐膛的油量,其回油形式有內回油和外回油兩種。內回油系統對負荷變化適應性較強,能適應70%的負荷變化,但在低負荷時容易造成燃燒器擴口處結渣或燒壞;外回油系統在低負荷時霧化質量將會降低,而且噴嘴加工要求較高,目前國內很少採用。
燃油量改變後要及時調節根部霧化風及助燃風,避免燃油裂解產生碳黑,保證完全燃燒。
28. 試述運行中鍋爐受熱面超溫的主要原因及運行中防止受熱面超溫的主要措施?
(1) 主要原因:
運行中如果出現燃燒控制不當、火焰上移、爐膛出口煙溫高或爐內熱負荷偏差大、風量不足燃燒不完全引起煙道二次燃燒、局部積灰、結焦、減溫水投停不當、啟停及事故處理不當等情況都會造成受熱面超溫。
(2) 運行中防止超溫的措施:
1) 要嚴格按運行規程規定操作,鍋爐啟停時應嚴格按啟停曲線進行,控制鍋爐參數和各受熱面管壁溫度在允許範圍內,並嚴密監視及時調整,同時注意汽包、各聯箱和水冷壁膨脹是否正常。
2) 要提高自動投入率,完善熱工表計,滅火保護應投入閉環運行,並執行定期校驗制度。嚴密監視鍋爐蒸汽參數、流量及水位,主要指標要求壓紅線運行,防止超溫超壓、滿水或缺水事故發生。
3) 應瞭解近期內鍋爐燃用煤質情況,做好鍋爐燃燒的調整,防止汽流偏斜,注意控制煤粉細度,合理用風,防止結焦,減少熱偏差,防止鍋爐尾部再燃燒。加強吹灰和吹灰器的管理,防止受熱面嚴重積灰,也要注意防止吹灰器漏水、漏汽和吹壞受熱面管子。
4) 注意過熱器、再熱器管壁溫度監視,在運行上儘量避免超溫。保證鍋爐給水品質正常及運行中汽水品質合格。
29. 對運行鍋爐進行監視與調節的任務是什麼?
(1) 為保證鍋爐運行的經濟性與安全性,運行中應對鍋爐進行嚴格的監視與必要的調節。對鍋爐進行監視的主要內容為:主蒸汽壓力、溫度;再熱蒸汽壓力、溫度;汽包水位:各受熱面管壁溫度,特別是過熱器與再熱器的壁溫;爐膛壓力等。
(2) 鍋爐運行調節的主要任務是:
1) 使鍋爐蒸發量隨時適應外界負荷的需要。
2) 根據負荷需要均衡給水。對於汽包鍋爐,要維持正常的汽包水位±50mm。
3) 保證蒸汽壓力、溫度在正常範圍內。對於變壓運行機組,則應按照負荷變化的 需要,適時地改變蒸汽壓力。
4) 保證合格的蒸汽品質。
5) 合理地調節燃燒,設法減小各項熱損失,以提高鍋爐的熱效率。
6) 合理調度、調節各輔助機械的運行,努力降低廠用電量的消耗。
30. 25項反措中,防止汽包爐超壓超溫的規定有哪些?
(1) 嚴防鍋爐缺水和超溫超壓運行,嚴禁在水位表數量不足(指能正確指示水位的水位表數量)、安全閥解列的狀況下運行。
(2) 參加電網調峰的鍋爐,運行規程中應制定相應的技術措施。按調峰設計的鍋爐,其調峰性能應與汽輪機性能相匹配;非調峰設計的鍋爐,其調峰負荷的下限應由水動力計算、試驗及燃燒穩定性試驗確定,並制定相應的反事故措施。
(3) 對直流鍋爐的蒸發段、分離器、過熱器、再熱器出口導管等應有完好的管壁溫度測點,以監視各管間的溫度偏差,防止超溫爆管。
(4) 鍋爐超壓水壓試驗和安全閥整定應嚴格按規程進行。
(5) 大容量鍋爐超壓水壓試驗和熱態安全閥校驗工作應制定專項安全技術措施,防止升壓速度過快或壓力、汽溫失控造成超壓超溫現象。
(6) 鍋爐在超壓水壓試驗和熱態安全閥整定時,嚴禁非試驗人員進入試驗現場。
31. 部頒規程對事故處理的基本要求是什麼?
(1) 事故發生時,應按“保人身、保電網、保設備”的原則進行處理。
(2) 事故發生時的處理要點:
1) 根據儀表顯示及設備異常現象判斷事故確已發生。
2) 迅速處理事故,首先解除對人身、電網及設備的威脅,防止事故蔓延。
3) 必要時應立即解列或停用發生事故的設備,確保非事故設備的運行。
4) 迅速查清原因並消除。
5) 將所觀察到的現象、事故發展的過程和時間及採取的消除措施等進行詳細的記錄。
6) 事故發生及處理過程中的有關數據資料等應保存完整。
32. 影響鍋爐受熱面積灰的因素有哪些?
(1) 受熱面溫度的影響。當受熱面溫度太低時,煙氣中的水蒸氣或硫酸蒸汽在受熱面上發生凝結,將會使飛灰粘在受熱面上。
(2) 煙氣流速的影響。如果煙氣流速過低,很容易發生受熱面堵灰,但流速過高,受熱面磨損嚴重。
(3) 飛灰顆粒大小的影響。飛灰顆粒越小,則相對錶面積越大,也就越容易被吸附到金屬表面上。
(4) 氣流工況和管子排列方式的影響。當速度增加,錯列管束氣流擾動大,管子上的鬆散積灰易被吹走,錯列管子縱向節距越小,氣流擾動大,氣流沖刷作用越強,管子積灰也就越少,相反,順列管束中,除第一排管子外,均會發生嚴重積灰。
33. 防止鍋爐爐膛爆炸事故發生的措施有哪些?
(1) 加強配煤管理和煤質分析,並及時做好調整燃燒的應變措施,防止發生鍋爐滅火。
(2) 加強燃燒調整,以確定一、二次風量、風速、合理的過剩空氣量、風煤比、煤粉細度、燃燒器傾角或旋流強度及不投油最低穩燃負荷等。
(3) 當爐膛已經滅火或已局部滅火併瀕臨全部滅火時,嚴禁投油助燃。當鍋爐滅火後,要立即停止燃料(含煤、油、燃氣、制粉乏氣風)供給,嚴禁用爆燃法恢復燃燒。重新點火前必須對鍋爐進行充分通風吹掃,以排除爐膛和煙道內的可燃物質。
(4) 加強鍋爐滅火保護裝置的維護與管理,確保裝置可靠動作;嚴禁隨意退出火焰探頭或聯鎖裝置,因設備缺陷需退出時,應做好安全措施。熱工儀表、保護、給粉控制電源應可靠,防止因瞬間失電造成鍋爐滅火。
(5) 加強設備檢修管理,減少爐膛嚴重漏風、防止煤粉自流、堵煤;加強點火油系統的維護管理,消除洩漏,防止燃油漏入爐膛發生爆燃。對燃油速斷閥要定期試驗,確保動作正確、關閉嚴密。
(6) 防止嚴重結焦,加強鍋爐吹灰。
34. 為什麼鍋爐在運行中應經常監視排煙溫度的變化?鍋爐排煙溫度升高一般是什麼原因造成的?
(1) 因為排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項,一般為送入熱量的6%左右;排煙溫度每增加12~15℃,排煙熱損失增加1%,;同時排煙溫度可反應鍋爐的運行情況,所以排煙溫度應是鍋爐運行中最重要的指標之一,必須重點監視。
(2) 使排煙溫度升高的因素如下:
1) 受熱面結垢、積灰、結渣。
2) 過剩空氣係數過大。
3) 漏風係數過大。
4) 燃料中的水分增加。
5) 鍋爐負荷增加。
6) 燃料品種變差。
7) 制粉系統的運行方式不合理。
8) 尾部煙道二次燃燒。
35. 什麼是低氧燃燒,有何特點?
為了使進入爐膛的燃料完全燃燒,避免和減少化學和機械不完全燃燒損失,送入爐膛的空氣總量總是比理論空氣量多,即爐膛內有過剩的氧。例如,當爐膛出口過剩空氣係數α為1.31時,煙氣中的含氧量為5%;當α為1.17時,含氧量為3%,根據現有技術水平,如果爐膛出口的煙氣含氧量能控制在1%(對應的過剩空氣係數,α為1.05)或以下,而且能保證燃料完全燃燒,則是屬於低氧燃燒。
低氧燃燒有很多優點,首先可以有效地防止和減輕空氣預熱器的低溫腐蝕。低溫腐蝕是由於燃料中的硫燃燒產生二氧化硫,二氧化硫在催化劑的作用下,進一步氧化成三氧化硫,三氧化硫與煙氣中的水蒸氣生成硫酸蒸汽,煙氣中的露點大大提高,使硫酸蒸汽凝結在預熱器管壁的煙氣側,造成預熱器的硫酸腐蝕,三氧化硫的含量對預熱器的腐蝕速度影響很大。三氧化硫的生成量不但與燃料的含硫量有關,而且與煙氣中的含氧量有很大關係,低氧燃燒使煙氣中的含氧量顯著降低,大大減少了二氧化硫氧化成三氧化硫的數量,降低了煙氣的露點,可以有效的減輕預熱器的腐蝕。低氧燃燒,使煙氣量減少,不但可以降低排煙溫度,提高鍋爐效率,而且送引風機的電耗也下降,受熱面磨損減輕。
36. 鍋爐尾部煙道二次燃燒的現象、原因及處理?
(1) 煙道二次燃燒的現象:
再燃燒處煙溫、工質溫度突然不正常地升高。吸風投自動時,吸風機動葉動作頻繁、開度增大,吸風手動時煙道及爐膛負壓劇烈變化並偏正,嚴重時煙道防爆門動作打開。煙色監視儀指示發生異常變化,排煙溫度不正常地升高,從吸風機軸封和煙道不嚴密處向外冒煙或噴火星。如果再燃燒現象發生在預熱器部位時,則一、二次風溫亦將不正常地上升,迴轉式預熱器電流指示晃動,嚴重時外殼燒紅,轉子與外殼可能有金屬摩擦聲。對於UP型直流鍋爐,如果再燃燒現象發生在省煤器處,則有可能造成省煤器出口工質汽化,使水冷壁各垂直管屏的流量分配遭到破壞,水冷壁管或管屏出口工質溫度可能超限。當再燃燒現象發生在過熱器或再熱器部位時,將出現過熱汽溫或再熱汽溫不正常地升高的現象。
(2) 煙道二次燃燒的原因:
煙道內的再燃燒現象是沉積在尾部煙道或受熱面上的可燃物和未燃盡物達到著火條件後的復燃現象。煙道內可燃物的沉積,主要由以下原因形成:
1) 燃料品質或運行工況變化時,燃燒調整不及時或調整不當。風量過小、煤粉過粗或自流、油槍霧化不良,使未燃盡的碳黑或油滴等可燃物隨煙氣進入煙道並與受熱面接觸或撞擊後沉積在尾部煙道內或受熱面上。
2) 鍋爐低負荷運行,點火初期或停爐過程中,由於爐膛溫度過低,燃料著火困難,燃燒過程長,使部分燃料在爐膛內無法完全燃盡被煙氣帶至煙道內。由於當時煙氣流速很低,極易發生煙氣中可燃物的沉積。
3) 發生緊急停爐時未能及時切斷燃料,停爐後或點火前爐膛吹掃時間過短或吹掃風量過小,造成可燃物質沉積在尾部煙道內或受熱面上。
4) 運行中煙道和預熱器吹灰器長期故障或停止使用,使尾部受熱面上的積灰和可燃性沉積物不能得到及時清除而越積越多,這又造成了受熱面外表粗糙程度的增加,使之更易粘附煙氣中的固態物質。如此惡性循環,使尾部煙道受熱面上的可燃物質逐漸積聚起來。
(3) 煙道二次燃燒的處理:
發現煙氣溫度不正常地升高時,應立即查明原因改變不正常的燃燒方式,並對預熱器和煙道用蒸汽進行吹灰,及時消除可燃物在煙道內的再燃燒。如已影響到參數變化時,應即調整,設法儘快恢復正常。
當達到煙道內可燃物再燃燒的緊急停爐條件時,應即手動MFT緊急停爐。發生煙道內可燃物再燃燒時緊急停爐的處理方法和要求除以下不同點外,其餘與常規緊急停爐相同:
1) 立即停用所有吸風機、送風機,嚴密關閉風、煙系統的所有風門、擋板和爐膛、煙道各門、孔,保持爐底及煙道各灰鬥水封正常,使燃燒室及煙道處於密閉狀態,嚴禁通風,開啟蒸汽滅火裝置或利用蒸汽吹灰器向燃燒室、煙道及預熱器內噴人蒸汽進行滅火。待各點菸溫明顯下降,均接近噴人的蒸汽溫度並穩定一小時後,方可停止蒸汽滅火或蒸汽吹灰設備。小心開啟檢查門進行全面檢查,確認煙道內燃燒已熄灰無火源後,方可開啟風、煙系統的風門、擋板,啟動吸風機和送風機保持額定風量30%的風量對燃燒室和煙道進行吹掃,吹掃時間不少於10min。
2) 停爐後迴轉式預熱器應繼續運行,必要時應採用電動或手動盤車裝置使轉子繼續保持轉動,以防止預熱器停轉後發生變形損壞。
3) 若吸風機處煙溫過高或發現軸封處冒煙、噴火星時,在吸風機停用後應設法使吸風機定期轉動,防止吸風機葉輪或主軸變形。
4) 由於再燃燒現象發生,使省煤器處煙溫不正常地升高時,為防止省煤器管系的損壞,應在停爐後對省煤器進行小流量通水冷卻,以確保省煤器管系的安全。
鍋爐在發生過尾部煙道內可燃物再燃燒事故後,只有待再燃燒現象確已不再存在,並按規定要求通風吹掃完畢,經進人煙道複查設備確無損壞時,鍋爐方可重新啟動。
37. 鍋爐受熱面有幾種腐蝕,如何防止受熱面的高、低溫腐蝕?
鍋爐受熱面的腐蝕有承壓部件內部的鍋內腐蝕、機械腐蝕和高溫及低溫腐蝕四種。
(1) 高溫腐蝕的防止:
1) 提高金屬的抗腐蝕能力。
2) 組織好燃燒,在爐內創造良好的燃燒條件,保證燃料迅速著火,及時燃盡,特別是防止一次風沖刷壁面;使未燃盡的煤粉儘可能不在結渣面上停留;合理配風,防止壁面附近出現還原氣體等。
3) 降低燃料中的含硫量。
4) 確定合適的煤粉細度。
5) 控制管壁溫度。
(2) 防止低溫腐蝕的方法有:
1) 燃料脫硫
2) 提高預熱器入口空氣溫度;
3) 採用燃燒時的高溫低氧方式;
4) 採用耐腐蝕的玻璃、陶瓷等材料製成的空氣預熱器;
5) 把空氣預熱器的“冷端”的第一個流程與其他流程分開。
38. 鍋爐結焦的原因及危害有哪些?
(1) 鍋爐結焦的原因:
1) 灰的性質:灰的熔點越高,則越不容易結焦,反之熔點越低越容易結焦。
2) 周圍介質的成分:在燃燒過程中,由於供風不足或燃料與空氣混合不良,使燃料達不到完全燃燒,未完全燃燒將產生還原性氣體,灰的熔點大大降低。
3) 運行操作不當:由於燃燒調整不當使爐膛火焰發生偏斜;一、二次風配合不合理,一次風速高,煤粒沒有完全燃燒而在高溫軟化狀態粘附在受熱面上繼續燃燒,而形成惡性循環。
4) 爐膛容積熱負荷過大:由於爐膛設計不合理或鍋爐不適當的超出力,而造成爐膛容積熱負荷過大,爐膛溫度過高,造成結焦。
5) 吹灰、除焦不及時,當爐膛受熱面積灰過多,清理不及時或發現結焦後沒及時清除,都會造成受熱面壁溫升高,使受熱面嚴重結焦。
結焦對鍋爐運行的經濟性與安全性均帶來不利影響,主要表現在如下一些方面:
(1) 鍋爐熱效率下降:
1) 受熱面結焦後,使傳熱惡化,排煙溫度升高,鍋爐熱效率下降;
2) 燃燒器出口結焦,造成氣流偏斜,燃燒惡化,有可能使機械未安全燃燒熱損失、化學未完全燃燒熱損失增大;
3) 使鍋爐通風阻力增大,廠用電量上升。
(2) 影響鍋爐出力:
1) 水冷壁結焦後,會使蒸發量下降;
2) 爐膛出口煙溫升高,蒸汽出口溫度升高,管壁溫度升高,以及通風阻力的增大,有可能成為限制出力的因素。
(3) 影響鍋爐運行的安全性:
1) 結焦後過熱器處煙溫及汽溫均升高,嚴重時會引起管壁超溫;
2) 結焦往往是不均勻的,結果使過熱器熱偏差增大,對自然循環鍋爐的水循環安全性以及強制循環鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響;
3) 爐膛上部結焦塊掉落時,可能砸壞冷灰鬥水冷壁管,造成爐膛滅火或堵塞排渣口,使鍋爐被迫停止運行;
4) 除渣操作時間長時,爐膛漏入冷風太多,使燃燒不穩定甚至滅火。
39. 汽包的作用是什麼?
(1) 汽包將水冷壁、下降管、過熱器及省煤氣等各種直徑不等、根數不同、用途不一的管子有機地連接在一起。是鍋爐加熱、蒸發和過熱三過程的中樞。
(2) 將水冷壁來的汽水混合物進行汽水分離,分離出來的蒸汽進入過熱器,水進入汽包下部水容積進行再次循環。
(3) 汽包儲存有一定數量的水和熱,在運行工況變化時可起一定的緩衝作用,從而穩定運行工況。
(4) 汽包裡的連續排汙裝置能保持爐水品質合格,清洗裝置可以用給水清洗掉溶解在蒸汽中的鹽,從而保證蒸汽品質。汽包中的加藥裝置可防止蒸發受熱面結垢。
(5) 汽包上裝有安全閥、水位計、壓力錶等安全附件,確保鍋爐安全運行。
40. 影響蒸汽帶水的主要因素有哪些?
影響蒸汽帶水的主要因素為鍋爐負荷、蒸汽壓力、蒸汽空間高度和鍋水含鹽量。
(1) 鍋爐負荷增加時,蒸汽量增加,蒸汽速度增加,使蒸汽攜帶水滴的直徑和數量都將增大,因而蒸汽溫度增加,蒸汽品質隨之惡化。
(2) 蒸汽壓力升高,汽水重度差減小,使汽水分離困難;蒸汽壓力降低時,相應的飽和溫度降低,汽包中汽泡增多,水位升高,蒸汽帶水量增大,蒸汽品質惡化。
(3) 蒸汽空間高度小,汽水分離困難。
(4) 鍋水含鹽量增大時都使蒸汽帶水量增大。
41. 高壓鍋爐為什麼容易發生蒸汽帶水?
鍋爐壓力升高,爐水沸點越高,鍋水的表面張力越小,鍋水在蒸發時越容易形成小水珠而被帶走。同時,隨著壓力的提高,汽和水的重度差減小,汽水的分離困難,蒸汽容易攜帶水滴。壓力越高,蒸汽的重度越大,蒸汽流動的動能增加,因而更易帶水。所以當蒸汽流動速度一定時,壓力越高,蒸汽越容易帶水。
42. 減溫器故障的現象、原因及處理?
(1) 現象:
1) 減溫器堵塞:
a) 減溫水流量偏小或無指示。
b) 投停減溫器時汽溫變化不明顯或不起作用。
2) 減溫器套管損壞:
a) 兩側汽溫差值增大。
b) 嚴重時減溫器聯箱內發生水衝擊。
(2) 原因:
a) 減溫器噴咀內結垢或雜物堵塞。
b) 減溫水水溫變化幅度太大,使金屬產生較大的應力損壞。
c) 製造、安裝,檢修質量不良。
(3) 處理
a) 如減溫器噴咀堵塞,可關閉減溫水門,用過熱蒸汽進行反衝洗。
b) 如汽溫升高,可調節給水泵轉速、關小給水調節閥,提高給水壓力,增加減溫水量。
c) 採取措施後,汽溫仍不能恢復正常時應降低鍋爐負荷運行並彙報班、值長。
d) 如汽溫超過極限值,經採取措施無效,可請示停爐。
43. 談談如何控制好汽包水位?
(1) 要控制好汽包水位,首先要掌握鍋爐的汽、水平衡,樹立水位“三衝量”的概念。給水與蒸汽流量的偏差,既是破壞水位的主要因素,也是調整水位的“工具”。
(2) 要掌握各負荷下給水量(蒸汽量)的大致數值。對汽泵、電泵的最大出力及其各種組合下能帶多少負荷應心中有數。
(3) 燃燒操作上避免汽壓、燃燒的過大擾動,以減少虛假水位影響。在水位事故處理中需要燃燒控制與水位控制的良好配合,儘量避免在水位異常時再疊加一個同趨勢的虛假水位。如果掌握得好,在處理中可利用虛假水位,在原水位偏離方向上疊加一個趨勢相反的虛假水位來減緩水位的變化趨勢。
(4) 對操作中會出現的虛假水位及其程度應有一定的瞭解,並且事先採取措施預防水位的過分波動。操作上要力求平穩,不要太急、太猛。
44. 什麼是“虛假水位”?在什麼情況下容易出現虛假水位?
(1) 汽包水位的變化不是由於給水量與蒸發量之間的物料平衡關係破壞所引起,而是由於工質壓力突然變化,或燃燒工況突然變化,使水容積中汽泡含量增多或減少,引起工質體積膨脹或收縮,造成的汽包水位升高或下降的現象,稱為虛假水位。“虛假水位”就是暫時的不真實水位,如:當汽包壓力突降時,由於爐水飽和溫度下降到相應壓力下的飽和溫度而放出大量熱量並自行蒸發,於是爐水內氣泡增加,體積膨脹,使水位上升,形成虛假水位;汽包壓力突升,則相應的飽和溫度提高,一部分熱量被用於爐水加熱,使蒸發量減少,爐水中氣泡量減少,體積收縮,促使水位降低,同樣形成虛假水位。
(2) 下列情況下容易出現虛假水位:
1) 在負荷突然變化時:負荷變化速度越快,虛假水位越明顯;
2) 如遇汽輪機甩負荷;
3) 運行中燃燒突然增強或減弱,引起汽泡產量突然增多或減少,使水位瞬時升高或下降;
4) 安全閥起座或旁路動作時,由於壓力突然下降,水位瞬時明顯升高;
5) 鍋爐滅火時,由於燃燒突然停止,鍋水中汽泡產量迅速減少,水位也將瞬時下降。
45. 鍋爐出現虛假水位時應如何處理?
當鍋爐出現虛假水位時,首先應正確判斷,要求運行人員經常監視鍋爐負荷的變化,並對具體情況具體分析,才能採取正確的處理措施。如當負荷急劇增加而水位突然上升時,應明確:從蒸發量大於給水量這一平衡的情況看,此時的水位上升現象是暫時的,很快就會下降,切不可減少進水,而應強化燃燒,恢復汽壓,待水位開始下降時,馬上增加給水量,使其與蒸汽量相適應,恢復正常水位。如負荷上升的幅度較大,引起的水位變化幅度也很大,此時若控制不當就會引起滿水,就應先適當減少給水量,以免滿水,同時強化燃燒,恢復汽壓;當水位剛有下降趨勢時,立即加大給水量,否則又會造成水位過低。也就是說,應做到判斷準確,處理及時。
46. 請敘述三衝量給水自動調節系統原理及調節過程,何時投入?
三衝量給水自動調節系統有三個輸入信號(衝量):水位信號、蒸汽流量信號和給水流量信號。蒸汽流量信號作為系統的前饋信號,當外界負荷要求改變時,使調節系統提前動作,克服虛假水位引起的誤動作;給水流量信號是反饋信號,克服給水系統的內部擾動,然後把汽包水位作為主信號進行校正,取得較滿意的調節效果。下面僅舉外擾(負荷要求變化)時水位調節過程。當鍋爐負荷突然增加時,由於虛假水位將引起水位先上升,這個信號將使調節器輸出減小,關小給水閥門,這是一個錯誤的動作;而蒸汽流量的增大又使調節器輸出增大,要開大給水閥門,對前者起抵消作用,避免調節器因錯誤動作而造成水位劇烈變化。隨著時間的推移,當虛假水位逐漸消失後,由於蒸汽流量大於給水流量,水位逐漸下降,調節器輸出增加,開大給水閥門,增加給水流量,使水位維持到定值。所以三衝量給水自動調節品質要比單衝量給水自動調節系統要好。一般帶30%額定負荷以後才投入此係統。
47. 汽包水位計常用的有哪幾種?反措中水位保護是如何規定的?
(1) 電接點水位計、差壓水位計、雲母水位計、磁翻板式水位計等。
(2) 水位保護的規定:
1) 水位保護不得隨意退出,應建立完善的汽包水位保護投停及審批制度。
2) 汽包水位保護在鍋爐啟動前和停爐前應進行實際傳動試驗,應採用上水進行高水位保護試驗,用排汙門放水進行低水位保護試驗,嚴禁用信號短接法進行模擬傳動代替。
3) 三路水位信號應相互完全獨立,汽包水位保護應採用三取二邏輯;當有一路退出運行時,應自動轉為二取一方式,並辦理審批手續,限8h恢復;當有二路退出運行時,應自動轉為一取一方式,應制定相應的安全措施,經總工程師批准,限8h內恢復,否則立即停爐。
4) 在確認水位保護定值時,應充分考慮因溫度不同而造成的實際水位與水位計(變送器)中水位差值的影響)。
5) 水位保護不完整嚴禁鍋爐啟動。
48. 簡述水錘、水錘危害,水錘防止措施?
(1) 水錘:在壓力管路中,由於液體流速的急劇變化,從而造成管中液體的壓力顯著、反覆、迅速的變化,對管道有一種“錘擊”的特徵,稱這種現象為水錘。(或叫水擊。)
(2) 危害:水錘有正水錘和負水錘危害。
1) 正水錘時,管道中的壓力升高,可以超過管中正常壓力的幾十倍至幾百倍,以 致使壁襯產生很大的應力,而壓力的反覆變化將引起管道和設備的振動,管道的應力交變變化,都將造成管道、管件和設備的損壞。
2) 負水錘時,管道中的壓力降低,也會引起管道和設備振動。應力交遞變化,對設備有不利的影響。同時負水錘時,如壓力降得過低,可能使管中產生不利的真空,在外界大氣壓力的作用下,會將管道擠扁。
(3) 防止:為了防止水錘現象的出現,可採取增加閥門啟閉時間,儘量縮短管道的長度,以及管道上裝設安全閥門或空氣室,以限制壓力突然升高的數值或壓力降得太低的數值。
49. 直流鍋爐啟動前為何需進行循環清洗?如何進行循環清洗?
直流鍋爐運行時沒有排汙,給水中的雜質除少部分隨蒸汽帶出外,其餘將沉積在受熱面上;另外,機組停用時,受熱面內部還會因腐蝕而生成少量氧化鐵。為清除這些汙垢,直流鍋爐在點火前要用溫度約為104℃的除氧水進行循環清洗。
首先清洗給水泵前的低壓系統,清洗流程為:凝汽器→凝結水泵→除鹽裝置→軸封加熱器→凝結水升壓泵→低壓加熱器→除氧器→凝汽器。當水質合格後,再清洗高壓系統,其清洗流程為:凝汽器→凝結水泵→除鹽裝置→凝結水升壓泵→軸封加熱器→低壓加熱器→除氧器→給水泵→高壓加熱器→鍋爐→啟動分離器→凝汽器。
50. 寫出鍋爐雲母水位計沖洗操作步驟及注意事項?
(1) 鍋爐運行過程中應對水位計進行定期沖洗。而當發現水位計模糊不清, 或水位停滯不動有堵塞懷疑時,應及時進行沖洗。一般沖洗水位計的步驟為:
1) 關閉汽、水側二次閥後,再開啟半圈。
2) 開啟放水門,對水位計及汽水連通管道進行汽水共衝。
3) 關閉水側二次閥,衝汽側連通管及水位計。
4) 微開水側二次閥,關閉汽側二次門,沖水側連通管及水位計。
5) 微開汽側二次閥,關閉放水閥。
6) 全開汽水側二次閥,水位計恢復運行後,應檢查水位計內的水位指示,與另一側運行的水位計指示一致,如水位指示不正常或仍不清楚,應重新清洗。
(2) 注意事項:
1) 水位計在沖洗過程中,必須注意防止汽連通門、水連通門同時關閉的現象。因為這樣會使汽、水同時不能進入水位計,水位計迅速冷卻,冷空氣通過放水門反抽進入水位計,使冷卻速度更快;當再開啟水連通門或汽連通門,工質進入時,溫差較大,會引起水位計的損壞。
2) 在工作壓力下衝洗水位計時,放水門應開得很小。這是因為水位計壓力與外界環境壓力相差很大,放水門若開得過大,汽水劇烈膨脹,流速很高,有可能沖壞雲母片或引起水位計爆破,放水門開得越大,上述現象越明顯
3) 在進行沖洗或熱態投入水位計時,應遵守“電業安全工作規程”規定:檢查和沖洗時,應站在水位計的側面,並看好退路,以防燙傷或水位計爆破傷人。操作應戴手套、緩慢小心,暖管應充足以免產生大的熱衝擊。
51. 鍋爐水位事故的危害及處理方法?
保持汽包正常水位是保證鍋爐和汽輪機安全運行的重要條件之一。汽包水位過高,會影響汽水分離裝置的汽水分離效果,使飽和蒸汽溼度增大,同時蒸汽空間縮小,將會增加蒸汽帶水,使蒸汽含鹽量增多,品質惡化,造成過熱器積鹽、超溫和汽輪機通流部分結垢。
汽包水位嚴重過高或滿水時,蒸汽大量帶水,會使主汽溫度急劇下降,蒸汽管道和汽輪機內發生嚴重水衝擊,甚至造成汽輪機葉片損壞事故。汽包水位過低會使控制循環鍋爐的爐水循環泵進口汽化、泵組劇烈振動,汽包水位過低時還會引起鍋爐水循環的破壞,使水冷壁管超溫過熱;嚴重缺水而又處理不當時,則會造成爐管大面積爆破的重大事故。
1) 水位高處理方法:
a) 將給水自動切至手動,關小給水調整門或降低給水泵轉速。
b) 當水位升至保護定值時,應立即開啟事故放水門。
c) 根據汽溫情況,及時關小或停止減溫器運行,若汽溫急劇下降,應開啟過熱器集箱疏水門,並通知汽輪機開啟主汽門前的疏水門。
d) 當高水位保護動作停爐時,查明原因後,放至點火水位,方可重新點火併列。
2)水位低處理方法:
a) 若缺水是由於給水泵故障,給水壓力下降而引起,應立即通知汽輪機啟動備 用給水泵, 恢復正常給水壓力。
b) 當汽壓、給水壓力正常時:a 檢查水位計指示正確性;b 將給水自動改為手動,加大給水量;c 停止定期排汙。
c) 檢查水冷壁、省煤器有無洩漏。
d) 必要時降低機組負荷。
e) 保護停爐後,查明原因,不得隨意進水。
52. 為什麼省煤器前的給水管路上要裝逆止閥?為什麼省煤器要裝再循環管?
(1) 在省煤器的給水管路上裝逆止閥的目的是為了防止給水泵或給水管路發生故障時,水從汽包或省煤器反向流動,因為如果發生倒流,將造成省煤器和水冷壁缺水而燒壞並危急人身安全。
(2) 省煤器裝再循環管的目的是為了保護省煤器的安全。因為鍋爐點火,停爐或其他原因停止給水時,省煤器內的水不流動就得不到冷卻,會使管壁超溫而損壞,當給水中斷時,開啟再循環門,就在再循環管-省煤器-汽包-再循環管之間形成循環迴路,使省煤器管壁得到不斷的冷卻。
53. 結焦對鍋爐汽水系統的影響是什麼?
(1) 結焦會引起蒸汽溫度偏高:在爐膛大面積結焦時會使爐膛吸熱大大減少,爐膛出口煙溫過高,使過熱器傳熱強化,造成過熱蒸汽溫度偏高,導致過熱器管超溫。
(2) 破壞水循環:爐膛局部結焦以後,使結焦部分水冷壁吸熱量減少,循環流速下降,嚴重時會使循環停滯而造成水冷壁管爆破事故。
(3) 降低鍋爐出力:水冷壁結渣後,會使蒸發量下降,成為限制出力的因素。
54. 運行過程中為何不宜大開、大關減溫水門,更不宜將減溫水門關死?
運行過程中,汽溫偏離額定值時,是由開大或關小減溫水門來調節的。調節時要根據汽溫變化趨勢,均勻地改變減溫水量,而不宜大開大關減溫水門,這是因為:
(1) 大幅度調節減溫水,會出現調節過量,即原來汽溫偏高時,由於猛烈增減溫水,調節後跟著會出現汽溫偏低;接著又猛烈關減溫水門後,汽溫又會偏高。結果,使汽溫反覆波動,控制不穩。
(2) 會使減溫器本身,特別是厚壁部件(水室、噴頭)出現交變溫差應力,以致使金屬疲勞, 出現本身或焊口裂紋而造成事故。
(3) 汽溫偏低時,要關小減溫水門,但不宜輕易地將減溫水門關死。因為,減溫水門關死後,減溫水管內的水不流動,溫度逐漸降低,當再次啟用減溫水時,低溫水首先進入減溫器內,使減溫器承受較大的溫差應力。這樣連續使用,會使減溫器端部、水室或噴頭產生烈紋,影響安全運行。為此,減溫水停用後如果再次啟用,應先開啟減溫水管的疏水門,放淨管內冷水後,再投減溫水,不使低溫水進入減溫器。
55. 如何判斷蒸汽壓力變化的原因是屬於內擾或外擾?
通過流量的變化關係,來判斷引起蒸汽壓力變化的原因是內擾或外擾。
(1) 在蒸汽壓力降低的同時,蒸汽流量表指示增大,說明外界對蒸汽的需要量增大;在蒸汽壓力升高的同時,蒸汽流量減小,說明外界蒸汽需要量減小,這些都屬於外擾。也就是說,當蒸汽壓力與蒸汽流量變化方向相反時,蒸汽壓力變化的原因是外擾。
(2) 在蒸汽壓力降低的同時,蒸汽流量也減小,說明爐內燃料燃燒供熱量不足導致蒸發量減小;在蒸汽壓力升高的同時,蒸汽流量也增大,說明爐內燃燒供熱量偏多,使蒸發量增大,這都屬於內擾。即蒸汽壓力與蒸汽流量變化方向相同時,蒸汽壓力變化的原因是內擾。
需要指出的是:對於單元機組,上述判斷內擾的方向僅適應於工況變化初期,即僅適用於汽輪機調速汽門未動作之前;而在調速汽門動作之後,鍋爐汽壓與蒸汽流量變化方向是相反的,故運行中應予注意。造成上述特殊情況的原因是:在外界負荷不變而鍋爐燃燒量突然增大(內擾),最初在蒸汽壓力上升的同時,蒸汽流量也增大,汽輪機為了維持額定轉速,調速汽門將關小,這時,汽壓將繼續上升,而蒸汽流量減小,也就是蒸汽壓力與流量的變化方向成為相反。
56. 什麼叫並汽(並爐),對並汽參數有何要求?
(1) 母管制系統鍋爐啟動時,將壓力和溫度均符合規定的蒸汽送入母管的過程,稱並汽或並爐。
(2) 並汽時對參數的要求是:
1) 鍋爐壓力應略低於母管壓力,一般中壓鍋爐低於0.1~0.2MPa;高壓鍋爐低於0.2~0.2MPa。若鍋爐壓力高於母管,並爐後立即有大量蒸汽流入母管,將使啟動鍋爐壓力突然降低,造成飽和蒸汽帶水;若鍋爐壓力低於母管壓力太多,並爐後母管中的蒸汽將反灌進入鍋爐,使系統壓力下降,而啟動鍋爐壓力突然升高,這對熱力系統及鍋爐的安全性、經濟性都是不利的。
2) 鍋爐出口汽溫應比母管汽溫低些,一般可低30~60℃,目的是避免並爐後因燃燒加強, 而使汽溫超過額定值。但鍋爐出口汽溫也不能太低,否則,在並爐後會引起系統溫度下降,嚴重時啟動鍋爐還可能發生蒸汽帶水現象。
3) 並爐前啟動鍋爐汽包水位應維持在-50mm,以免在並爐時發生蒸汽帶水現象。
57. 鍋爐給水母管壓力降低,流量驟減的原因有哪些?
(1) 給水泵故障跳閘,備用給水泵自啟動失靈。
(2) 給水泵液耦內部故障。
(3) 給水泵調節系統故障。
(4) 給水泵出口閥故障或再循環開啟。
(5) 高加故障,給水旁路門未開啟。
(6) 給水管道破裂。
(7) 除氧器水位過低或除氧器壓力突降使給水泵汽化。
(8) 汽動給水泵在機組負荷驟降時,出力下降或汽源切換過程中故障。
58. 為什麼對流過熱器的汽溫隨負荷的增加而升高?
在對流過熱器中,煙氣與管壁外的換熱方式主要是對流換熱,對流換熱不僅與煙氣的溫度,而且與煙氣的流速有關。當鍋爐負荷增加時,燃料量增加煙氣量增多,通過過熱器的煙氣流速相應增加,因而提高了煙氣側的對流放熱係數;同時,當鍋爐負荷增加時,爐膛出口煙氣溫度也升高,從而提高了過熱器平均溫差。雖然流經過熱器的蒸汽流量隨鍋爐負荷的增加而增加,其吸熱量也增多;但是,由於傳熱係數和平均溫差同時增大,使過熱器傳熱量的增加大於蒸汽流量增加而要增加的吸熱量。因此,單位蒸汽所獲得的熱量相對增多,出口汽溫也就相對升高。
59. 汽壓變化對汽溫有何影響?為什麼?
(1) 當汽壓升高時,過熱蒸汽溫度升高;汽壓降低時,過熱汽溫降低。這是因為當汽壓升高時,飽和溫度隨之升高,則從水變為蒸汽需消耗更多的熱量;在燃料量未改變的情況下,由於壓力升高,鍋爐的蒸發量瞬間降低,導致通過過熱器的蒸汽量減少,相對蒸汽吸熱量增大,導致過熱汽溫升高,反之亦然。
(2) 上述現象只是瞬間變化的動態過程,定壓運行當汽壓穩定後汽溫隨汽壓的變化與上述現象相反。主要原因為:
1) 汽壓升高時過熱熱增大,加熱到同樣主汽溫度的每公斤蒸汽吸熱量增大,在煙氣側放熱量一定時主汽溫度下降。
2) 汽壓升高時,蒸汽的定壓比熱Cp增大,同樣蒸汽吸收相同熱量時,溫升減小。
3) 汽壓升高時,蒸汽的比容減小,容積流量減小,傳熱減弱。
4) 汽壓升高時,蒸汽的飽和溫度增大,與煙氣的傳熱溫差減小,傳熱量減小。
60. 怎樣調整再熱汽溫?
(1) 煙氣擋板調節。煙氣擋板調節是一種應用較廣的再熱汽溫調節方法。煙氣擋板可以手控,也可自控,當負荷變化時,調節擋板開度可以改變通過再熱器的煙氣流量達到調節再熱汽溫的目的。如當負荷降低,開大再熱器側的煙氣擋板開度,使通過再熱器的煙氣流量增加,就可以提高再熱汽溫。
(2) 煙氣再循環調節。煙氣再循環是利用再循環風機從尾部煙道抽出部分煙氣再送入爐膛,運行中通過對再循環氣量的調節,來改變流經過熱器、再熱器的煙氣量,使汽溫發生變化。
(3) 擺動式燃燒器。擺動式燃燒器是通過改變燃燒器的傾角,來改變火焰中心的高度,使爐膛出口溫度得到改變,以達到調整再熱汽溫的目的。當燃燒器的下傾角減小時,火焰中心升高,爐膛輻射傳熱量減少,爐膛出口溫度升高,對流傳熱量增加,使再熱汽溫升高。
(4) 再熱噴水減溫調節。噴水減溫器由於其結構簡單,調節方便,調節效果好而被廣泛用於鍋爐再熱汽溫的細調,但它的使用使機組熱效率降低。因此在一般情況下應儘量減少再熱噴水的用量,以提高整個機組的熱經濟性。
(5) 為了保護再熱器,大容量中間再熱鍋爐往往還設有事故噴水。即在事故情況下危及再熱器安全(使其管壁超溫)時,用來進行緊急降溫,但在低負荷時儘量不用事故噴水。遇到減負荷或緊急停機時應立即關閉事故噴水隔絕門,以防噴水倒入高壓缸。
除了上述幾種再熱蒸汽調整方法以外,還有幾種常用的方法,如:調整上下層給粉機的出力、調整上下層二次風量、汽-汽熱交換器、蒸汽旁路、雙爐體差別燃燒等。總之,再熱蒸汽的調節方法是很多的,不管採用哪種方法進行調節,都必須做到既能迅速穩定汽溫,又能儘量提高機組的經濟性。
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