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        鍋爐運行調整技術問答48條,滿滿的干貨~
        發表時間:2018-6-30 文章來源:admin  瀏覽次數:2446

        1.鍋爐運行調整的主要任務和目的是什么? 

        運行調整的主要任務是:

        (1)保持鍋爐燃燒良好,提高鍋爐效率;

        (2)保持正常的汽溫、汽壓和汽包水位;

        (3)保持飽和蒸汽和過熱蒸汽的品質合格;

        (4)保持鍋爐的蒸發量,滿足汽機及熱用戶的需要;

        (5)保持鍋爐機組的安全、經濟運行。

        鍋爐運行調整的目的就是通過調節燃料量、給水量、減溫水量、送風量和引風量來保持汽溫、汽壓、汽包水位、過量空氣系數、爐膛負壓等穩定在額定值或允許值范圍內。


        2. 汽包鍋爐負荷調整有何特點?

        由于汽包鋼爐的金屬消耗量比直流鍋爐多10%一15%,水容積比較大,所以汽包鍋爐的蓄熱能力較高,而且汽包的蒸汽空間可以儲存一定數量的蒸汽。當燃料量不變,負荷變化時,鍋爐汽壓變化比較緩慢。

        負荷增加,未進行調整前,因燃料量不變,產汽量小于用汽量,汽壓必然下降。爐水的飽和溫度也要隨之下降,儲存在爐水和金屬中的一部分熱量使部分爐水汽化,產生少量蒸汽以彌補負荷的增加。儲存在汽包空間的蒸汽在汽壓下降時要膨脹,因而使得燃料未增加前壓力下降的速度減慢。反之,當產汽量大于負荷時,一方面多余的蒸汽以壓縮的形式儲存在汽包蒸汽空間內,另一方面多余的熱量以提高爐水飽和溫度和金屬溫度的形式儲存起來,從而減慢了汽壓上升的速度。汽包鍋爐蓄熱能力較高,使之自動適應負荷變化的能力較強,是其有利的一面。

        當汽壓變化進行主動調整時,由于同樣的道理,汽壓恢復正常的速度也較慢,這是不利的一面。掌握汽包鍋爐的這一特點,對正確調整負荷,保持汽壓穩定是很有用的。例如,手動調整汽壓時,如發現汽壓下降,說明鍋爐產汽量小于負荷,要及時增加燃料。如汽壓停止下降,說明產汽量與負荷在新的基礎上達到了平衡。要恢復到原有的汽壓,還需要再增加燃料。同樣的道理,當汽壓上升時,要及時減少燃料,直至汽壓停止上升并恢復正常。

        由于汽包鍋爐的蓄熱能力較高,燃料增減后,汽壓變化較慢,所以汽壓變化時要及時進行調整,而不要等壓力超出規定的上下限時再進行調整,這樣才能保持鍋爐汽壓比較平穩。


        3.燃燒調整的主要任務是什么?

        燃燒調整的主要任務是,在滿足外界負荷需要的蒸汽量和合格的蒸汽質量的同時,保證鍋爐運行的安全和經濟性。


        4.什么叫鍋爐燃燒調整試驗?

        有計劃地改變某些可調參數及控制方式(即燃料供給方式及配風方式),對燃燒工況做全面的調整并測出某些單項指標值,然后將取得的結果進行科學分析,從經濟性、安全性諸方面加以比較,確定出最佳的運行方式并校整設備的運行特性,這樣的試驗、測量和分析研究工作,為鍋爐燃燒調整試驗。


        5. 鍋爐燃燒調整試驗的意義和目的是什么?

        鍋爐燃燒調整試驗旨在摸索鍋爐的運行特性和規律,通過試驗確定鍋爐在現有設備和燃料性質條件下的安全經濟運行方式。通過較全面的燃燒調整試驗,可以獲得鍋爐在最佳運行方式下的技術經濟特性(包括燃料、空氣、煙氣、和汽水工質的運行參數及鍋爐效率、廠用電指標等),為加強電廠技術管理、掌握設備性能、制定運行規程、投入燃燒自動調節系統以及做好全廠的經濟調度提供依據。

        燃燒調整試驗的目的就是掌握鍋爐運行的技術經濟特性,確定鍋爐燃燒系統的最佳運行方式和各種影響因素變化的規律,從而保證鍋爐機組的安全、經濟運行。


        6.按反平衡法進行鍋爐熱平衡試驗時,基本測量項目有哪些?

        (1)燃料的元素分析;

        (2)入爐燃料采樣及工業分析;

        (3)飛灰和爐渣采樣及其可燃物含量的測量;

        (4)排煙溫度;

        (5)爐膛出口(過熱器后)處及排煙處的煙氣分析數據等。


        7.大修后鍋爐爐膛冷態動力場試驗都包括哪些測試內容?

        包括一次風速標定、二次風速標定、三次風速標定、調平,爐膛速度場及假想切圓直徑測定,爐膛出口速度場測定等。


        8.鍋爐大修后熱態需要進行哪些項目試驗?

        (1)煤粉細度的調整試驗;

        (2)制粉電耗的調整試驗;

        (3)空氣預熱器的漏風率試驗;

        (4)除塵器效率試驗;

        (5)燃燒調整及鍋爐效率試驗;

        (6)改進后的各類風機(或泵)的流量、壓頭、功率、效率試驗。


        9.如何判斷爐膛空氣動力場的好壞? 

        煤粉爐爐膛運行的可靠性和經濟性在很大程度上取決于燃燒器性能及爐膛內的空氣動力工況。良好的爐膛空氣動力工況主要表現在以下三個方面。

        (1)從燃燒中心區有足夠的熱煙氣回流至一次風粉混合物射流根部,使燃料噴入爐膛后能迅速受熱著火,且保持穩定的著火前沿。

        (2)燃料和空氣的分布適宜。燃料著火后能得到充足的空氣供應,并達到均勻的擴散混合,以利迅速燃盡。

        (3)爐膛內應有良好的火焰充滿度,并形成區域適中的燃燒中心。這就要求爐膛內氣流無偏斜,不沖刷爐壁,避免停滯區和無益的渦流區;各燃燒器射流也不應發生劇烈的干擾和沖撞。


        10.進行爐內冷態空氣動力場試驗有幾種觀察方法?

        主要有以下幾種:

        (1)飄帶法;

        (2)紙屑法;

        (3)火花法;

        (4)測量法。


        11.對于固態排渣煤粉爐,燃燒調整的目的是什么?

        (1)保證達到正常穩定的汽壓、汽溫和蒸發量。

        (2)著火穩定,燃燒中心適中,爐膛溫度場和熱負荷分布均勻,避免結焦和燃燒器損壞,保證過熱器的運行安全性,燃燒公害小。

        (3)使運行達到最高的經濟性。


        12.對于固態排渣煤粉爐,控制與調整的主要對象有哪些?

        鍋爐燃燒系統包括風、煤、煙三大方面,影響燃燒工況的參數很多,控制調整的主要對象有:

        (1)爐膛的風量和出口處過量空氣系數。

        (2) 燃燒器一、二、三次風的出口風速和風率。

        (3)煤粉細度。

        (4)各燃燒器間的負荷分配和投停方式。

        (5)磨煤機組合運行方式。

        (6)二次風和周界風的配比。

        (7)燃燒器的傾角。


        13.鍋爐燃煤性質是從哪幾方面進行評價的?

        鍋爐燃煤特性評價主要從以下幾方面:

        (1)煤的發熱量;

        (2)煤的揮發分含量;

        (3)灰分的熔融性;

        (4)煤的焦結性;

        (5)煤的可磨性;

        (6)煤的磨損性。


        14.在鍋爐試驗中,為什么要采取煙氣樣品進行成分分析? 

        (1)為了確定向爐膛的送風量(即爐膛出口過量空氣系數)。

         

        (2)為確定鍋爐的排煙熱損失,需要計算排煙處的過量空氣系數。

         

        (3)為確?扇細怏w未完全燃燒熱損失,需要測量煙氣中的可燃氣體成分含量(CO、H2CH4)。

        汽溫的調整: 

        1.調整過熱汽溫有哪些方法? 

        調整過熱汽溫一般以噴水減溫為主,作為細調手段。減溫器為兩級或以上布置,以改變噴水量的大小來調整汽溫的高低。另外可以改變燃燒器的傾角和上、下火嘴的投停、改變配風工況等來改變火焰中心位置作為粗調手段,以達到汽溫調節的目的。

         

        2.調整再熱汽溫的方法有哪些? 

        再熱汽溫的調整大致有煙氣再循環、分隔煙道擋板、汽一汽熱交換器和改變火焰中心高度四種方法。利用再循環風機,將省煤器后部分低溫煙氣抽出,再從冷灰斗附近送入爐膛,以改變輻射受熱面和對流受熱面的吸熱比例。對于布置在對流煙道內的再熱器,當負荷降低時,再熱汽溫降低,可增加再循環煙氣量,使再熱器吸熱量增加,保持再熱汽溫不變。用隔墻將尾部煙道分成兩個并列煙道,在兩煙道中分別布置過熱器與再熱器,并列煙道省煤器后裝有煙道擋板,調節擋板開度可以改變流經兩個煙道的煙氣流量,從而調節再熱汽溫。汽一汽熱交換器是利用過熱蒸汽加熱再熱蒸汽以調節再熱汽溫的設備。對于設置壁式再熱器和半輻射式再熱器的鍋爐可以通過改變爐膛火焰中心的高度來調節再熱汽溫。另外再熱器還設置微量噴水作為輔助細調手段。

         

        3.再熱器事故噴水在什么情況下使用? 

        事故噴水的主要作用是保護再熱器的安全。如鍋爐發生二次燃燒,或減溫減壓裝置故障,高溫、高壓的過熱蒸汽直接進入再熱器,或其它一些造成再熱器超溫的情況下,都應使用事故噴水減溫。既可使再熱器管壁不致超溫,而且降低了再熱汽溫,正常運行中還能起到調整再熱器出口汽溫在額定值以及減小兩側溫度偏差的作用。

         

        4.為什么鍋爐負荷增加,爐膛出口煙溫上升? 

        增加鍋爐負荷是靠增加進入爐膛的燃料量和風量來實現的,而且鍋爐的負荷基本上正比于進入爐膛的燃料量。進入爐膛的燃料量增加時,雖然水冷壁的輻射受熱面未變化,但由于爐膛溫度升高,火焰向水冷壁的輻射傳熱增加,水冷壁因吸熱量增多,管內產生的蒸汽量增加而使鍋爐產汽量提高。

         

        爐膛內火焰的溫度不是與燃料量的增加成正比的。大量試驗和生產實踐證明,鍋爐從50%額定負荷到滿負荷,爐膛內火焰的溫度升高不超過200℃,爐膛內輻射傳熱量的增加最大不超過80%。由于進入爐膛的燃料增加一倍,而爐膛內水冷壁的輻射吸熱量增加不到一倍。雖然負荷增加對流受熱面的吸熱量增加,但由于水冷壁的輻射吸熱量占全部吸熱量的95%,對流吸熱量僅占5%,所以負荷增加,水冷壁的吸熱量所占的比例下降。

         

        由于隨著鍋爐負荷的增加進入爐膛的燃料量成比例地增加,而爐膛水冷壁的吸熱量增加的幅度小于燃料量增加的幅度,必然導致爐膛出口煙溫上升。

         

        5.為什么過量空氣系數增加,汽溫升高? 

        過量空氣系數增加(假定原先是最佳過量空氣系數),爐膛內的溫度下降,使水冷壁吸收的輻射熱量減少,爐膛出口的煙氣溫度略有下降。由于煙氣量增加,煙速提高,使傳熱系數增加的幅度大于傳熱溫差減少的幅度,因此,使過熱器的吸熱量增加。由于排煙溫度和煙氣量增加,q2增加,鍋爐效率降低,在燃料量不變的情況下.蒸發量減少,因此,汽溫升高。一般說來,過量空氣系數每增加0.1,汽溫升高8~1O℃。

         

        如果爐膛的過量空氣系數已經較高時,則過量空氣系數進一步增加,汽溫升高的幅度下降。如果過量空氣系數太大,可能會因為爐膛溫度和爐膛出口煙氣溫度大大降低,過熱器因傳熱溫差下降太多而使汽溫下降,這種情況只有在很惡劣的燃燒工況下才會出現。

         

        6. 為什么給水溫度降低,汽溫反而升高? 

        為了提高整個電廠的熱效率,發電廠的鍋爐都裝有給水加熱器,在給水泵以前的加熱器稱為低壓加熱器,在給水泵以后的稱為高壓加熱器。給水經高壓加熱器后,給水溫度大大提高。例如,中壓鍋爐給水溫度大都加熱到172℃,高壓爐一般加熱到215℃,超高壓鍋爐給水加熱到240℃,亞臨界壓力鍋爐給水加熱到260℃。

         

        在運行中由于高壓加熱器泄漏等原因,高壓加熱器解列時給水經旁路向鍋爐供水。鍋爐的給水溫度降低后,燃料中的一部分熱量要用來提高給水溫度。假如蒸發量維持不變,則燃料量必然增加,爐膛出口煙氣溫度和煙氣流速都要提高,過熱器的吸熱量增加,蒸汽溫度必然要升高。給水溫度降低后,假定燃料量不變,則由于燃料中的一部分熱量用來提高給水溫度,用于蒸發產生蒸汽的熱量減少,而此時由于燃燒工況不變,爐膛出口的煙氣溫度和煙氣速度不變,過熱器的吸熱量沒有減少。但由于蒸發量減少,蒸汽溫度必然升高。所以給水溫度降低,蒸汽溫度必然升高。

         

        7. 為什么汽壓升高,汽溫也升高? 

        鍋爐在運行時,汽壓反映了鍋爐產汽量與外界用汽量之間的平衡關系。當兩者相平衡時,汽壓不變。

         

        當汽壓升高時,則說明鍋爐產汽量大于外界用汽量。鍋爐汽壓升高,爐水的飽和溫度也隨之升高。在鍋爐燃料量不變的情況下,外界負荷減少,多余的熱量就儲存在爐水和金屬受熱面中,一部分蒸汽因壓力升高被壓縮儲存在汽包的蒸汽空間和水冷壁管內。由于此時燃燒工況未變,過熱器入口的煙氣溫度和煙氣流速均未變,即過熱器的吸熱量未變,而過熱器入口的飽和蒸汽溫度因汽壓升高而增加,蒸汽流量因外界負荷減少而降低。所以,汽壓升高,汽溫升高。

         

        8. 為什么煤粉爐出渣時,汽溫升高? 

        煤粉噴入爐膛燃燒后,煤粉中約90%的灰分進入煙氣成為飛灰,約10%的灰分經水冷壁管的下部冷灰斗冷卻后結成大塊的灰渣。煙氣中的飛及通常由除塵器除去,而大塊的灰渣則是通過定期放渣的方式排出爐外的,經碎渣機粉碎后由灰渣泵送至儲灰場。

         

        由于爐膛的煙囪效應,爐膛下部的煙氣負壓比爐膛上部大。當需要放渣時,將爐膛下部灰斗的放渣門開啟,因為灰渣的體積較大,為了使灰渣順利排出,放渣門開得較大,為了操作人員的安全,出渣時爐膛要維持一定的負壓。所以,放渣時大量冷空氣從放渣門進入爐膛是不可避免的。大量冷空氣從爐膛下部進入爐膛,不但使火焰中心上移,爐膛吸熱量減少,而且還使爐膛出口的過量空氣系數增加。過熱器吸熱量的增加必然導致過熱汽溫上升。

         

        為了減少放渣時對汽溫上升的影響,可在放渣過程中略減少送風量。因為從放渣門漏入空氣中的一部分也可參與燃燒,這樣可以減少爐膛出口過量空氣系數增加的幅度,從而降低汽溫上升的幅度。

         

        9. 為什么煤粉變粗過熱汽溫升高? 

        煤粉噴入爐膛后燃盡所需的時間與煤粉粒徑的平方成正比。設計和運行正常的鍋爐,靠近爐膛出口的上部爐膛不應該有火焰而應是透明的煙氣。在其他條件相同的情況下,火焰的長度決定于煤粉的粗細。煤粉變粗,煤粉燃盡所需時間增加,火焰必然拉長。由于爐膛容積熱負荷的限制,爐膛的容積和高度有限,煤粉在爐膛內停留的時間很短,煤粉變粗將會導致火焰延長到爐膛出自甚至過熱器。

         

        火焰延長到爐膛出口,因爐膛出口煙溫提高,不但過熱器輻射吸熱量增加,而且因為過熱器的傳熱溫差增加,使得過熱器的對流吸熱量也隨之增加。而進入過熱器的蒸汽流量因燃料量沒有變化而沒有改變,因此,煤粉變粗必然導致過熱汽溫升高。

         

        10. 為什么爐膛負壓增加,汽溫升高? 

        爐膛負壓增加是指爐膛負壓的絕對值增加。這使得從人孔、檢查孔、爐管穿墻等處爐膛不嚴密的地方漏入的冷空氣增多,與過量空氣系數增加對汽溫的影響相類似。所不同的是前者送入爐膛的是通過預熱器的有組織的熱風,后者是未流經預熱器的冷風。

         

        爐膛負壓增加,尾部受熱面負壓也同時增大,漏入尾部的冷風使排煙溫度和排煙量進~步增加,鍋爐熱效率降低蒸發量減少。因此,漏入爐膛同樣多的空氣量,即假若同樣使爐膛出口過量空氣系數增加0.1,則爐膛負壓增大使汽溫升高的幅度大于送風量增加使汽溫升高的幅度。

         

        11.為什么定期排污時,汽溫升高? 

        定期排污時,排出的是汽包壓力下的飽和溫度的爐水,如中壓爐飽和水溫為256℃,高壓爐為317℃。為了維持正常水位,必然要加大給水量。由于給水溫度較爐水溫度低,如中壓爐,高壓加熱器投入運行時為172℃,不投時為104℃,高壓爐高壓加熱器投入時為215℃,不投時為168℃。

         

        定期排污過程中,排出的是達到飽和溫度的爐水,而補充的是溫度較低的給水。為了維持蒸發量不變,就必須增加燃料量,爐膛出口的煙氣溫度和煙氣流速增加,汽溫升高。如果燃料量不變,則由于一部分燃料用來提高給水溫度,用于蒸發產生蒸汽的熱量減少,因蒸汽量減少,而爐膛出口的煙溫和煙氣流速都未變,所以汽溫升高。

         

        給水溫度越低,則由于定期排污引起的汽溫升高的幅度越大,如果注意觀察汽溫記錄表,當定期排污時,可以明顯看到汽溫升高,定期排污結束后,汽溫恢復到原來的水平。

         

        12.為什么尾部受熱面除灰使得汽溫降低? 

        為了保持受熱面的清潔,降低排煙溫度以提高鍋爐熱效率,受熱面,主要是對流受熱面要定期除灰。因為鍋爐熱效率提高,如維持鍋爐蒸發量不變,送入爐膛的燃料量減少,爐膛出口的煙氣溫度和煙速降低,過熱器的吸熱量因傳熱溫差和煙氣側的放熱系數降低而減少,造成過熱汽溫下降。如保持燃料量不變,則爐膛出口煙氣溫度和煙速不變,由于蒸汽流量增加,單位質量蒸汽的吸熱量減少,使過熱器出口汽溫下降。因此,對流受熱面除灰,無論是維持蒸發量不變還是保持燃料量不變,均使汽溫下降。

         

        省煤器除灰的結果是因受熱面清潔,省煤器吸熱量增加,對于沸騰式省煤器來說是沸騰度提高,對于非沸騰式省煤器來講,進入汽包的給水溫度提高了。其影響與提高給水溫度對汽溫的影響相類似。

         

        預熱器除灰的結果是預熱器出口的風溫升高,爐膛溫度提高,輻射傳熱增加,爐膛出口煙溫下降,使過熱器的吸熱量減少,汽溫降低。

         

        過熱器除灰時,一方面由于過熱器管清潔了,過熱器吸熱增多使汽溫上升,另一方面,由于鍋爐熱效率提高,燃料量減少又使汽溫降低。因此,過熱器除灰對汽溫的影響不如省煤器和預熱器除灰對汽溫的影響那樣明顯。

         

        13.為什么過熱器管過熱損壞,大多發生在靠中部的管排? 

        由于爐膛兩側水冷壁強烈的冷卻作用,煙氣離開爐膛進入過熱器時,在水平方向上溫度的差別是較大的。中部與兩側的煙氣溫差最高可達150℃。煙氣溫度高,不但使過熱器管的傳熱溫差增加,而且使煙氣向過熱器的輻射傳熱增加,使中部過熱器管內的蒸汽溫度升高。熱負荷的增加,使管壁和蒸汽的溫差升高。

         

        在過熱器管內清潔和蒸汽流速相同的情況下,管壁溫度決定于管內的蒸汽溫度和熱負荷的大小。因此過熱器管發生超溫過熱損壞大多發生在靠中部的管排。

         

        14.為什么過熱器管泄漏割除后,附近的過熱器管易超溫? 

        過熱器管焊口泄漏或過熱器管因過熱損壞泄漏,除特殊情況外,由于無法補焊或整根更換工作量很大,通常都采取將損壞的過熱器管兩頭割斷封死的處理方法。損壞的過熱器管由于沒有蒸汽冷卻,很快就會因嚴重過熱而斷裂脫落,這樣在相鄰的兩根過熱器管排之間形成了一個流通截面較大的所謂“煙氣走廊”。煙氣走廊的流動阻力較小,煙氣流速較高,使煙氣側的對流放熱系數提高;煙氣走廊的存在使煙氣輻射層厚度增加,輻射放熱系數提高。由于過熱器管傳熱的主要熱阻在煙氣側,所以煙氣側放熱系數的提高必然使煙氣走廊兩側的過熱器管吸熱量增加。過熱器管吸熱量的增加,不但使汽溫升高而且管壁與蒸汽的溫差增大,使得煙氣走廊兩側的過熱器管壁溫度明顯升高。

         

        由于兩側水冷壁的吸熱,使得進入過熱器的煙氣溫度在水平方向上是兩側低中間高。過熱器管的過熱損壞大都發生在煙氣溫度較高的靠近中間的管排,兩側過熱器的損壞較少發生(焊口泄漏的情況除外)。由于煙氣走廊處的煙氣溫度較高,使煙氣走廊兩側的過熱器管壁溫度更易升高。在生產中,時常遇到煙氣走廊兩側的過熱器管因超溫而發紅的情況。

         

        15.為什么蒸汽側流量偏差容易造成過熱器管超溫? 

        雖然過熱器管并列在汽包與聯箱或兩個聯箱之間,但由于過熱器進出口聯箱的連接方式不同,各根過熱器管的長度不等,形狀不完全相同,都會引起每根過熱器管的流量不均勻。在過熱器的傳熱過程中,主要熱阻在煙氣側,約占全部熱阻的60%,而蒸汽側的熱阻很小,僅占全部熱阻的3%。由于過熱器的傳熱溫差較大,可達350一650℃,各根過熱器管溫度的差別對傳熱溫差的影響很小,因此可以認為流量較小的過熱器管的吸熱量并不減少,這些過熱器管內的蒸汽溫度必然要上升。

         

        蒸汽流量小的過熱器管,因蒸汽流速降低,蒸汽側的放熱系數下降,過熱器管與蒸汽的溫差增大。在過熱器管內清潔的情況下,過熱器管的壁溫決定于蒸汽溫度和蒸汽與過熱器管的溫差。因此蒸汽流量偏差最易使流量偏少的過熱器管超溫。

         

        低溫段過熱器,由于蒸汽入口溫度為飽和溫度,最高不會超過臨界溫度374.15℃,出口溫度通常在400℃以下,過熱器管的材質為20鋼,允許使用溫度不超過480℃,過熱器管的安全裕量較大,蒸汽流量偏差造成的超溫危險較小。高溫段過熱器由于出口汽溫較高,為了節省投資,過熱器管材質的安全裕量較小,因此蒸汽流量偏差造成的過熱器管超溫的危險相對來講較大。

         

        16.為什么低負荷時汽溫波動較大? 

        低負荷時,送入爐膛的燃料量少,爐膛容積熱負荷下降,爐膛溫度較低,燃燒不穩定,爐膛出口的煙氣溫度容易波動,而汽溫不論負荷大小,要求基本上不變。因此,低負荷時煙氣溫度與蒸汽溫度之差較小,即過熱器的傳熱溫差減小。

         

        當各種擾動引起爐膛出口煙氣溫度同樣幅度的變化時,低負荷下過熱器的傳熱溫差變化幅度比高負荷下過熱器的傳熱溫差變化幅度大。由于以上兩個原因,使得低負荷時的汽溫波動較大。

         

        17.為什么低負荷時要多投用上層燃燒器? 

        大多數中、高壓鍋爐的過熱器是以對流傳熱為主。我們都知道,對流式過熱器的汽溫特性是隨著負荷降低,蒸汽溫度下降。當鍋爐負荷較低時,有可能出現減溫水調節閥完全關閉,汽溫仍然低于下限的情況。雖然可以采取增大爐膛出口過量空氣系數或增大爐膛負壓的方法來提高汽溫,但這些方法因排煙溫度提高,排煙的過量空氣系數增加.造成排煙熱損失上升,導致鍋爐熱效率下降。

         

        如果盡量停用下層燃燒器,而多投用上層燃燒器,則由于爐膛火焰中心上移,爐膛吸熱量減少,爐膛出口的煙溫上升。過熱器因輻射吸熱量和傳熱溫差增大,過熱器總的吸熱量增加,使得汽溫上升。這種調節汽溫的方法經濟性較好,在因負荷較低導致汽溫偏低時,是應首先采用的方法。


        燃燒調整: 

        1.怎樣從火焰變化看燃燒? 

        煤粉鍋爐燃燒的好壞,首先表現于爐膛溫度,爐膛中心的正常溫度一般達1500℃以上。若火焰充滿度高,呈明亮的金黃色火焰,為燃燒正常。當火焰明亮刺眼且呈微白色時,往往是風量過大的現象。風量不足的表現為爐膛溫度較低,火焰發紅、發暗,煙囪冒黑煙。

         

        2.煤粉氣流著火點的遠近與哪些困素有關? 

        (1)原煤的揮發分含量。揮發分含量大著火點近,著火迅速,否則著火點就遠。

         

        (2)煤粉細度的大小。煤粉愈細著火點愈近,燃盡時間也短,否則著火點遠。

         

        (3)一次風的溫度高低。風溫高,著火熱降低,煤粉易著火,著火點較近。

         

        (4)煤粉濃度。一般風粉混合物濃度在0.3~0.6kg/m3時最易著火。

         

        (5)一次風動壓。動壓值高,著火點遠,否則著火點近。

         

        (6)爐膛溫度。爐膛溫度高,著火點近,否則著火點遠。

         

        3.煤粉氣流著火的熱源來自哪里? 

        一方面是氣流卷吸爐膛高溫煙氣而產生的混合與傳質換熱。另一方面是爐內高溫火焰輻射換熱。其中煤粉氣流的卷吸是主要的。

         

        4.煤粉氣流著火點過早或過遲有何影響? 

        著火點過早時有可能燒壞噴口或引起噴口附近的結焦。著火點過遲會使火焰中心上移,可能引起爐膛上部結焦,汽溫升高,甚至可能使火焰中斷。

         

        5.什么是火焰中心? 

        燃料進入爐膛后,一方面由于燃料的燃燒而產生熱量使火焰溫度不斷升高,另一方面由于水冷壁的吸熱,使火焰溫度降低。當燃料燃燒產生的熱量大于水冷壁的吸熱量時,火焰溫度升高;當燃料燃燒產生的熱量等于水冷壁的吸熱量時,火焰溫度達到最高。爐膛中溫度最高的地方稱為火焰中心;鹧嬷行牡母叨炔皇枪潭ú蛔兊,而是隨著鍋爐運行工況的變化而改變。例如,當燃燒器分成兩排,上排投得多時,則火焰中心上移,反之則下移。

         

        6.什么叫火焰中心?火焰中心高低對爐內換熱影響怎樣? 

        煤粉著火后由于燃燒逐漸發展,燃燒所放出的熱量大于傳熱量,所以煙氣溫度不斷升高,因而形成一個燃燒迅速、溫度較高的區域。在此區域中熱量放出最多。通常稱此區域為火焰中心(或燃燒中心)。

         

        在一定的過量空氣系數下,若火焰中心上移,使爐膛內總換熱量減少,爐膛出口煙氣溫度升高;若火焰中心位置下移,則爐膛內換熱量增加,爐膛出口煙氣溫度下降。

         

        7.為什么要調整火焰中心? 

        鍋爐運行中,如果爐內火焰中心偏斜,將使整個爐膛的火焰充滿度惡化。一方面造成爐前、后、左、右存在較大的煙溫差,使水冷壁受熱不均,有可能破壞正常的水循環。另一方面造成爐膛出口左右兩側的煙溫差,使爐膛出口一側的溫度偏高,導致該側過熱器等受熱面超溫爆管,因此運行中要注意調整好火焰中心位置,使其位于爐膛中央。

         

        8.運行中如何調整好火焰中心? 

        對于四角布置的燃燒器要同排對稱運行,不缺角,出力均勻。并盡量保持各燃燒器出口氣流速度及負荷均勻一致;蛲ㄟ^改變擺動燃燒器傾角或上下二次風的配比來改變火焰中心位置。

         

        9.為什么要監視爐膛出口煙氣溫度? 

        容量稍大的鍋爐均裝有監視爐膛出口煙氣溫度的熱電偶,容量在120t/h及以上的鍋爐,因為爐膛較寬,可能會引起爐膛出口兩側煙氣溫度發現較大的偏差,通常裝有左、右兩個測溫熱電偶。

         

        爐膛出口煙氣溫度通常隨著負荷的增加而提高。正常情況下,某個負荷大體上對應一定的爐膛出口溫度。如果燃油鍋爐的油槍霧化不良,配風不合理,通常會使燃燒后延,造成爐膛出口煙氣溫度升高。如果煤粉鍋爐的煤粉較粗或配風不合理,同樣也會使燃燒后延,造成爐膛出口煙氣溫度升高。無論是燃油爐還是煤粉爐,當燃燒器燃燒良好時,由于火焰較短,爐膛火焰中心較低,爐膛吸收火焰的輻射熱量較多,使得爐膛出口煙氣溫度較低。換言之,如果在負荷相同的情況下,爐膛出口煙氣溫度明顯升高,則有可能是油槍霧化不良,煤粉較粗或配風不合理,引起燃燒不良造成的,運行人員應對燃燒情況進行檢查和調整,直至爐膛出口煙溫恢復正常。

         

        如果爐膛出口煙氣溫度升高,而燃燒良好,則可能是由于爐膛積灰或結渣,使水冷壁管的傳熱熱阻增大,水冷壁管吸熱量減少引起的。只有采取吹灰或清渣措施,才能使爐膛出口煙氣溫度恢復正常。

         

        當鍋爐容量較大。爐膛較寬時,如果燃燒器投入的數量不對稱,或配風不合理,則可能是因為燃燒中心偏斜,引起爐膛出口兩側煙溫偏差較大,應采取相應的調整措施,使兩側煙溫偏差降至允許的范圍內。

         

        由此可以看出,通過監視爐膛出口煙溫,就能掌握鍋爐的燃燒工況,水冷壁管的清潔狀況以及火焰中心是否偏斜,為運行人員及時進行調整提供幫助。

         

        10.運行中發現排煙過量空氣系數過高,可能是什么原因? 

        即使排煙溫度不變,排煙過量空氣系數增加,排煙熱損失也增加。排煙過量空氣系數過高,還使風機耗電量增加,所以運行中發現排煙過量空氣系數過高,一定要找出原因,設法消除。

         

        排煙過量空氣系數a。過高的原因有下列幾種: 

        (1)送風量太大。表現為爐膛出口過量空氣系數和送、引風機電流較大。

         

        (2)爐膛漏風較大。負壓鍋爐的爐膛內是負壓,而且爐膛下部的負壓比操作盤上的爐膛負壓表指示值要大得多。所以,空氣從爐膛的人孔、檢查孔、爐管穿墻處漏入爐膛,都會使爐膛出口過量空氣系數增大。

         

        (3)尾部受熱面漏風較大。由于鍋爐尾部的負壓較大,空氣容易從尾部豎井的人孔、檢查孔及省煤器管穿墻處漏入。在這種情況下,送風機電流不大,排煙的過量空氣系數與爐膛出口的過量空氣系數之差超過允許值較多,引風機的電流較大。

         

        (4)空氣預熱器管泄漏?諝忸A熱器由于低溫腐蝕和磨損,易發生穿孔、泄漏。在這種情況下,引、送風機電流顯著增加,預熱器出口風壓降低,嚴重時會限制鍋爐負荷。預熱器前后的過量空氣系數差值顯著增大。

         

        (5)爐膛負壓過大。當不嚴密處的泄漏面積一定時,爐膛負壓增加,由于空氣側與煙氣側的壓差增大,必然使漏風量增加,造成排煙的過量空氣系數增大。

         

        對正壓鍋爐來講,由于爐膛和尾部煙道的大部分均是正壓,冷空氣通常不會漏入爐膛和煙道,所以排煙的過量空氣系數過大,主要是由于送風量太大或空氣預熱器管腐蝕、磨損后泄漏造成的。

         

        11.怎樣判斷空氣預熱器是否漏風? 

        空氣預熱器由于低溫腐蝕和磨損,預熱器管容易穿孔,使空氣漏入煙氣。除停爐后對預熱器進行外觀檢查外,鍋爐在運行時也可發現預熱器漏風。預熱器漏風的現象為: 

        (1)預熱器后的過量空氣系數超過正常標準。

         

        (2)送風機電流增加,預熱器出入口風壓降低。

         

        (3)引風機電流增加,因為引風機負荷增加。

         

        (4)漏風嚴重時,送風機入口擋板全開,風量仍不足,鍋爐達不到額定負荷。

         

        (5)大量冷空氣漏入煙氣,使排煙溫度下降。

         

        12. 鍋爐漏風有什么危害? 

        爐膛漏風,會降低爐膛溫度,使燃燒惡化。漏風還使排煙溫度升高,排煙量增加,排煙熱損失增加,鍋爐熱效率降低。

         

        漏風分兩種情況,一種情況是從鍋爐的人孔、檢查孔、防爆門、爐膛及水冷壁、過熱器、省煤器穿過爐墻處漏入的冷空氣。另一種是由于空氣預熱器的腐蝕穿孔,空氣從正壓側漏入負壓煙氣側。前一種漏風只使引風機的耗電量增加,而后一種漏風還同時使送風機的耗電量增加,嚴重時,還因為空氣量不足,限制鍋爐出力。鍋爐漏風使對流煙道里的煙速提高,造成燃煤鍋爐特別是煤粉爐的對流受熱面磨損加劇。由此可以看出,鍋爐漏風只有害而沒有利,所以應盡量減少。

         

        對于負壓鍋爐來說,漏風是不可避免的,我們應該做的是使漏風系數降低到允許的范圍以內。

         

        13.運行中發現鍋爐排煙溫度升高,可能有哪些原因? 

        因為排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項,一般為送入爐膛熱量的6%左右,排煙溫度每增加12~15℃,排煙熱損失增加0.5%。所以排煙溫度是鍋爐運行最重要的指標之一,必須重點監視。下列幾個因素有可能使鍋爐的排煙溫度升高: 

        (1)受熱面結渣、積灰。無論是爐膛的水冷壁結渣積灰,還是過熱器、對流管束、省煤器和預熱器積灰都會因煙氣側的放熱熱阻增大,傳熱惡化使煙氣的冷卻效果變差,導致排煙溫度升高。

         

        (2)過量空氣系數過大。正常情況下,隨著爐膛出口過量空氣系數的增加,排煙溫度升高。過量空氣系數增加后,雖然煙氣量增加,煙速提高,對流放熱加強,但傳熱量增加的程度不及煙氣量增加的多?梢岳斫鉃闊熕偬岣吆,煙氣來不及把熱量傳給工質就離開了受熱面。

         

        (3)漏風系數過大。負壓鍋爐的爐膛和尾部豎井煙道漏風是不可避免的,并規定了某一受熱面所允許的漏風系數。當漏風系數增加時,對排煙溫度的影響與過量空氣系數增加相類似。而且漏風處離爐膛越近,對排煙溫度升高的影響就越大。

         

        (4)給水溫度。當汽輪機負荷太低或高壓加熱器解列時都會使鍋爐給水溫度降低。一般說來,當給水溫度升高時,如果維持燃料量不變,省煤器的傳熱溫差降低,省煤器的吸熱量降低,使排煙溫度升高。

         

        (5)燃料中的水分。燃料中水分的增加使煙氣量增加,因此排煙溫度升高。

         

        (6)鍋爐負荷。雖然鍋爐負荷增加,煙氣量、蒸汽量、給水量、空氣量成比例地增加,但是由于爐膛出口煙氣溫度增加,所以使排煙溫度升高。負荷增加后爐膛出口溫度增加,其后的對流受熱面傳熱溫差增大,吸熱量增多,所以對流受熱面越多,鍋爐負荷變化對排煙溫度的影響越小。

         

        (7)燃料品種。當燃用低熱值煤氣時,由于爐膛溫度降低,爐膛內輻射傳熱減少,低熱值煤氣中的非可燃成分,主要是N2、CO2、H2O較多,使煙氣量增加,所以排煙溫度升高。煤粉爐改燒油以后,雖然燒油時爐膛出口過量空氣系數較燒煤時低,但由于燃料油中灰分很少,更沒有顆粒較大的灰粒,不存在煙氣中較大灰粒對受熱面的清潔作用,對流受熱面污染較嚴重。所以燃燒不好,經常冒黑煙的鍋爐排煙溫度升高。當尾部有鋼珠除灰裝置時,由于尾部較清潔,排煙溫度比燒煤時略低。

         

        (8)制粉系統運行方式。對閉式的有儲粉倉的制粉系統來講,當制粉系統運行時,由于燃料中的一部分水分進入爐膛,爐膛溫度降低和煙氣量增加,制粉系統運行時漏入的冷空氣作為一次風進入爐膛,流經空氣預熱器的空氣量減少,使排煙溫度升高,反之,當制粉系統停運時排煙溫度降低。

         

        14. 煙氣的露點與哪些因素有關? 

        煙氣中水蒸氣開始凝結的溫度稱為露點,露點的高低與很多因素有關。煙氣中的水蒸氣含量多即水蒸氣分壓高,則露點高。但由水蒸氣分壓決定的熱力學露點是較低的,例如,燃油鍋爐在一般情況下,煙氣中的水蒸氣分壓約為0.08~0.14絕對大氣壓,相應的熱力學露點為41~52℃。

         

        燃料中的含硫量高,則露點也高。燃料中硫燃燒時生成二氧化硫,二氧化硫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氣,硫酸蒸氣的存在,使露點大為提高。例如,硫酸蒸氣的濃度為10%時,露點高達190℃。燃料中的含硫量高,則燃燒后生成的SO2多,過量空氣系數越大,則SO2轉化成SO3的數量越多。不同的燃燒方式、不同的燃料,即使燃料含硫量相同,露點也不同。煤粉爐在正常情況下,煤中灰分的90%以飛灰的形式存在于煙氣中。煙氣中的飛灰具有吸附硫酸蒸氣的作用,因煤粉爐煙氣中的硫酸蒸氣濃度減小,所以,煙氣露點顯著降低。燃油中灰分含量很少,煙氣中灰分吸附硫酸蒸氣的能力很弱。所以,即使含硫量相同,燃油時的煙氣露點明顯高于燃煤,因而燃油鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕比燃煤嚴重得多。

         

        15.為什么煙氣的露點越低越好? 

        為了防止鍋爐尾部受熱面的腐蝕和積灰,在設計鍋爐時,要使低溫空氣預熱器管壁溫度高于煙氣露點,并留有一定的裕量。如果煙氣的露點高,則鍋爐的排煙溫度一定要設計得高些,這樣排煙損失必然增大,鍋爐的熱效率降低。如果煙氣的露點低,則排煙溫度可設計得低些,可使鍋爐熱效率提高。

         

        當然設計鍋爐時,排煙溫度的選擇除了考慮防止尾部受熱面的低溫腐蝕外,還要考慮燃料與鋼材的價格等因素。

         

        16. 奧氏分析器分析煙氣成分有何優缺點? 

        奧氏分析器的結構和原理都比較簡單,因此工作可靠,不易出故障,分析結果準確,而且每次取樣可以同時分析CO2含量和02含量。但奧氏分析器采用人工操作,從采樣分析到取得結果需要較長時間,而且只能間斷工作而不能連續采樣分析。用于指導燃燒調整不如O2表或CO2表方便。圖示為奧氏分析器。

         

        在做鍋爐反平衡熱效率試驗時,為了保證數據準確,常采用奧氏分析器。在現場也常用奧氏分析器采樣分析來校對CO2表和O2表的準確性。

         

        17.為什么使用奧氏分析器時要先測CO2,后測O2? 

        奧氏分析器是利用氫氧化鉀溶液來吸收煙氣中的CO2,用焦性沒食子酸來吸收煙氣中的O2。因為焦性沒食子酸也能吸收煙氣中的CO2,如果先分析煙氣中的氧含量,則由于煙氣中的CO2和O2同時被焦性沒食子酸溶液吸收而使測出的O2比實際煙氣中含O2大得多。而氫氧化鉀溶液不能吸收O2,所以光測量CO2后測量O2,可以保證測量結果的準確性。


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