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专业解答火电燃煤锅炉运行中遇到的53个疑难问题

国际电力网  来源:北极星电力网  作者:小慧  日期:2017-03-14

 

 

1.锅炉启动时省煤器发生汽化的原因与危害有哪些?如何处理?锅炉点火初期,省煤器只是间断进水时,其内的水温将发生波动。在停止进水时,省煤器内不流动的水温度升高,特别是靠近出口端,则可能发生汽化。进水时,水温又降低,这样使其管壁金属产生突变热应力,影响金属及焊口的强度,日久产生裂纹损坏。当省煤器出口处汽化时,会引起汽包水位大幅度波动和进水发生困难,此时应加大给水量将汽塞冲入汽包,待汽包水位正常后,尽量保持连续进水或在停止进水的情况下开启省煤器再循环门。2.水位计的平衡容器及汽、水连通管为什么要保温?保温的目的主要是为了防止平衡器及连通管受大气的冷却散热,使其间的水温下降,与汽包内的水相比产生较大的重度差,而这种重度差越大,水位计的指示与汽包内的真实水位误差越大,所以要在这些部位保温,以减小指示误差。3.锅炉运行中为什么要控制一、二次汽温稳定?锅炉运行中控制稳定的一、二次汽温对机组的安全经济运行有着极其重要的意义。当汽温过高时,将引起过热器、再热器、蒸汽管道及汽轮机汽缸、转子等部分金属强度降低,导致设备的使用寿命缩短。严重超温时,还将使受热面管爆破。若汽温过低,则影响热力循环效率,并使汽轮机未级叶片处蒸汽湿度过大,严重时可能产生水击,造成叶片断裂损坏事故。若汽温大幅度突升突降,除对锅炉各受热面焊口及连接部分产生较大的热应力外,还将造成汽轮机的汽缸与转子间的相对位移增加,即膨胀差增加,严重时甚至发生叶轮与隔板的动静摩擦,造成剧烈振动。此外汽轮机两侧的汽温偏差过大,将使汽轮机两侧受热不均匀,热膨胀不均匀。因此,锅炉运行中对汽温要严密监视、分析、调整,用最合理的方法控制汽温稳定。

 

 

4.锅炉运行中引起汽温变化的主要原因是什么?(1)燃烧对汽温的影响。炉内燃烧工况的变化,直接影响到各受热面吸热份额的变化。如上排燃烧器的投、停,燃料品质和性质的变化,过剩空气系数的大小,配风方式及火焰中心的变化等,都对汽温的升高或降低有很大影响。(2)负荷变化对汽温的影响。过热器、再热器的热力特性决定了负荷变化对汽温影响的大小,目前广泛采用的联合式过热器中,采用了对流式和辐射式两种不同热力特性的过热器,使汽温受锅炉负荷变化的影响较小,但是一般仍是接近对流的特性,蒸汽温度随着锅炉负荷的升高、降低而相应升高、降低。(3)汽压变化对汽温的影响。蒸汽压力越高,其对应的饱和温度就越高;反之,就越低。因此,如因某个扰动使蒸汽压力有一个较大幅度的升高或降低,则汽温就会相应地升高或降低。(4)给水温度和减温水量对汽温的影响。在汽包锅炉中,给水温度降低或升高,汽温反会升高或降低。减温水量的大小更直接影响汽温的降、升。(5)高压缸排汽温度对再热汽温的影响。再热器的进出口蒸汽温度都是随着高压缸排汽的温度升降而相应升高、降低的。5.什么叫热偏差?产生热偏差的原因有哪些?在并列工作的受热面管子中,某根管内工质吸热不均的现象叫热偏差。对于管组中,工质焓值大于平均值的管子叫做偏差管。过热器产生热偏差的原因主要是热力不均和水力不均两方面的原因造成的。6. 什么叫热力不均?它是怎样产生的?热力不均就是同一受热面管组中,热负荷不均的现象。热力不均既能由结构特点引起,也能由运行工况引起。如沿烟道宽度烟温分布不均和烟速不均的现象;受热面的蛇形管平面不平或间距不均造成烟气走廊;受热面的积灰,结渣、炉膛火焰中心偏斜;运行操作调整不良使火焰偏斜、下移、抬高等,都将造成热力不均。(l)保证蒸汽参数达到额定并且稳定运行。(2)保证着火稳定,燃烧中心适当,火焰分布均匀,不烧坏设备,避免积灰结焦。(3)使锅炉和机组在最经济条件下安全运行。7.什么叫锅炉的储热能力?储热能力的大小与什么有关?当外界负荷变动而锅炉燃烧工况不变时,锅炉工质、受热面及炉墙能够放出或吸入热量的能力叫做锅炉的储热能力。储热能力的大小主要取决于锅炉的工作水容积及受热面金属量的大小,并且与锅炉的蒸汽压力有关。即工作水容积越大,受热面金属量越多,蒸汽压力越低,锅炉的储热能力越大。对于采用重型炉墙的锅炉,储热量还与炉墙有关。8.锅炉的储热能力对运行调节的影响怎样?当外界负荷变动时,锅炉内工质和金属的温度、热量等都要发生变化。如负荷增加而燃烧末及时调整时使汽压下降,则对应的饱和温度降低,锅水液体热相应减少,此时锅水以及金属内蓄热放出将使一部分锅水自身汽化变为蒸汽。这些附加蒸发量的产生能起到减缓汽压下降的作用。所以储热能力越大则汽压下降的速度就越慢。与此相反,当燃烧工况不变,负荷减少使汽压升高时,由于饱和温度升高,工质和金属就将一部分热量储存起来,使汽压上升的速度减缓。因此,锅炉的储热能力对运行参数的稳定是有利的。但是当锅炉调节需要主动变更工况而改变燃烧率时,锅炉的负荷、压力、温度则因有储热能力而变化迟钝,不能迅速适应工况变动的要求。9. 一、二、三次风的作用是什么?对于煤粉炉来说,一次风的作用主要是输送煤粉通过燃烧器送入炉膛,并能供给煤粉中的挥发分着火燃烧所需的氧气,采用热风送粉的一次风,同时还具有对煤粉预热的作用。二次风的作用是供给燃料完全燃烧所需的氧量,并能使空气和燃料充分混合,通过二次风的扰动,使燃烧迅速、强烈、完全。三次风是制粉系统排出的干燥风,俗称乏气,它作为输送煤粉的介质,送粉时叫一次风,只有在以单独喷口送入炉膛时时叫做三次风。三次风含有少时煤粉,风速高,对煤粉燃烧过程有强烈的混合作用,并补充燃尽阶段所需要的氧气,由于其风温低、含水蒸汽多,有降低炉膛温度的影响。

 

 

10. 何谓热风送粉?有何特点?以空气预热器出口的热风作为输送煤粉进入炉膛燃烧的方式称为热风送粉。热风送粉能使煤粉在风管内先行预热,有利于挥发分的析出及在炉膛内及时着火和稳定燃烧。但是对于高挥发分的煤种,不宜采用热风送粉,以防止煤粉在燃烧器内过早着火而烧坏火嘴。11.热风再循环的作用是什么?热风再循环的作用就是从空气预热器出口引出部分热空气,再送回到入口风道内,以提高空气预热器入口风温。这样可以提高空气预热器受热面壁温,防止预热器受热面的低温腐蚀,同时还可提高预热器出口风温。但使排烟温度提高,降低了锅炉热效率。12.运行中如何防止一次风管堵塞?(1)监视并保持一定的一次风压值;(2)经常检查火嘴来粉情况,清除喷口处结焦;(3)保持给粉量的相对稳定。防止给粉量大幅度增加;(4)发现风压表不正常时,及时进行吹扫,并防止因测压管堵塞而造成误判断。13.锅炉运行中怎样进行送风调节?锅炉总风量的控制是通过调节送风机液偶勺管来实现的。组织锅炉燃烧,就是要使一、二次风的风压、风量配合好。一次风量的调节应满足其所携带进入炉膛的煤粉挥发分着火所需的氧量,并保持一定的风速,不使煤粉管堵塞和喷出的射流具有一定的刚性。一次风量的过大和过小,风速的过高和过低,都应避免。二次风的调节除应保证焦炭的燃烧所需氧量外,必须保持一定的风速并掌握好与一次风混入的时间,应具有较强的搅拌混合作用和穿透焦炭“灰衣”的动能,这就需要根据具体情况,调整各层二次风的风量,以实现燃烧稳定和烟气中过量氧量适当的目的。14. 一、二次风怎样配合为好?一次风量占总风量的份额叫做一次风率。一次风率小,煤粉气流加热到着火点所需的热量少,着火较快,但一次风量以能满足挥发分的燃烧为原则。二次风混入一次风的时间要合适。如果在着火前就混入,等于增加了一次风量,使着火延迟;如果二次风过迟混入又会使着火后的燃烧缺氧;如果二次风在一个部位同时全部混入,由于二次风温大大低于火焰温度,会降低火焰温度,使燃烧速度减慢,甚至造成灭火。所以二次风的混入应依据燃料性质按燃烧区域的需要适时送入,做到使燃烧不缺氧,又不会降低火焰温度,保证着火稳定和燃烧完全。15. 一、二次风速怎样配合为好?一次风速高,将使煤粉气流在离开燃烧器较远的地方着火,使着火点推迟;一次风速过低,会造成一次风管堵塞,而且着火点过于靠前,将使燃烧器烧坏,还容易在燃烧器附近结焦。所以运行中要保持一定的一次风速,使煤粉气流离开燃烧器不远处即开始着火,对燃烧有利,又可防止烧坏燃烧器。二次风速一般应大于一次风速。较高的二次风速才能使空气与煤粉充分混合,但是二次风速又不能比一次风速大得太多,否则会吸引一次风,使混合提前,以致影响着火。所以一、二次风速应合理配比。16. 如何判断燃烧过程的风量调节为最佳状态?一般通过如下几方面进行判断:(1)烟气的含氧量在规定的范围内。(2)炉膛燃烧正常稳定,具有金黄色的光亮火焰,并均匀地充满炉膛。(3)烟囱烟色是淡灰色。(4)蒸汽参数稳定,两侧烟温差小。(5)有较高的燃烧效率。17.运行中保持炉膛负压的意义是什么(设计为微正压炉除外)?运行中炉膛内压力变正时,炉膛高温烟气和火苗将从一些孔门和不严密处外喷,不仅影响环境卫生,危及人身安全,还可能造成炉膛和燃烧器结焦,燃烧器、钢性梁和炉墙等过热而变形损坏,还会造成燃烧不稳定及燃烧不完全,降低热效率。所以应保持炉膛负压运行,但负压过大时,将增加炉膛和烟道的漏风,不但降低炉膛温度,造成燃烧不稳,而且使烟气量增加,加剧尾部受热面磨损和增加风机电耗,降低锅炉效率。因此,炉膛负压值一般应维持在30~50Pa为宜。18.炉膛负压为何会变化?锅炉运行时。炉膛负压表上的指针经常在控制值左右轻微晃动,有时甚至出现大幅度的剧烈晃动,可见炉膛负压总是波动的。主要原因是:(l)燃料燃烧产生的烟气量与排出的烟气量不平衡。(2)虽然有时送、引风机出力都不变,但由于燃烧工况的变化,因此炉膛负压总是波动的。(3)燃烧不稳时,炉膛负压产生强烈的波动,往往是灭火的前兆或现象之一。(4)烟道内的受热面堵灰或烟道漏风增加,在送引风机工况不变时,也使炉膛负压变化。19.什么叫风机的并联运行?并联运行的目的是什么?有两台或两台以上的风机并行向同一管道输送气体叫并联运行。采用并联运行的目的是可以以增减风机运行台数来适应更大范围的流量调节,既能保证每台设备的经济运行,又不致因其中一台设备的事故而造成主设备停运。另也避免单风机运行时,风机结构庞大、设备造价高、制造困难等问题。

 

 

20.风机并联运行时应注意哪些?当风机并联运行时,任何一台风机如果风量过小,达不到稳定工况区,都会产生旋转脱流;调节各风机出力时,应尽量保持一致,不能只以挡板开度、电流和转速高低为准;还应注意锅炉两侧的热偏差不能过大;防止由于管路特性、连接方式的不同,造成某台因出力过大处于不稳定工况下运行。当调节幅度过大时,应及时增减风机运行台数,使风机避开不稳定区域,提高风机运行的经济性。21.为什么给水高压加热器停运后要限制负荷运行?汽轮机高压加热器停运后,锅炉的给水温度将比设计值低。给水温度降低后,从给水变为饱和蒸汽所需的热量增加很多,如要维持蒸发量,必须增加燃料消耗量。这样不仅使整个炉膛温度提高,炉膛出口烟温升高,且流过过热器和再热器的烟气数量和流速增加,此时若机组带额定负荷,锅炉热负荷处于超负荷工况运行,其结果将造成汽温上升。管壁超温;受热面磨损加剧,损坏设备。所以规定给水高压加热器未投用时,电负荷不得超过额定负荷的90%。22. 钢球磨直吹式制粉系统运行时应注意什么?因直吹式制粉系统是将磨煤机磨出的煤粉直接送到炉膛燃烧的,制粉系统的出力直接反映到锅炉负荷的大小和燃烧工况的好坏及经济性。故应根据外界负荷(电负荷)的需要,及时调整制粉系统的出力,调整燃烧,保证锅炉参数在允许范围内,做到燃烧稳定。因直吹式制粉系统对原煤质量的反映较敏感,也直接影响到制粉系统的出力和燃烧工况,故对原煤的要求严格,即应做到原煤水分适中,无“三大块”,运行中给煤机下煤稳定。在制粉系统出现异常和给煤机原煤中断时,要及时调整燃烧.不稳时投油助燃,保证锅炉安全运行。另外,因低速筒式球磨机在低负荷运行时,磨煤单位电耗增加,所以,应尽可能使球磨机满负荷运行。23.为什么有些锅炉改燃用高挥发分煤易造成一次风管烧红?如何处理?因有些锅炉设计煤种为贫煤或劣质烟煤,这些煤的特点是:挥发分低、灰分大、低位发热量低。这些煤不易点燃,火焰短,一般不结焦。针对上述情况,这些锅炉大都采用单炉膛四角切圆燃烧,一次风集中布置,并采用热风送粉,以利于煤粉着火,稳定燃烧。当改用高挥发分煤种时,由于采用较高温度的热风送粉,往往使煤粉气流着火提前,在靠近燃烧器出口,甚至在一次风管内就着火,烧坏燃烧器和一次风管。如遇到燃用高挥发分煤种时应:(1)提高一次风速,使着火点推迟,不致于靠燃烧器太近。(2)增大一次风量,开大中间夹心风,使煤粉气流不致于过于集中,适当降低炉膛温度。(3)经常检查火嘴,发现结焦及时消除。防止受热面结焦,燃烧器烧坏,一次风管堵塞。

 

 

24.为什么要定期除焦和放灰?所有固体燃料都含有一定量的灰分,燃煤锅炉燃烧过程中就会有焦渣和飞灰产生,焦渣落入冷灰斗,大颗粒的飞灰流经尾部时会落入省煤器、空气预热器下的放灰斗,此时就需要定期除渣和放灰,以免引起堵渣和堵灰。除焦和放灰不及时,会造成受热面壁温升高,从而使受热面严重结焦,引起汽温升高,破坏水循环,增加排烟损失,结焦严重时,还会造成锅炉出力下降。积灰严重时,还会堵塞尾部通道,甚至被迫停炉检修。25.冷灰斗挡板开度过大会造成什么危害?固态排渣煤粉炉的出灰方式有定期出灰和连续出灰。不管何种形式,在出灰过程中,如果冷灰斗灰挡板开度过大,都会有大量冷风由此进入炉膛,会造成炉膛平均温度降低,火焰中心上移,导致燃烧不稳定,使锅炉热效率降低。所以除灰时,挡板开度不能过大,特别是采用连续出灰时,更应注意。26.炉膛结焦的原因是什么?炉膛内结焦的原因很多,大致有如下几点:(1)灰的性质。灰的熔点越高,越不容易结焦。反之,熔点越低,就越容易结焦。(2)周围介质成分对结焦的影响也很大。燃烧过程中,由于供风不足或燃料与空气混合不良,使燃料未达到完全燃烧,未完全燃烧将产生还原性气体,灰的熔点就会大大降低。(3)运行操作不当,使火焰发生偏斜或一、二次风配合不合理,一次风速过高,颗粒没有完全燃烧,而在高温软化状态下粘附到受热面上继续燃烧,而形成结焦。(4)炉膛容积热负荷过大。锅炉超出力运行,炉膛温度过高,灰粒到达水冷壁面和炉膛出口时,还不能够得到足够的冷却,从而造成结焦。(5)吹灰、除焦不及时。造成受热面壁温升高,从而使受热面产生严重结焦。27. 炉膛结焦有何危害?炉膛结焦会产生如下危害:(l)引起汽温偏高。炉膛大面积结焦时,使水冷壁吸热量大大减小,炉膛出口烟气温度偏高,过热器传热强化,造成过热汽温偏高,管壁超温。(2)破坏水循环。炉膛局部结焦后,结焦部位水冷壁吸热量减少,循环水速下降。严重时会使循环停滞而造成水冷壁爆管。(3)增加排烟热损失。由于结焦使炉膛出口温度升高,造成排烟温度升高,从而增加了排烟热损失,降低锅炉效率。(4)严重结焦时,还会造成锅炉出力下降,甚至被迫停炉进行除焦。28.如何防止炉膛结焦?为了防止结焦,在运行上可采取以下措施:(1)合理调整燃烧。使炉内火焰分布均匀,火焰中心不偏斜。(2)保证适当的过剩空气量,防止缺氧燃烧。(3)避免锅炉负荷超出力运行。(4)定期除灰。勤检查,发现积灰和结焦庄及时清除。在检修方面应做到:(1)提高检修质量,保证燃烧器安装精确。(2)检修后的锅炉严密性要好,防止漏风。(3)及时针对运行中发现的设备不合理的地方进行改进,防止结焦。29.为什么要定期切换备用设备?因为定期切换备用设备是使设备经常处于良好状态下运行或备用必不可少的重要条件之一。运转设备若停运时间过长,会发生电机受潮、绝缘不良,润滑油变质、机械卡涩、阀门锈死等现象,而定期切换备用设备正是为了避免以上情况的发生,对备用设备存在的问题及时消除、维护、保养,保证设备的运转性能。

 

 

30.运行中为什么要定期校对水位计?因为锅炉运行中汽包水位是以就地布置的一次水位计为准的,而运行人员在控制盘上是根据低置水位计来控制水位,调整给水量的;由于低置水位计需要较多的传递环节、转换过程和设备,有时难免在某个环节出现一些异常、故障,影响了水位指示的正确性,而造成各个低置水位计之间的误差。因此必须定期根据汽包就地水位计的指示,校对低置水位计的正确性,防止因水位监视不准确而引起水位事故发生。31.锅炉出灰、除焦时为什么要事先联系?应注意哪些事项?因为煤粉炉一般都采用微负压燃烧方式运行,进行出灰或除焦时又必须打开孔门,因此大量冷风进入炉内,使炉膛温度降低,导致燃烧不良。炉膛负压因燃烧的变化和风量的送入与烟气的排出不平衡,将出现摆动幅度大、甚至正压现象,高温烟气喷出既污染环境,又容易伤人。因此必须事先联系经同意后,方可除焦、出灰。监盘人员应采取稳定燃烧的措施,并保持一定的炉膛负压。出灰、除焦人员应戴手套,使用专用工具,并做好闪避的准备,谨慎进行操作,当操作完毕,应及时通知监盘人员。32.定期排污有哪些规定?(1)锅炉的定期排污,应根据化学值班员的通知,并在实施监护的情况下进行操作。(2)排污必须在征得主值班员同意后进行。(3)排污操作人员的穿戴应符合安现要求。操作场所应有照明,通道无杂物堆积,在排污装置有缺陷时,禁止排污操作。(4)使用专门的扳手操作并不准加套管。(5)操作应逐一回路进行,并按规定的时间执行。33.燃烧自动调节或压力自动调节投运项注意什么?燃烧自动调节或压力自动调节投入运行时,必须注意监视其工作情况,遇有工况变化及重大操作,必须将其解列。压力自动调节投入时,必须保持下两层给粉机在稳定转速(500r/min 以上)运行,以保证稳定的火焰。34.为什么燃烧器四角布置的锅炉应对角投用给粉机?对于四角布置燃烧器的锅炉,对角投用火嘴,可维持稳定的炉内空气动力特性及较好的火焰充满程度,