煤器来的水;与蒸发受热面构成循环回路;饱和蒸汽要由汽包分送到过热器。汽包是加热、汽化、过热三个过程的交汇点,也是它们的分界点。因此,汽包是锅炉加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。 68、何谓锅炉的循环回路?
由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁及汽水导管组成的闭合回路,称为锅炉的循环回路。如:我厂锅炉(粉炉)有12条循环回路。 69、何谓循环停滞和倒流?
循环流速趋近于零,进入上升管的水量等于其出口蒸汽量的现象,称为循环停滞。循环流速成为负值,即上升管中工质自上而下流动的现象,称为循环倒流。
70、水循环停滞在什么情况下发生?
水循环停滞易发生在部分受热面较弱的水冷壁管中,当其重位压差等于或接近于回路的共同压差时,水在管中几乎不流动,只有少量的气泡在水中缓慢向上浮动并进入汽包,而上升管的进水量仅与出汽量相等,这就算是发生了循环停滞。 71、水循环停滞有何危害?
水循环停滞时,由于水冷壁管中循环水速接近或等于零,因此热量传递主要靠导热。虽然热负荷较低,但是热量不能及时被带走,管壁仍可能超温而烧坏。另外,水不断地被“蒸干”,水中含盐浓度增加,会引起管壁的结垢和腐蚀。当在引入汽包蒸汽空间的上升管中发生循环停滞时,上升管内将产生“自由水位”,水面以上管内为蒸汽,冷却条件恶化,易超温爆管;而汽水分界处水位的波动,导致管壁在交变热应力作用下易产生疲劳而损坏。
72、下降管带汽的原因有哪些?
(1)汽水混合物的引入口与下降管入口距离过近,或下降管入口位置过高。
(2)锅水进入下降管时,由于进口流动阻力和水流加速而产生过大压降,使锅水产生汽化。
(3)下降管进口截面上部形成漩涡斗,使蒸汽吸入。 (4)汽包水室含汽,蒸汽和水一起进入下降管。 (5)下降管受热,产生蒸汽。 73、下降管带汽有何危害?
下降管带汽时,将使下降管中工质的平均密度减小,循环运动压头降低,工质的平均容积流量增加,流速增加,造成流动阻力增大。结果是使克服上升管阻力的能力减小,循环水速降低,增加了循环停滞、倒流等故障现象发生的可能性。 74、汽包水位计有何重要意义?
汽包水位是锅炉运行中必须严格监视和控制的重要项目之一。水位过高,会造成蒸汽带水,损坏过热器和汽轮机设备;水位过低,会造成锅炉缺水,破坏水循环,烧坏受热面,甚至引起锅炉爆炸。所以,没有
水位计的汽包锅炉是不允许投入运行的。 75、汽包汽水分离装置有哪几种?
常用的汽水分离装置有旋风分离器、涡流分离器和波形板分离器(百叶窗)等。
76、简述旋风分离器的结构及工作原理。
旋风分离器由筒体、引入管、顶帽、溢流环、筒底导叶和底板等组成,如图2-6所示。
旋风分离器是一种分离效果很好的分离装置。其工作原理及工作过程是:较高流速的汽水混合物经引入管切向进入筒体而产生旋转运动,在离心力的作用下,水滴被抛向筒壁,使汽、水初步分离。分离出来的水通过筒底四周导叶流入汽包水容积。饱和蒸汽在筒体内向上流动,随后进入顶帽的波形板间隙中曲折流动,在离心力和惯性力的作用下,小水滴被抛到波形板上,并在附着力的作用下形成水膜下流,经筒壁流入汽包水容积,使水进一步分离,而饱和蒸汽则从顶帽上方或四周被引入到汽包蒸汽空间。
77、连续排污管口一般装在何处?为何?排污率为多少?
连续排污管口一般装在汽包正常水位下200~300㎜处。锅水连续不断地蒸发、浓缩,使水面附近含盐浓度最高。而连续排污管口就应安装在锅水浓度最大的区域,以连续排出高浓度锅水,补充清洁的给水,从而改善锅水品质。排污率一般为蒸发量的1%左右。 78、定期排污的目的是什么?定期排污管口装在何处?
锅水中含有铁锈和加药处理后形成的沉淀水渣,这些杂物沉积在水循环回路的底部。定期排污的目的就是定期将这些沉淀杂质排出,以提高锅水品质。定期排污管口一般装在水冷壁的下联箱或集中下降管的下部。
79、何谓结垢?
盐分沉积在受热面上称为结垢。严格地说,垢又分为水垢和盐垢两种。水垢是指从溶液中直接析出并附着在金属表面的沉积物;盐垢是指锅炉蒸汽中含有的盐类,在热力设备中析出并形成的固体附着物。 80、何谓电导率?为何要监测它?
电导率也称导电度。是电阻率的倒数,单位是μS/㎝。通过测水的电导率,可间接知道水中溶盐的多少,从而可根据电导率监视给水、锅水、饱和蒸汽和过热蒸汽中的溶盐情况,起到监视和控制汽水品质的作用。
81、蒸汽品质不良有何危害?
蒸汽品质不良的主要危害如下:
(1)蒸汽中含有盐分,盐分沉积在过热器受热面管壁上形成盐垢,会使管子的传热能力下降,轻则使蒸汽的吸热量减少,排烟温度升高,锅炉效率降低;重则使管壁超温,导致管子烧坏。
(2)盐垢沉积在汽轮机的通流部分,将使通流截面减小,叶片粗糙
度增加,甚至改变叶片型线。使汽轮机阻力增大,出力和效率降低,还可能引起叶片应力和轴向推力增大,造成汽轮机事故。
(3)盐垢沉积在管道的阀门处,可能引起阀门动作失灵和漏气。 82、结垢有哪些危害?
(1)垢的热阻很大,使受热面传热效果下降,导致锅炉排烟温度升高,热效率下降。
(2)使受热面金属壁温升高,严重时会引起承压部件鼓包、变形和超温爆管。
(3)管内结垢,使有效通流截面积减小,工质流动阻力增大,有碍水循环的正常运行。某些脱落的水垢沉积下来,还会造成局部堵塞或流通不畅。
(4)结垢最终会导致锅炉出力下降、寿命缩短及经济性变差。 83、防止结垢的方法有哪些?
(1)加强给水处理,尽可能降低给水含盐量,这是最根本的措施。 (2)加强锅内加药处理,使易结垢的钙、镁等盐类生成非黏结性的松散的水渣,并通过定期排污除去。
(3)加强锅炉排污。
(4)加强汽水分离及蒸汽清洗。 (5)定期对锅炉内部清洗,除去已沉积下的盐分,防止结垢的发展。 84、何谓蒸汽的机械携带?何谓蒸汽的选择性携带?
饱和蒸汽带水的现象称为蒸汽的机械携带。
蒸汽直接溶解于某些特定盐分中的现象称为蒸汽的选择性携带。 85、饱和蒸汽带水的原因有哪些?
(1)锅炉负荷。锅炉负荷增加,蒸汽带水增强。
(2)蒸汽压力。蒸汽压力高时,带水能力增强。压力高,分子热运动加强,动能增强,水滴被破碎成微细颗粒易被带走,同时汽水密度差减小,分离困难,这些均使蒸汽带水能力增强。
(3)汽包蒸汽空间高度。蒸汽空间高度指由汽包水面至饱和蒸汽出口的高度。高度小,水滴易被带走。当高度达到0.6米时,蒸汽湿度会随高度的减小而明显升高;当高度在1.0米~1.2米以上时,蒸汽湿度几乎不再随高度增加而减小。
(4)锅水含盐量。含盐量高时,锅水黏度升高,锅水表面还形成泡沫层,这些都将使蒸汽带水的可能性增大。 86、蒸汽压力对蒸汽带水有何影响?
汽包压力增加,汽、水间的密度差减小,汽、水分离困难。当蒸汽速度一定时,飞逸直径增大,即较大的水滴也将被带走,所以蒸汽湿度增大,而且压力增大,水的表面张力减小,所形成水滴直径也减小,更易被蒸汽带走。另外,汽包压力的急剧波动也会影响蒸汽带水。汽压降低,相应的饱和温度也降低,会产生部分附加蒸汽,使汽包水容积中的含汽量增加,从而使蒸汽带水。
87、锅水含盐量对蒸汽带水有何影响?
锅水含盐量越大,锅水的表面张力越大,汽泡破裂时所形成的水滴越小,被蒸汽带走的水滴越多,湿度增大。当锅水含盐量特别是碱性物质增大时,汽泡不易破裂,并在水面停留时间较长,所以易在水面堆积汽泡,严重时将形成一层厚泡沫,使蒸汽空间下降,造成蒸汽带水。 88、蒸汽空间高度对蒸汽带水有何影响?
当蒸汽空间高度较小时,大量较粗的水滴可以到达蒸汽空间顶部并被蒸汽引出管抽出,所以即使蒸汽速度不大,其蒸汽湿度也会很大。当高度达到0.6米时,蒸汽湿度会随高度的减小而明显升高;当高度在1.0~1.2m以上时,蒸汽湿度几乎不再随高度的增加而减小。 89、锅炉给水为何要除氧?
水与空气混合接触时,就会有一部分气体溶解到水中,锅炉给水内也溶解有一定的气体。溶解气体中危害最大的是氧气,它会对热力设备造成氧化腐蚀,严重影响电厂安全运行;存在与热交换设备中的气体还会妨碍传热,降低传热效果。所以,锅炉给水必须除氧。 90、锅炉排污扩容器的作用是什么?
锅炉排污水排进扩容器后,容积扩大,压力降低,同时饱和温度也相应降低。这样,原来压力下的排污水在降低压力后,就会释放出一定量的热,这部分热量被水吸收而使部分排污水发生汽化。将汽化的这部分蒸汽引入除氧器,从而回收这部分热量和蒸汽。 91、事故放水管能把汽包中的水放干净吗?
事故放水管是不能将汽包中的水放干净的。事故放水管的作用是:当出现满水事故或汽水共腾时,用它紧急排放锅水,迅速恢复水位。事故放水管上端在汽包内,上口与汽包正常水位平齐,一旦出现事故,迅速打开事故放水门,排出多余的水,维持正常水位,而正常水位以下的水则不能被放掉。但是,在打开事故放水门后,一定要严密监视水位,当水位正常后,立即关闭放水门,否则会通过事故放水门放出大量饱和蒸汽,造成不必要的工质和热量损失,还使进入过热器的蒸汽量减小,威胁过热器的安全运行。
92、省煤器与汽包的连接管为何要装设特殊套管?
省煤器出口水温低于汽包中的水温,如果省煤器的出口水管直接与汽包连接,会在汽包壁管口附近因温差产生热应力,尤其当锅炉工况变化时,省煤器出口水温可能剧烈变化,产生交变应力而疲劳损坏。装设套管后,避免了温差大的给水管与汽包壁直接接触,防止了汽包壁的损伤。
93、锅炉受热面超温运行有何危害?
在电厂运行过程中,锅炉事故,特别是承压部件中水冷壁、过热器和省煤器的爆漏事故在全厂事故及非计划停运中占有较大比例,是影响机组安全稳定运行的主要原因之一。从技术分类角度来看,“四管”爆漏中由于磨损造成的约占30%,焊接质量30%,金属过热约占15%,腐蚀约
占10%,其他占15%。受热面金属超温是运行中造成爆管的主要原因之一。对锅炉内受热面高温部件,目前设计运行时间一般为105h,其温度水平是选择钢号的主要考虑指标。在相同工作应力下,其工作温度越高,则设计运行时间越短。正由于温度高低对金属蠕变状况影响很大,为保证设备安全运行,要特别注意防止运行中超温。 94、受热面短期过热爆管的特征是什么?
锅炉受热面内部工质短时间内换热状况严重恶化时,壁温急剧上升,使钢材的强度大幅下降,会在短时间内造成金属过热引起爆破。由于短时过热爆破是沿一点破裂而相继张开,所以破口常呈喇叭形撕裂状,断面锐利,减薄较多,损坏时伴随较大的塑性变形,破口处管子胀粗很多,有时在爆破情况下高压工质作用力会使管子明显弯曲。尽管爆破前壁温很高,但在这一温度下短时就产生了破坏,因此管子外壁还没有产生氧化皮。同时,爆破后金属从高温下迅速冷却,破口处金相组织为淬硬组织或加部分铁素体。
95、受热面长期过热爆管的特征是什么?
锅炉受热面管子由于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用材料等原因,管内工质换热较差,金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行,会造成长期过热蠕变直至爆破。长期过热爆破之前,管子由于蠕变变形而胀粗,但破口周长增加不如短期过热爆管大,由于长期在高温下运行,破口内外壁有一层疏松氧化皮,组织上碳化物明显呈球状,合金元素由固溶体向碳化物转变。管壁过热程度较大时,较短时间内即发生蠕变破裂,破口也呈喇叭形,但断面粗糙;过热程度较小时,要经过较长时间才产生蠕变破裂,于内外壁形成许多纵向平行裂纹,有些裂纹可能穿透管壁,但破口不明显张开。
96、运行中造成受热面超温的原因有哪些?如何预防?
运行中造成受热面超温的原因有:
(1)设计上,如果存在锅炉炉膛高度偏低、火焰中心偏后、受热面偏大、受热面选材裕度不够、水动力工况差、蒸汽质量流量偏低和受热面结构不合理等因素,都会造成受热面普遍超温或存在较大的热偏差局部超温。
(2)在制造、安装和检修中如果出现诸如管内异物堵塞、屏式联箱隔板倒等缺陷,会造成工质流动不畅、短路、断路等情况,引起受热面超温。
(3)运行中如果出现燃烧控制不当、火焰后移、炉膛出口烟温高或炉内热负荷偏差大、风量不足、燃烧不完全引起烟道二次燃烧、减温水投停不当等情况,也会造成受热面超温。
(4)给水品质不良。会引起受热面管内结垢,影响传热,以及形成电化学腐蚀,造成受热面在运行中超温。
预防受热面超温的措施有:
(1)检修方面。应对受热面进行蠕胀、变形和磨损等情况的定期检