锅炉技术问答(2)

2019-08-31 08:56

冷壁内能较好的形成连续的水膜,有利于水冷壁管的冷却,运行较为安全可靠;自然循环利用连排和定排保证炉水品质,对水质要求不高;自然循环锅炉水容积和蓄热能力较大,对自动化控制水平要求降低,给水泵也因此工作较为可靠。自然循环的缺点:由于流动压头小,给水冷壁布置带来困难,因此水冷壁和下降管直径较大,钢材消耗量大;汽包及受热面管壁较厚,锅炉启动时间长;水循环受燃烧工况影响较大,如火焰偏斜,炉膛局部结焦等,易引起循环停滞或倒流。 50、什么是朗肯循环?

答:朗肯循环是指工质在热力设备中不断地进行等压吸热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程,通过这个循环往复的热力过程,不断地将热能转变为动能。在发电厂中,朗肯循环的四个过程分别在蒸气锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵这四个设备中完成。朗肯循环在发电厂中,已不再采用了。 51、什么是回热循环?

答:回热循环与朗肯循环的基本原理是一样的,只是在朗肯循环的基础上,增加了一个回热系统,即利用汽轮机的抽汽加热凝结水和给水。回热系统中一般都有热力除氧器,给水泵前的称为低压加热器,给水泵后的称为高压加热器。增加回热系统的主要目的是提高整个发电厂的效率。 52、什么是再热循环?

答:锅炉生产的蒸汽进入汽轮机高压缸作功后,回到锅炉再热器再一次进行加热,提高这部分蒸汽的温度到主蒸汽温度值,再进入汽轮机中低压缸作功,有效的减小了汽轮机末级叶片因湿度大而冲蚀严重的问题。这样的循环过程称为再热循环。采用再热循环工作可靠性显著提高,发电机组总的效益显著提高。 53、汽包的作用是什么?

答:汽包的主要作用有四个:1)汽包是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽;2)汽包内存有一定的水和蒸气,因而蓄热量大,可以适应负荷的骤然变化;3)汽包内部装有汽水分离装置、蒸气清洗装置、连排装置、分段蒸发装置和加药装置等,以改善蒸汽品质;4)汽包上还装有压力表、水位计、安全阀等附件,以保证锅炉的安全运行。

54、我厂锅炉汽包内有哪些装置?主要数值有哪些?

答:我厂锅炉汽包内主要有旋风分离器、蒸气清洗孔板、连续排污管、配水管、事故放水管、加药管、汽包加热管、顶部多孔板等。?汽包长度20000mm,内径1600mm,壁厚95mm,汽包中心线标高52m,汽包材质为BHW35。 55、汽包水位零位、连排管口在汽包内什么位置?

答:汽包零位在汽包中心线下150mm,连续排污管口在汽包中心线下400mm处。 56、汽包内旋风分离器的工作原理是什么?

答:?汽包内旋风分离器共有80个,每个出力是10.52t/h,其进水口中心在汽包中心线下125mm处。?旋风分离器的作用是将水冷壁进入汽包内的汽水混合物作初步的汽水分离。水冷壁进入汽包的汽水混合物切向进入各旋风分离器,在旋风分离器内旋转流动,通过离心力的作用将密度大的水和密度小的水蒸汽分离开来,水继续进行水循环,饱和蒸汽通过清洗孔板等,进入过热器继续加热成为过热蒸汽。 57、水循环回路的组成及参数有哪些?

答:自然循环当中,水循环回路共有16个,回路当中水冷壁共有608根,水冷壁的材质是#20钢,其耐热温度是480℃。集中下降管共有6根。 58、省煤器的材质、形式及作用是什么?

答:省煤器的作用主要是利用锅炉尾部烟气加热锅炉给水,提高进入汽包内的给水温度;另外一个作用是降低排烟温度,提高锅炉效率。我厂省煤器使用材质是#20钢,形式是非沸腾式。 59、锅炉内传热有几种形式?

答:锅炉内传热有热传导、热辐射和对流传热三种形式。热传导:依靠在物体中的微观粒子运动而传递热量的形式。辐射传热:物体利用电磁波的形式向外传递热量的传递方式。对流传热:由流体(液体或气体)位置的变化而传递热量的传递方式。 60、水冷壁的形式是怎样的?

答:我厂水冷壁的形式是膜式壁,吸热方式主要是吸收炉膛内的辐射热。其作用主要有三个:1)吸收炉膛和

火焰的高温辐射热,将进入炉内的给水加热为饱和水蒸汽;2)起保护炉墙的作用;3)起简化炉墙的作用。 61、什么叫折焰角?其作用是什么?

答:后墙水冷壁在炉膛上部向前突出的部位称为折焰角。折焰角的主要作用有:1)增加烟气流程,使煤粉在炉膛内停留时间延长,有利于燃料燃尽;2)使烟气在炉膛出口处沿高度方向均匀进入过热器,改善过热器的传热;3)使烟气能更好地充满炉膛上部,以增加前墙和侧墙水冷壁的吸热量。 62、什么是饱和蒸汽?什么是过热蒸汽?

答:在一定压力下,水沸腾时产生的蒸汽称为饱和蒸汽,或者说温度等于相应压力下饱和温度的蒸汽称为饱和蒸汽。而温度高于相应压力下饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。蒸汽过热的程度称为过热度,过热度的数值等于过热蒸汽的温度减去对应压力下的饱和温度。启停炉或运行当中,?对应压力下的饱和温度近似于汽包的上壁温度,过热器出口温度要比汽包上壁温度至少高出50℃。 63、我厂给水管道有几路?

答:我厂给水管道有三路:主给水管路、给水大旁路和给水小旁路。主给水管路上只有一个电动门;大旁路上有两个电动门和一个调整门;小旁路上只有两个电动门。主给水管路是正常运行时向锅炉供水的管路;大旁路是在机组负荷低于50MW时,向锅炉进水的管路;小旁路是在锅炉启动前上水或锅炉水压试验时向锅炉上水升压的管路。 64、锅炉启动前上水的要求有哪些?

答:锅炉上水工作必须在点火前的检查工作结束后进行。上水的要求有:1)水质为合格的除氧水,并符合锅炉给水质量标准,水温应大于汽包水侧壁温50℃以内;2)上水要缓慢均匀,夏季不少于2小时,冬季不少于4小时,汽包上下壁温差不大于40℃;3)如炉内原已有水经化验合格,则上水或放水至点火水位,否则放净,再上合格水。 65、锅炉汽水系统各设备正常和水压试验存水量是多少?

答:锅炉内存水设备主要有:省煤器、汽包、水冷壁、过热器和再热汽。省煤器存水量是20t;汽包正常运行时存水量是17t,?水压试验时存水量是44t;水冷壁存水量是130t;过热器水压试验时存水量是60t;再热汽水压试验时存水量是72t;因此,水压试验总水容积是326t;正常运行时总水容积是167t。 66、锅炉上水时为什么要规定上水温度和上水时间?

答:锅炉规定上水温度和上水时间主要是从汽包的安全考虑的。冷炉上水时,汽包壁温等于周围环境温度,当给水经省煤器进入汽包时,汽包内壁温度迅速升高,而外壁温度随汽包热量传崐递到外壁才缓慢上升。由于汽包壁较厚,外壁温度上升很慢,使汽包内壁承受较大的温差压应力,外壁承受拉伸应力,该热应力的大小决定于汽包内外壁温差的大小,而汽包内外壁温差决定于上水温度和上水速度。上水温度高,上水速度快,该热应力就大。所以,锅炉上水时,要明确规定上水温度和上水速度。

67、为什么锅炉上水时规定上水温度要大于汽包水侧壁温50℃以内?

答:锅炉上水时,规程严格规定,上水温度要大于汽包水侧壁温50度以内。因为锅炉上水经省煤器进入汽包后,一半用于补充集中下降管炉水的欠焓,另一半用来作为清洗空板清洗水,这部分水通过汽包向下流动,加热汽包下壁,汽包上壁的加热较弱,若上水温度偏高,?则上下壁温差就会偏大。所以,锅炉上水时,一定要控制好上水温度。 68、锅炉为什么要作水压试验?

答:锅炉在设计时已根据锅炉的工作压力、温度和材质的许用应力确定了受压部件的厚度,但如果材质不合格或制造安装不符合规定要求,承压部件可能承受不了工作压力,为了保证承压部件的工作安全可靠,应作水压试验。水压试验的另一个目的是检查锅炉承压部件的焊口、胀口、法兰和阀门等附件是否严密。 69、什么情况下锅炉要作超水压试验?

答:在以下情况下锅炉要作超水压试验:1)运行中的锅炉每六年进行一次;2)安装或迁移后的锅炉;3)停运一年以上的锅炉投运前;4)水冷壁管或炉管拆换总数在50%以上时;5)过热器管和省煤器管大部分拆换时;6)部分更换锅炉承压部件钢板时;7)除受热面管子外,锅炉承压部件在焊接或进行较大面积的焊补修理后;8)汽包、过热器联箱或水冷壁联箱经过更换时;9)主要部件凹凸修理后;10)根据具体情况要求进行超压试验时。 70、水压试验升压速度及合格标准是什么?

答:正常水压试验升压速度不大于0.3MPa/分钟;超压试崐验时升压速度不大于0.1MPa/分钟。水压试验合格标准是:对主蒸汽系统,停止升压,关闭给水门,停运给水泵后5分钟压力降低不超过0.5MPa为合格;对再热蒸汽

系统,关闭给水门,持续5分钟,压力降低不超过0.25MPa为合格。 71、水压试验时如何保护汽包安全?

答:水压试验时保护汽包安全是很重要的,汽包壁温必须保持在50-70℃范围内。上水时,上水温度必须控制在大于汽包壁温50℃以内。汽包水上满后,若汽包壁温低于50℃,向过热器进水时,可以将集中下降管排污门微开一些,这样给水既向过热器进水,加热汽包上壁,又从集中下降管排走一部分水,加热汽包下壁,使整个汽包壁温得以缓慢提高。切记不可随意换水,有可能使汽包壁温超限。另外,水压试验时,要密切监视汽包壁温,防止壁温差过大。

72、超水压试验有何特殊要求?

答:超水压试验是在水压试验合格后,才允许作。作超水压试验有以下特殊要求:1)关闭所有水位计一次门;2)退出所有安全阀;3)升压速度不大于0.1MPa/分;4)压力升至19.16MPa时,?停止升压,维持5分钟后,压力降至15.33MPa,再进行全面检查。再热器超水压试验升压速度和检查方法同于主汽超水压试验。 73、投入锅炉底部加热要注意什么?

答:?锅炉启动前投入底部加热有以下优点:1)促使水循环提前建立,减小汽包上下壁温差;2)缩短启动过程,降低启动过程的燃油消耗量;3)由于水冷壁受热面的加热,提高了炉膛温度,有利于点火初期油的燃烧;4)较容易满足锅炉水压试验时对汽包壁温的要求。 投入锅炉底部加热前,?首先要注意进行疏水和暖管,投用初期要微开各加热门,以防止产生过大振动。 74、锅炉底部加热汽源来自哪里?

答:?锅炉底部加热汽源是从汽机0.8~ 1.3MPa蒸汽联箱接来的,?投入锅炉底部加热期间,要注意和汽机的联系,注意监视和保持0.8~1.3MPa蒸汽联箱的压力不得低于0.6MPa,以防止炉水倒流。 75、我厂汽包水位计主要有几种?

答:我厂汽包水位计主要有以下几种:1)就地双色水位计:作用是指示汽包内的实际水位和校对汽包低地位水位计的准确性。2)电子水位计和电接点水位计:作用是用于集控室内监视汽包水位,作为调整汽包水位的监视依据;3)水位记录表:作用是记录和显示汽包水位变化幅度和趋势;4)满水位计:作用是停炉后汽包上满水并监视其水位。 76、汽包水位过高有什么危害?

答:汽包水位过高,汽包内蒸气空间减小,会引起蒸汽中的水分增加,使蒸汽品质恶化,容易造成过热器管内积盐垢,使管子过热损坏;汽包严重满水时,会造成蒸汽大量带水,引起蒸汽管道和汽轮机产生严重的水冲击,甚至打坏汽轮机叶片。

77、汽包水位过低有什么危害?

答:汽包水位过低会危及水循环的安全。汽包里的水进入下降管时,截面积突然缩小,产生局部阻力损失,炉水在汽包内流速很低,进入下降管时流速突然升高,一部分静压能转变为动压能,使得水从汽包进入下降管时压力突然降低。如果汽包的水位不低于最低允许水位,汽包液面至下降管入口的静压超过水进入下降管造成的压力降低值,则进入下降管的炉水不会汽化。如果水位过低,进入下降管的炉水就可能汽化,使水循环的流动压头降低,而危及水循环的安全,甚至造成水冷壁爆管。 78、汽包内实际水位和水位计内水位哪个高?

答:汽包内实际水位比水位计内水位高。水位计本身是要不断散热的,水位计内的水温较汽包内水温低,所以水位计内水的密度大,比容小,使得水位计内水位较汽包内实际水位显得偏低些。该偏低值随着汽包压力的升高而增加,一般情况下,汽包压力在15MPa时,水位计内的水位比汽包内实际水位偏低约100mm左右。 79、影响汽包水位变化的主要因素有哪些?

答:根据水位变化的根本原因,可归纳出影响水位变化的主要因素为:锅炉负荷、燃烧工况和给水压力等。 80、锅炉负荷变化对水位有何影响?

答:锅炉负荷改变不仅影响到蒸发设备中水的消耗量,而且还影响到汽压的变化,从而使炉水状态发生变化,引起炉水体积也相应发生变化。 当锅炉负荷突然增加时,汽压将很快下降。这时一方面使汽水混合物比容增大,另一方面使饱和温度降低。由于饱和温度的降低,使蒸发管金属和炉水放出部分热量,生成更多的蒸汽。锅炉水容积中蒸气含量增加,汽水容积膨胀,促使水位很快上升,形成虚假水位。锅炉负荷增加,使炉水消耗量增加,水位会

随着逐渐降低。反之,当锅炉负荷减小时,水位变化正相反。 81、锅炉燃烧工况变化对水位有何影响?

答:在锅炉负荷和给水量没有变化的情况下,燃烧加强时,炉内放热量增加,受热面吸热量也增加,炉水汽化加强,产生蒸汽数量增多,体积膨胀水位将暂时升高。由于产生蒸汽量不断增多,使汽压上升,饱和温度相应提高,炉水中蒸汽泡数量减小,水位又会下降。外界负荷没有变化时,由于压力提高使蒸汽作功能力随着提高,蒸汽消耗量减小,此时,锅炉给水量没有变化,因而将使水位再行升高。炉内燃烧减弱对水位产生的影响正相反。 82、什么是虚假水位?水位计假水位有几种?

答:汽包水位反映给水量与蒸发量之间的动态平衡,当给水量大于蒸发量(包括连排、汽水损失)时水位升高;反之,水位下降。凡不符合上述规律造成的水位变化,称为虚假水位。

水位计假水位有:1)水位计汽侧泄漏,显示水位偏高;2)水位计水侧泄漏,显示水位偏低;3)水位计汽侧和水侧堵塞,均将使水位计显示水位偏高,另外,水侧堵塞时,水位将停止波动。 83、给水泵勺管的工作原理是怎样的?

答:给水泵勺管是给水泵运行时用来改变给水泵液力偶合器工作腔充油量来适应负荷变化的调节装置。其工作原理是这样的,液力偶合器是以液体(透平油)为工作介质,泵轮和涡轮利用液体旋转力矩的变化来传递能量,改变给水泵转速,从而改变给水量大小。勺管由操纵机构控制来控制工作腔的充油量,勺管移动的每一个位置,可得到一个相应的液体充满度,对应得到液体相应的旋转动能,从而得到相应的给水泵转速和给水量。这样就实现了给水流量的调节。 给水泵勺管卡涩时,短期内可根据对应的给水流量调整负荷,调整蒸发量与给水流量相一致,保证汽包水位稳定。

84、什么是三冲量给水自动调节系统?

答:锅炉常用的给水自动调节系统是三冲量给水自动调节系统。由信号接收器、调节器、执行器等组成。调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号。当这三个信号(主要是汽包水位)变化时,调节器便动作,改变给水泵勺管的开度,改变给水流量的大小,使水位恢复至规定值。助手在监盘时要特别注意三冲量自动调节系统的稳定性,自动失灵时或事故情况下,要迅速将自动切为手动,调整和保持水位正常。 85、锅炉灭火后水位如何变化?怎样调整?

答:锅炉灭火后水位先行降低而后升高。因为锅炉灭火后水冷壁吸热量迅速减小,产生的蒸汽量迅速减小,原先由蒸汽占据的空间迅速由汽包内的炉水经下降管补充,所以瞬间水位下降。当原先由蒸汽占据的空间已经被炉水补充后,由于蒸发量迅速减小,而给水量还未变,水位又要上升。 锅炉灭火后,助手首先要将自动切为手动调整,不可盲目大幅度加水,根据水位变化机理,不动或适当增加给水量。待水位出现停滞后,迅速将给水流量减与对应蒸汽流量平衡。助手要根据水位变化趋势及时调整,保持水位不大幅度波动。 86、甩负荷后锅炉水位将如何变化?

答:甩负荷后锅炉水位将先行降低而后升高。负荷迅速降低的瞬间,汽压迅速升高,汽包内饱和温度也迅速升高,炉水当中汽泡体积迅速减小或凝结成水,这部分空间由水来填补,所以汽包水位迅速降低。此时蒸汽流量迅速减小,给水流量未变化;再加上甩负荷时,向空排汽和一二级旁路要打开,安全门要动作,主汽压力要迅速下降,饱和温度迅速降低,炉水含汽量迅速增加,使得水位又迅速升高。此时,助手要迅速解除自动,手动调整,根据水位变化机理,保持水位不超过极限值。 87、运行中对调整监视水位有哪些要求?

答:运行中对调整监视水位要求主要有:1)锅炉水位要以就地双色水位计指示为准;2)锅炉就地水位计和各低地位水位计每班检查校对两次;3)给水流量不可猛增或猛减,尽力保持给水流量和蒸汽流量的一致;4)正常运行中,不可用事故放水门调整水位;5)严格按照规程规定投入、退出和冲洗水位计,冲洗水位计时要注意自身的安全;6)注意给水三冲量自动调节系统的安全可靠等。 88、为什么汽包水位超过±300mm时要紧急停炉?

答:?当汽包水位降低至-300mm时,汽包下降管管口会形成旋涡漏斗,大量汽水混合物进入下降管,下降管汽水密度减小,运动压头减小,破坏正常的水循环,个别水冷壁管发生循环停滞或倒流,水冷壁过热,严重时将引起水冷壁大面积爆破。 汽包内严重满水,?即+300mm时,汽包内的蒸汽清洗装置已被淹没;另外蒸汽空间减小,进一

步恶化汽水分离,将造成蒸汽大量带水,使得蒸汽品质严重恶化,引起过热器管壁结垢,超温爆管。若带水蒸汽进入汽轮机,将会损坏推力瓦或引起叶片断裂等,严重威胁机组的安全。 所以,规程明确规定,汽包水位超过±300mm时要紧急停炉。

89、锅炉严重缺水停炉后,为什么不立即进水?

答:锅炉严重缺水停炉后,水位已无法准确监视,汽包可能已经干锅,水冷壁管可能已过热烧红,这时突然进水会造成水冷壁管急剧冷却,进入汽包内的水立即蒸发,汽压突然升高,金属受到极大的热应力而爆裂。因此,锅炉严重缺水紧急停炉后,要经过技术主管单位研究分析,全面检查,摸清情况后,由总工程师决定上水时间。 90、造成锅炉缺、满水的原因有哪些?

答:造成锅炉缺、满水的原因主要有4个方面:1)运行人员过失,锅炉缺、满水事故多数是由运行人员对水位监视不严,误判断和误操作,调节幅度过大而造成的。2)水位计指示不准造成误判断。3)给水自动调节装置失灵或调节机构故障。4)给水压力过高或过低等。 91、汽包内事故放水管开口位置在汽包内的什么地方?

答:?汽包内事故放水管开口在汽包零位,汽包中心下150mm处,事故情况下,事故放水动作时将水位放至汽包零位。 92、汽包就地压力表和盘上压力表哪个指示高?

答:汽包就地压力表和盘上压力表指示比较起来,盘上压力表指示比就地压力表指示高0.4MPa左右。盘上和就地汽包压力表的测点虽然都在同一位置,但观察点的标高不同。汽包就地压力表指示的压力是汽包的真实压力,盘上汽包压力表指示的压力是汽包压力加上汽包至变送器室标高差的水柱静压。这个标高差约是40米,其产生的水柱静压约是0.4MPa。 运行人员在巡回检查时,要注意校对汽包就地压力和盘上压力的指示值,确保盘上汽包压力的准确性,为司炉分析和调整燃烧提供准确的数据。 93、锅炉定期排污的作用是什么?

答:给水进入锅炉后,由于不断蒸发,炉水中泥沙含量越来越多,如果不定期排污,上升管因堵塞得不到良好冷却,有爆管的危险。进入锅炉的药剂与炉水中的钙、镁离子生成的水渣如不定期排出,也容易堵塞上升管。泥沙和水渣沉积在水循环的最低点,定期排污管接在水冷壁下联箱上,排污时将这些沉积的泥沙和水渣排出,保证水循环的安全。另外,定期排污还有另外一个作用,就是能迅速调整炉水品质。 锅炉正常运行当中,炉水在不断循环,泥沙和水渣不能完全沉淀下来,定期排污时不能将泥沙和水渣完全排出。而停炉后,泥沙和水渣会缓慢沉淀下来,所以,在停炉后锅炉放水和启动炉时定期排污可以将这部分水渣和泥沙排出。 94、连续排污的作用是什么?

答:给水进入锅炉以后,由于炉水的强烈蒸发,炉水的含盐量比给水大得多。为了保证蒸汽品质,炉水的含盐量不得超过一定的数量。蒸汽的含盐量很小,可以忽略不计。连续排污要将含盐量大的炉水不断排出。当排污水的总含盐量等于进入锅炉给水总含盐量时,炉水的含盐量可以维持在一水平线上保持不变。如果锅炉不连续排污,由于炉水的强烈蒸发,炉水的浓度必然越来越大,蒸汽品质必然恶化。所以正常运行中必须进行锅炉的连续排污。 95、锅炉点火时定期排污的作用是什么?

答:规程规定启动时在不同压力下,要定排两次,此时排污的作用有:1)能较彻底地排出沉淀在水冷壁下联箱内的杂质;2)能使下联箱受热均匀;3)检查排污管是否畅通,如果排污管堵塞,经处理无效,就要停炉处理。明确了锅炉启动时定期排污的作用,启动时一定要注意定期排污的操作,注意用手模各排污管是否发热,以便检查确认排污管畅通情况。

96、集中下降管排污时应注意什么?

答:集中下降管的底部比水冷壁下集箱沉淀的杂质还要多,此处的排污作用较为明显。 集中下降管排污时,要注意以下几个方面:1)排污时必须和司炉及监盘助手密切联系好;2)排污时要全开一次门,微开二次门,听到有过流声就可以了,注意对水位的监视;3)每个集中下降管排污时间不得超过20秒。 97、定期排污注意事项有哪些?

答:定期排污注意事项有以下几个方面:1)排污前对排污系统进行全面检查,无检修工作,安装排污设备的地点及通向该处的通道,均有足够照明,定排总门开启。2)开启排污门时应缓慢,防止水冲击。3)排污连续时间一般不得超过30秒,以免破坏水循环。4)禁止两组排污门同时进行排污。5)排污时应注意汽包水位变化,运行不稳


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