锅炉停炉后汽包壁温差的控制方法

电力18讯：    1  停炉后汽包壁温差偏大的原因分析
1.1  内在原因
    (1)汽包汽压、汽温下降  锅炉在停炉熄火后，炉墙及炉外水汽管道仍不断地散热，同时由于风烟系统各风门普遍关不严，以及各看火孔、打焦孔、人孔门及除渣系统等均存在不同程度的漏风，使锅炉烟风系统存在一定程度的通风而对汽水系统进行冷却，使其温度逐步下降，汽压随之降低。
    (2)汽包上、下半部分的散热条件差异较大  停炉后汽水系统的压力和温度下降，而汽包处于炉外并保温，加之热容量较大，使汽包壁温逐步高于汽包内的水汽温度。汽包简体上半部分一部分热量向炉外散热，一部分向汽包内部散热，一部分向汽包下半部散热，而汽包筒体的下半部分一部分热量向炉外散热，一部分向汽包内部散热，同时还要接受来自上半部分传递过来的热量。
    在汽包上、下半部分简体的散热过程中，水自然对流换热系数为(200～1000)W/(m2 ・℃)，而微过热蒸汽导热系数为(0.02～0.05)W/(m・℃)，汽包保温层的导热系数为0.061W/(m・℃)左右。在汽包内汽温降低后，由于汽包下半部分简体散热条件远好于上半部分，下壁温低于上壁温。这样，汽包上半部分通过下半部分散热，筒体的导热系数为(40～50)W/(m・℃)，按汽包水位在正常值(-50～50)mm，则筒体的导热厚度为(1.2～1.3)m，通过简体的换热系数为(30～40)W/(m2 ・℃)。因此，汽包下半部分主要通过汽包内饱和水以自然对流的方式进行散热，换热系数为(200～1000)W/(m2 ・℃)；汽包上半部分筒体主要通过筒身以导热方式向下半部分散热，换热系数为(30～40)W/(m2 ・℃)，散热条件差异较大，不可避免造成停炉后产生汽包上、下壁温差。
1.2  外在原因
    (1)停炉后汽水系统压力下降速度过快  停炉后，按规程规定进行通风，锅炉汽水系统压力就加速下降，汽包内压力同步下降，汽包内汽水饱和温度也随之下降。由于汽包上下两部分散热条件的差异，不可避免地造成停炉后汽包壁温差偏大。而且，汽压越低，饱和温度下降速度越快，汽包壁温差的形成也加快。
    (2)在滑参数停炉之前已形成较大的汽包上、下壁温差  在滑参数停炉汽压逐步下滑过程中，汽包饱和压力、饱和温度也逐步下降，汽包的上、下半部分虽存在一定对流换热，但蒸汽的对流换热系数远小于饱和水的对流换热系数，这必然形成一定的汽包上、下壁温差，如汽压下滑速度过快，汽包上、下壁温差形成速度亦加快，从而在锅炉熄火前已形成较大的壁温差，严重时超过40℃，加上在停炉后降温降压过程中形成的汽包上、下壁温差，使停炉后汽包壁温差更大。
    (3)采用全压停炉的方法停炉  如果采用全压停炉的方法，虽然可以避免在停炉前形成的汽包壁温差，但停炉后汽包筒体温度高，热容量大，需要散热的时间长，这样形成汽包上、下壁温差的时间就长，产生的壁温差偏大。
    (4)停炉后，过热汽压降至0.2MPa时开启过热器空气门  在汽压为0.2MPa时汽包内汽水温度仍有约130℃，此时开启过热器空气门，将使汽包内压力急剧下降至大气压力，汽包内汽水温度也急剧降至100℃，因而加速了汽包上、下壁温差的形成。加上汽包在停炉时及汽压降至0.2MPa时已形成较大的壁温差，使汽包壁温差严重偏大，威胁汽包的安全。
    (5)停炉后汽包水位偏低或补水频繁  锅炉停炉后，由于炉水中汽泡含量逐步减少及热胀冷缩的原因，汽包水位逐步下降，如不进行补水，将使上半部分须散热量增加而下半部分须散热量减少，从而使停炉后汽包壁温差偏大；如进行补水，控制汽包水位在(-50～+200)mm，每次停炉后须进行3至4次补水，虽提高了汽包水位，减少汽包汽侧筒体体积，但将省煤器中较汽包内水温更低的水送人汽包，一方面使汽包内水温有所下降，另一方面使汽包内水产生一定的扰动，汽包下壁温度下降速度加快，从而加快汽包上、下壁温差的形成。
2  控制对策
    (1)尽可能减慢停炉后汽压下降速度  首先要确保汽水系统关闭严密、烟风系统密闭。在锅炉熄火后，按规程规定通风3min后，停引、送风机，关闭风、烟、粉系统所有的风门挡板；检查锅炉各看火门、打焦孔等门孔应关闭；检查捞渣机水封及上水封槽水封应正常，否则进行补水至正常；检查汽水系统各阀门(包括疏水门)应关闭严密。其次，尽可能不进行通风或延迟通风，降低开启过热器各空气门时的汽压。在锅炉停炉后，原则上不进行通风，汽压降至0.9MPa时投入炉底部加热保养，如汽水系统或风烟系统须进行检修，在汽包壁温差降至10℃～20℃水平时，停底部加热保
养。汽压降至(0.03～0.05)MPa开启过热器各空气门，停保养6h后可进行自然通风，18h后可进行强制通风，这样可使汽压降至0.9MPa