國華北京熱電分公司為2×200MW燃煤火電機組，每臺機組配2臺哈爾濱鍋爐廠生產的HG -410／9.8 -15型單汽包高壓自然循環、四角切圓燃燒鍋爐，尾部豎井煙道中交錯布置兩級省煤器和兩級空氣預熱器。尾部受熱面的布置形式為雙級雙列布置。
    鍋爐的汽包長度為14100mm，內徑1 600mm．壁厚100mm，最高允許工作壓力11. 92MPa．超壓試驗允許壓力14. 1MPa，熱電公司運行規程規定汽包上下壁溫差不允許超過40℃(國家規定不允許超過50℃)。然而，在實際運行中，卻出現了鍋爐汽包壁的溫差超過允許值的現象，嚴重影響鍋爐運行的安全性。為此，對鍋爐汽包壁溫差產生的原因進行了分析，并提出了防范措施，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
1、汽包壁溫差產生的原因
1.1鍋爐上水時汽包產生的溫差
    當鍋爐上水時，來自除氧器的給水經給水泵首先進入管壁較薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后進入汽包。。因此，管壁首先被加熱，而且溫度上升較快，而汽包不但壁厚而且又是最后接觸水，則加熱溫度上升就比較慢。當水進入汽包時，總是先與汽包下壁接觸，故汽包水位以下壁溫首先上升，造成汽包下部壁溫高于上部壁溫。另外，一定溫度的給水進入汽包后，內壁溫度隨之升高，因汽包壁較厚，外部與環境接觸，外表面溫度上升的速度較內壁溫升慢，從而形成了內外壁的溫差。
1.2鍋爐升壓過程中汽包產生的壁溫差
    升壓初期，鍋爐點火后投入爐內的燃料量很少，火焰在爐內的充滿程度差，水冷壁受熱不均，工質吸熱量少，且在壓力低時，工質的汽化潛熱大，這時產生的蒸汽量很少，蒸發區內的自然循環尚不正常，汽包內的水流動很慢或局部停滯，對汽包壁的放熱系數很小，所以汽包下壁溫升小。汽包上壁與飽和蒸汽接觸，當壓力升高時，飽和蒸汽遇到較冷的汽包壁便發生凝結放熱，由于蒸汽凝結時的放熱系數要比汽包下半部水的放熱系數大幾倍，上壁溫度很快達到對應壓力下的飽和溫度，使汽包上壁溫度大于下壁溫度。另外，汽包升壓速度越快，飽和溫度升高也越快，產生的溫差就越大。這樣由最初上水時上部壁溫低于下部很快變為高于下部壁溫，因而形成了汽包壁溫上部高，下部低的壁溫差。
1.3在停爐冷卻過程中汽包產生的壁溫差
    在停爐過程中，鍋爐進入降壓和冷卻階段，汽包主要靠內部工質進行冷卻，由于汽包內爐水壓力及對應的飽和溫度逐漸下降，汽包下壁對爐水放熱，使汽包壁很快冷卻，而汽包上壁與蒸汽接觸，在降壓過程中放熱系數較低，金屬冷卻緩慢，所以出現上部壁溫大于下部壁溫，造成溫差。如降壓速度越快，則溫差越大，特別是當壓力降到低值時，將出現較大的溫差。
2、汽包壁溫差將導致汽包產生強大的熱應力
    汽包上部壁溫的升高使得上壁金屬欲伸長而被下部限制，因而受到軸向壓應力，下部金屬則受到軸向拉應力。這樣將會使汽包趨向于拱背狀的變形。過大壁溫差的產生，將會導致汽包的熱應力增大，進而導致汽包受到損傷，減少汽包的使用壽命。另外，由于汽包壁厚，而連接在汽包上的各種管子都較薄，出現溫差時就會造成薄厚管膨脹不均產生熱應力，嚴重時使焊口開裂發生危險。
3、控制及預防汽包壁溫差的措施
3.1嚴格按照規程要求控制上水溫度和上水速度
    一般規定上水時間夏季不少于2h．冬季不少于4h。若上水溫度與汽包壁溫差小于40℃時，可適當加快上水速度。另外為了減少溫差，鍋爐冷態啟動時應盡早投入臨爐加熱。
3.2點火初期嚴格控制升溫升壓速度
    一般規定汽包內飽和溫度的溫升速度不超過1～1.5℃。在升壓過程中，若發現汽包溫差過大時，首先應減慢升壓速度或暫停升壓，同時可適當開啟對空排汽以加大排汽量，或及時將旁路系統投運以增加通汽量等辦法加以控制。另外，應加強燃燒調整以盡量保證熱負荷均勻，盡可能地提高給水溫度，維持汽包水位在較高的水平。采用水冷壁下聯箱定期或連續放水的方法，這樣既可以促進水循環，還可以使受熱面受熱均勻，減少汽包壁溫差。
3,3停爐后嚴格控制降溫降壓速度
    在鍋爐停爐后，一般采用悶爐的方法使鍋爐自然冷卻，但在實際操作中，往往采取加速冷卻的方法。根據運行經驗，在停爐冷卻的末期，尤其是在帶壓放水后，壁溫差有時高達80℃以上，這對鍋爐汽包的安全構成了極大的危害。因此，必須采取預防措施。
3.3.1避免鍋爐急劇冷卻。當鍋爐停爐并經充分通風(一般需lOmin)將受熱面吹掃干凈后，應立即將鍋爐風道的風門、煙氣檔板、送引風機出入口檔板、人孔門和檢查孔全部關閉。
3.3.2盡量維持汽包在高水位運行。當鍋爐汽包水位低至- 50 mm時，必須向鍋爐上水，直上至鍋爐汽包的最高水位（即就地水位計最上面的一個監視孔或略高一些）。
3.3.3提高給水溫度。鍋爐停爐后，由于爐內溫度、爐水溫度仍然很高，在鍋爐上水時應將除氧器加熱裝置繼續投入，如果輔汽壓力允許，應盡量提高給水溫度，減少水溫與汽包壁的溫差。
3.3.4緊急冷卻可采取鍋爐換水的方法以降低汽包壁溫差。在事故搶修時，為使壁溫差在規定范圍(50℃)內，可采取換水的方法加快冷卻速度。即在保持汽包高水位的情況下，盡量保持較高的給水溫度(100℃以上)．并在向鍋爐上水的同時，適當開啟鍋爐下聯箱放水，利用適當的換水量，使鍋爐不斷得到冷卻。
3.3.5盡量避免采用帶壓放水的方法對鍋爐進行烘干防腐。在機組熱備用時，可采用間斷升火保持壓力法對鍋爐進行保護。在正常停爐時，可采用充氮法對鍋爐進行保養。另外，可考慮當鍋爐壓力降至0.2 MPa時再進行放水。為達到對鍋爐保護的目的，可對熱風系統進行改造，將鄰爐的熱風引到鍋爐的煙氣再循環管道中，在放水后，立即將鄰爐的熱風引進放水的爐中，補充由于低壓力放水時鍋爐烘干所需儲熱量的不足，這樣就達到了對停用爐保護的目的，又防止了汽包壁溫差的增大。
4、結束語
    對于自然循環鍋爐來說，汽包與下降管、上升管連接組成自然循環回路，同時汽包又接受省煤器來的給水，還向過熱器輸送飽和蒸汽。所以汽包是鍋爐內加熱、蒸發、過熱這3個過程的連接樞紐。在實際操作中，只要加強調整，精心維護，就一定能將汽包壁溫差控制在規定范圍內，從而延長汽包的使用壽命，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐燃燒的木屑顆粒顆粒燃料我們也量出售。


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