直流鍋爐給水溫度的突降

1）直流鍋爐給水溫度的突降

直流鍋爐由于其循環(huán)倍率等于1，工質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)一次完成加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)階段。在直流鍋爐中，這三個(gè)階段是沒(méi)有固定的分界的，它們降隨著鍋爐工況的變化而變化。當(dāng)給水溫度發(fā)生突降時(shí)，由于加熱段延長(zhǎng)，蒸發(fā)后移，造成過(guò)熱段縮短，終必將造成主蒸汽溫度的突降。直流鍋爐的這一特性，與汽包鍋爐給水溫度下降時(shí)主蒸汽溫度反而升高是截然不同的。

2）直流鍋爐給水溫度突降的原因

高加退出運(yùn)行，是造成鍋爐給水溫度突降的主要原因。當(dāng)高加水管嚴(yán)重泄漏或爆破時(shí)將造成高水位保護(hù)動(dòng)作而緊急停用。由于高加保護(hù)裝置誤動(dòng)、或運(yùn)行人員在高加有嚴(yán)重缺陷時(shí)的手動(dòng)緊急停用等，均是高加退出運(yùn)行的常見(jiàn)原因。其次，高加汽、水管道或閥門(mén)爆破時(shí)，由于加熱蒸汽量減少或通過(guò)高加的水量增大也造成給水溫度的較大幅度下降。此外，由于除氧器壓力降低造成高加進(jìn)水溫度的下降也是鍋爐給水溫度下降的原因之一。

3）直流鍋爐給水溫度突降的處理

正常運(yùn)行中發(fā)生給水溫度突降時(shí)應(yīng)迅速查明故障原因，并根據(jù)不同的情況作相應(yīng)的處理。機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如發(fā)生高加保護(hù)動(dòng)作或緊急退出運(yùn)行，為防止汽輪機(jī)中、低壓缸過(guò)負(fù)荷，應(yīng)馬上按有關(guān)規(guī)定降低機(jī)組和鍋爐負(fù)荷。在負(fù)荷不超過(guò)規(guī)定值的情況下，為了避免處理中對(duì)機(jī)組功率及鍋爐燃燒工況造成不必要的撓動(dòng)，燃料量可保持不變。在此基礎(chǔ)上根據(jù)給水溫度下降的幅度，按比例減少給水量，維持分離器出口及低過(guò)出口溫度正常。與此同時(shí)，及時(shí)調(diào)整減溫水量，保持主蒸汽溫度正常。當(dāng)給水自動(dòng)動(dòng)作不正常時(shí)，應(yīng)及時(shí)切至手操進(jìn)行處理。由于鍋爐本身具有一定的蓄熱，且溫度較低的給水進(jìn)入鍋爐各受熱面需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)發(fā)生給水溫度突降時(shí)，鍋爐各段工質(zhì)溫度將延遲一段時(shí)間后才開(kāi)始陸續(xù)下降。由此可見(jiàn)，給水流量的減少不應(yīng)與給水溫度的下降同步，而應(yīng)滯后一段時(shí)間。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，待省煤器出口溫度發(fā)生變化后再開(kāi)始減水較為適宜,一般這段滯后時(shí)間約為3min左右。減水的幅度與當(dāng)時(shí)鍋爐負(fù)荷的高低有直接關(guān)系。

機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如發(fā)生高加突然退出運(yùn)行，當(dāng)機(jī)組采用機(jī)跟爐控制方式運(yùn)行時(shí)，很有可能造成機(jī)組負(fù)荷瞬時(shí)超限和再熱器進(jìn)、出口壓力升高、再熱器安全門(mén)起座或低壓旁路閥自行打開(kāi)，高加全部停用時(shí)機(jī)組負(fù)荷將上升20MW。對(duì)于采用汽動(dòng)給水泵的鍋爐而言，在發(fā)生安全門(mén)起座、向空排汽閥或高、低壓旁路閥打開(kāi)時(shí)，還應(yīng)特別注意由于抽汽壓力降低而可能造成的給水壓力下降。

高加汽水、管道或閥門(mén)發(fā)生爆破時(shí)可聽(tīng)到爆破聲和汽水外噴聲，爆破點(diǎn)附近汽水彌漫，事故處理時(shí)應(yīng)特別注意人身安全。當(dāng)給水管道爆破時(shí)還將造成給水壓力下降。當(dāng)采用開(kāi)大給水調(diào)節(jié)門(mén)，降低主汽壓力措施后，如給水流量尚能維持在額定流量低30%以上時(shí)，應(yīng)即緊急降低機(jī)組負(fù)荷，維持燃料與給水的比例正常，調(diào)整風(fēng)量，控制鍋爐各工況正常，匯報(bào)總工程師，要求申請(qǐng)停爐。當(dāng)給水流量低至緊急停爐低條件時(shí)自動(dòng)MFT將動(dòng)作，否則應(yīng)手動(dòng)MFT緊急停用鍋爐。凡因汽水中斷而停爐者，應(yīng)對(duì)受熱面進(jìn)性多方面檢查，只有在確認(rèn)無(wú)過(guò)熱和損失現(xiàn)象后方可向鍋爐進(jìn)水。  

超臨界鍋爐受熱面損壞：

1）鍋爐受熱面的影響

在鍋爐設(shè)備的各類事故中，受熱面（省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器）泄漏、爆破等損壞事故較為普遍，約占各類事故總數(shù)的30%左右。鍋爐受熱面一旦發(fā)生泄漏或爆破，大多均須停爐后方可處理，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失將是巨大的。當(dāng)受熱面發(fā)生爆破時(shí)，由于大量汽水外噴將對(duì)鍋爐運(yùn)行工況產(chǎn)生較大的擾動(dòng)，爆破側(cè)煙溫將明顯降低，使鍋爐兩側(cè)煙溫偏差增大，給參數(shù)的控制調(diào)整帶來(lái)了困難。水冷壁發(fā)生爆管時(shí)，還降影響鍋爐燃燒穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐慑仩t熄火。當(dāng)受熱面發(fā)生泄漏或爆破后，如不及時(shí)調(diào)停處理，還極易造成相鄰受熱面管壁的吹損，并對(duì)空氣預(yù)熱器、電除塵、吸風(fēng)機(jī)等設(shè)備帶來(lái)不良的影響。因此，發(fā)生受熱面損失事故后應(yīng)認(rèn)真查找原因，制訂防止對(duì)策，盡量減少泄漏或爆管事故的發(fā)生。

2）鍋爐受熱面損壞的主要原因

鍋爐受熱面發(fā)生泄漏或爆破，一般來(lái)說(shuō)，主要有如下原因：

1．制造質(zhì)量方面的原因。受熱面材質(zhì)不良，設(shè)計(jì)選材不當(dāng)或制造、安裝、焊接工藝不合格。

2．設(shè)計(jì)、安裝方面的原因。受熱面支吊或定位不合理，造成管屏晃動(dòng)或自由膨脹不均，管間或屏間相對(duì)位移、相互摩擦損壞管子，吹灰器噴嘴位置不正確造成吹損管子。

3．材質(zhì)變化方面的原因。給水品質(zhì)長(zhǎng)期不合格或局部熱負(fù)荷過(guò)高，造成管內(nèi)結(jié)垢后嚴(yán)重，垢下腐蝕或高溫腐蝕，使管材強(qiáng)度降低。由于熱力偏差或工質(zhì)流量分配不均造成局部管壁長(zhǎng)期超溫，強(qiáng)度下降。由于飛灰磨損造成受熱面管壁減薄或設(shè)備運(yùn)行年久、管材老化所造成的泄漏和爆管事故是較為常見(jiàn)的故障。此外，對(duì)于直流鍋爐而言，如發(fā)生管內(nèi)工質(zhì)流量或給水溫度的大幅度變化還將造成鍋內(nèi)相變區(qū)發(fā)生位移，從而使相變區(qū)壁溫產(chǎn)生大幅度的變化導(dǎo)致管壁疲勞損壞。

4．運(yùn)行及其他方面的原因。造成爐管泄漏或爆破的原因是多種多樣的，其中有設(shè)備問(wèn)題也有運(yùn)行操作上的問(wèn)題。如吹灰壓力控制過(guò)高或疏水不徹底造成的吹損管壁，由于燃燒不良造成的火焰沖刷管屏以及大塊焦渣墜落所造成的水冷壁管損壞等。此外，受熱面管內(nèi)或水冷壁管屏進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)閥或節(jié)流圈處結(jié)垢或被異物堵塞，使部分管子流量明顯減少、管壁過(guò)熱器而造成的設(shè)備損壞事故，運(yùn)行中也較為常見(jiàn)。

3）受熱面損壞的常見(jiàn)現(xiàn)象和處理原則

鍋爐受熱面損壞時(shí)爐膛或煙道內(nèi)可聽(tīng)到泄漏聲或爆破聲，鍋爐各參數(shù)由于自動(dòng)調(diào)節(jié)雖基本保持不變，但給水流量卻部正常地大于主蒸汽流量，鍋爐兩側(cè)煙溫差、氣溫差將明顯增大，受熱面損壞側(cè)的煙溫將大幅度降低，爐內(nèi)燃燒可能不穩(wěn)，嚴(yán)重時(shí)甚至造成鍋爐熄火。在爐膛負(fù)壓投自動(dòng)地情況下吸風(fēng)機(jī)開(kāi)度將自行增大，電流增加。在吸風(fēng)未投自動(dòng)時(shí)，爐膛負(fù)壓將偏正，此時(shí)應(yīng)即手操開(kāi)大吸風(fēng)，維持爐膛負(fù)壓正常。

當(dāng)受熱面泄漏不嚴(yán)重尚可繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整燃料、給水和風(fēng)量，維持鍋爐各參數(shù)在正常范圍內(nèi)運(yùn)行。給水自動(dòng)如動(dòng)作不正常時(shí)應(yīng)及時(shí)切至手操控制，必要時(shí)還可適當(dāng)降低主蒸汽壓力或降低鍋爐負(fù)荷運(yùn)行，嚴(yán)密監(jiān)視泄漏部位的發(fā)展趨勢(shì)，做好事故預(yù)想，向總工程師匯報(bào)，要求申請(qǐng)調(diào)度停爐并做好停爐前的準(zhǔn)備工作。

如受熱面泄漏嚴(yán)重或爆破，使工質(zhì)溫度急劇升高，導(dǎo)致管壁嚴(yán)重超溫，不能維持鍋爐正常運(yùn)行或危及人身、設(shè)備安全時(shí)，應(yīng)即按手動(dòng)緊急停爐進(jìn)行處理。停爐后為防止汽水外噴，應(yīng)保留吸風(fēng)機(jī)運(yùn)行，維持正常爐膛負(fù)壓，直至泄漏或爆破處蒸汽基本消失后方可停用吸風(fēng)機(jī)。為了防止電除塵器極板積灰，應(yīng)即停止向電除塵器供電，保持電除塵器連續(xù)振打方式。為了防止灰斗堵灰，應(yīng)將電除塵器、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、省煤器灰斗內(nèi)的積灰放盡。

此外，還應(yīng)做好泄漏或爆破點(diǎn)附近及周圍（如省煤器灰斗等）防止汽、水噴出傷人的安全措施。若受熱面爆破引起鍋爐全熄火或角熄火時(shí)，則應(yīng)按鍋爐熄火MFT處理。由于受熱面損壞引起主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度過(guò)高、過(guò)低或兩側(cè)偏差過(guò)大時(shí)，還應(yīng)結(jié)合汽溫異常的有關(guān)要求進(jìn)行處理。