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锅炉吹管

发布时间：2010/8/2 阅读次数：1080 字体大小: 【小】【中】【大】

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锅炉蒸汽吹管是新建火电机组投产的一个重要调试工序.通常锅炉吹管的方式有稳压吹管法和蓄能降压吹管法2种方式,其中蓄能降压吹管法由于吹管系统简单,现场容易实现,一直被广泛采用.但是随着电力工业的发展,锅炉容量越来越大,参数越来越高,锅炉型式也越来越多,按蒸发系统的不同,有汽包锅炉、直流锅炉和低倍率复合循环锅炉等,对于这些不同型式的锅炉,并非都可采用蓄能降压吹管法,而应根据锅炉的型式选择合理的吹管方式.特别是吹管对于锅炉是一种特殊的运行工况,如果锅炉吹管方式选择不当,一方面吹管时锅炉的汽温和压力变化幅度大,汽温的变化速率大,势必给锅炉厚壁承压部件带来较大的热应力及交变应力,另一方面吹管的次数增多,相应的应力循环次数多,由此引起锅炉厚壁承压部件的疲劳寿命损伤,这种情况对于高参数大容量锅炉更为突出.而吹管方式的选择,《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)并未作这方面的说明.本文根据各种不同型式锅炉的吹管实践,比较了稳压和蓄能降压2种吹管方式的特点,并根据某些锅炉吹管时出现的问题,总结了不同型式的锅炉应选择的合理吹管方式,提出了锅炉吹管应注意的问题。

稳压吹管方式和蓄能降压吹管方式的比较

1、稳压吹管方式的特点：

锅炉稳压吹管方式,即吹管过程维持锅炉蒸发系统压力不变进行的锅炉吹管,它对于锅炉系统是个相对稳态过程,在此过程中锅炉维持输入能量和输出能量之间的能量平衡以及给水量和蒸发量之间的质量平衡.因此,锅炉采用稳压吹管方式时,第一,为保证吹管系统各处的吹管系数大于1,达到吹管所要求的流量(一般吹扫时流量可达70%左右额定蒸发量),锅炉必须投入煤粉燃烧,以保持相当的蒸发量;第二,每次吹扫时间可持续较长,完成锅炉吹管所需的吹管次数少;第三,锅炉投煤粉燃烧,可节省一定量的燃油;第四,锅炉的压力基本不变,汽温的变化率和变化幅度小,对锅炉厚壁承压部件带来的热应力较小;第五,锅炉投粉燃烧并在较大热负荷下运行,使锅炉较早地经受大负荷的考验,可尽早暴露锅炉机组及其制粉系统在基建调试阶段存在的缺陷,提前消除缺陷,缩短机组整套启动试运工期,为机组的整套联合试运提供条件.

但是采用稳压吹管时,第一,锅炉必须投入煤粉燃烧,因此制粉系统等锅炉附属系统应具备投运条件,对设备安装进度及现场具备的条件要求高;第二,对于采用中间再热的大型锅炉,吹管系统通常为过热器和再热器串接系统,再热器的入口温度等于过热器的出口温度,由于锅炉汽温水平高,因而再热器入口汽温高,要求再热汽温的减温量大,再热蒸汽温度仅仅依靠自身的调温手段不能满足需要,为了防止再热器超温,必须在再热器入口装设临时减温装置,这将使吹管系统复杂化;第三,锅炉吹扫时间持续长,要求的连续补水量大,对于给水系统配置汽动给水泵的大型机组,在锅炉吹管阶段,汽动给水泵的正式汽源一般尚未投运,如果给水系统设计配置的启动或备用电动给水泵的容量达不到70%以上就不能满足稳压吹管时锅炉补水的需要.

2、蓄能降压吹管方式的特点

蓄能降压吹管方式是利用锅炉的蓄热量,凭借锅炉快速降压过程产生的附加蒸发量,短时获得较大蒸汽流量,依靠有效吹管时间(吹管过程中吹管系数大于1的时间)和积累来达到吹管目的的一种方法.降压吹管操作简单,锅炉升压到一定值,快速打开临时控制阀,进行锅炉吹扫,当锅炉压力下降到一定值,快速关闭临时控制阀,一次吹扫结束,然后锅炉重新升压,进行下次吹扫,如此反复,直至锅炉吹扫干净.采用降压吹管时,第一,锅炉可完全烧油进行,在制粉系统不具备投运条件的情况下,也可实现锅炉吹管;第二,锅炉蒸发量主要依靠自身的蓄热量产生,锅炉吹管间断进行,每次吹扫持续时间短,因此锅炉补水也是间断进行,补水量相对较小,对于大型机组,当给水系统配置的电动给水泵容量为30%以上,不投入汽动给水泵,仅靠电动给水泵就可满足锅炉吹管补水的需要;第三,由于锅炉完全燃油,输入热量少,热负荷较小,汽温水平相对较低,无须附加临时减温装置也可控制再热器不超温,因而吹管系统简单.

但是,采用降压吹管时,第一,由于每次吹扫的时间短,总的吹管次数多(多达百余次),一般完全依靠烧油进行,燃油消耗量大;第二,降压吹管对于锅炉是一种非常恶劣的非正常运行工况,不仅在每次吹扫过程中锅炉压力和汽温的变化率和变化幅度非常大,给锅炉厚壁承压部件带来较大的热应力及交变应力,而且吹管次数多会引起锅炉厚壁承压部件疲劳寿命损伤.特别是随着锅炉容量的不断增大和参数的不断提高,锅炉厚壁承压部件的壁厚也相应增大,其热应力和疲劳寿命损耗问题也更为突出.为了防止降压吹管对锅炉厚壁承压部件带来附加的热应力和过度的寿命损伤,必须限制吹管过程锅炉的温度变化幅度.《电力建设施工及验收技术规范》中规定:“汽包锅炉吹管时的压力下降值应控制在饱和温度的下降值不超过42℃的范围内”.这一规定是将汽包这个厚壁承压部件在降压吹管过程中的降温幅度要求作为整个锅炉的降压降温幅度限制条件,以此来保证锅炉的安全.锅炉吹管实践表明:在降压吹管过程中,尽管按照要求,控制汽包的饱和温度的下降幅度未超过42℃,但是有时吹管过程中过热汽温或再热汽温的变化幅度和温度变化速率却很大,使锅炉其它厚壁承压部件(过热器联箱、再热器联箱和主蒸汽管道等)出现很大的内外壁温差,远远超过了其所允许温差范围,因此仅控制汽包的温降幅度是不够的,而应全面控制锅炉所有厚壁承压部件的温降幅度,此外,对于无汽包的直流锅炉也应控制其厚壁承压部件在吹管过程出现的温降幅度.

锅炉吹管方式的选择,应综合考虑锅炉所有厚壁承压部件安全、锅炉的结构型式、蓄热性能、设备的现场安装进度和附属设备的配置.

对于直流锅炉和低倍率复合循环锅炉的吹管方式推荐采用稳压吹管法.对于汽包锅炉的吹管方式可以采用蓄能降压吹管法.

对于高参数大容量锅炉采用蓄能降压吹管方式时,不仅要控制锅炉饱和温度的下降幅度,而且也应注意控制锅炉过热汽温及再热汽温的下降幅度在厚壁承压部件允许的范围内.

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