电力企业锅炉运行传热系统分析研究

2018-12-06王志宇

商品与质量 2018年34期

王志宇

唐山三友化工股份有限公司热电分公司河北唐山 063000

锅炉在启动和停止过程中，对热管的寿命有较大的影响，为此必须相应地执行不致使热管失效的控制措施。在锅炉刚刚启动的时候，锅炉内水平和直立的管束内会存有一部分水。在启动之后，在锅炉的过热器及再热器等部位的部分管束内由于有积存的凝结水，这时就不会有蒸汽流动。这时，管束壁温接近于烟气温度。经过一段时间后，小量的蒸汽才会通过过热器，但这并不能冷却管束，壁温仍旧不会低于烟气温度很多。因为，为了保护锅炉的过热器，在锅炉负荷达不到 10%时，就要控制排烟温度，避免烟气侧温度偏差现象的存在[1]。

1 运行管理

具有自然循环系统的圆筒形锅炉，在点火后，应该控制循环水的升温速度，要严格按照设计或制造厂家的技术要求来进行操作。运行中要很好的控制锅炉内任意两点的壁温不超过制造厂家的规定。对于锅炉的操作，升压控制很容易，但对升温控制来说，就很难了。如果稳定控制不住，造成局部温升过高，就会对锅炉的安全生产造成隐患。如果为控制温升速度而拖延锅炉的启动时间，会使蒸汽的用户不满。既要控制好温升速度，又要满足客户对蒸汽的需求时间要求，这两点要综合来考虑，力争找到一个平衡点[2]。

锅炉停用后的保养对热管的寿命也有突出的影响，也是不可忽视的环节。停炉后的保养应遵循以下原则。停炉后防腐蚀的措施在锅炉停运以后，对锅炉如果不采取防护措施，会对锅炉的管束内部造成氧化腐蚀。主要是由于管束内有凝结水，水中会溶解氧。而外部的氧气和二氧化碳等又会有部分泄漏进到管束内部，对管束内部造成氧化腐蚀。这些腐蚀产物会在锅炉恢复正常运行过程中，加剧管束内部的腐蚀。所以为减轻腐蚀，在锅炉停炉期间进行必要的防护，对保护锅炉免受腐蚀，延缓锅炉的使用寿命非常重要。所以在停炉后，为保护锅炉，应该采取措施，避免外部空气进入锅炉系统内部，同时避免凝结水在锅炉系统内部的停留，保持管内部的干燥。采取这样的措施就隔绝了氧化反应发生的条件，减少了腐蚀现象的发生。

冬季停炉后的防冻措施冬季时，应该将锅炉各部件的保温伴热系统进行投用；冬季停炉时，应尽可能采用热炉放水干式保养；锅炉停止运行后，锅炉的看火孔、人孔、检修孔等均应关闭关严；安排热工仪表将导管内的存水放掉；加强室内取暖，设备系统保温应完好，发现缺陷及时消除。在锅炉运行中，由于操作的失误或其它条件的突然变化，导致调整不及时，均会造成壁温的超温现象发生。如果操作及时，超温时间就稍短；如果操作没有及时发现，超温时间就会很长。超温时间长短不一，对锅炉管束材质的影响就不一样，对管束的损害也就不一样。根据这些不同的现象，还要采取相应的补救措施。这些补救措施如更换新的管束，降低操作参数等。

2 给水、蒸汽品质的影响

在电站锅炉中，水处理设备好，硬度很小，已基本上不发生钙镁水垢，其水垢主要为氧化铁、铜和硅酸盐水垢。这些垢类将会使受热面的传热受到影响，进而致其失效。

3 炉内燃烧工况的影响

燃烧状况的变化对介质的影响在锅炉运行中，如果燃烧状况发生了变化，就会使炉膛内的烟气运行动力场中的温度场出现变化，从而使炉膛内某个方向上的温度场发生较大的改变。形成温度偏差。这种偏差会造成锅炉传热系统传热效果的极大恶化。传热恶化现象与锅炉受热面的工作可靠性关系极大。何时发生传热恶化现象及发生传热恶化后的后果如何是非常重要的问题。

4 受热面沾污的影响

在水冷壁、过热器等部位，由于受到高温的影响，管束表面会有结渣、沾污、腐蚀现象发生。而沾污腐蚀一般发生在过热器等对流传热的受热面上。受热面灰污染是燃烧产物中气态和固态矿物质沉积黏附在受热面上引起的。受热面遭受灰污染的轻重，除与灰的特性和炉内热力工况有关外，还与烟气流的流动特性和灰颗粒在烟气流中的受力情况有关。

5 磨损与腐蚀

锅炉正常运行过程中，所使用的燃料油和燃料气经过燃烧后，会产生大量的烟气。而这些烟气中经常携带有大量的灰粒。这些灰粒会对传热系统中受热面的管束表面造成磨损。当使用的燃料发热量低，灰分组分高时，就会大量产生灰粒，对锅炉管束的影响更甚。飞灰中若含有粗大且带有棱角的灰粒，这会加大对管束的磨损。由于烟气流动速度与磨损有很大的相关性，因此，在考虑传热系统中受热面的结构布置时，要充分考虑并保证烟气在烟道内的流速适中，避免局部流速过快，对管束造成较大的磨损。