锅炉系统讲义1.ppt

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燃料知识、燃烧原理及锅炉运行培训讲义编制人何彦平2008.6,,燃料知识与锅炉运行,燃料与燃烧锅炉运行参数的调节制粉系统的运行和调节锅炉常见故障及缺陷分析,◆燃料与燃烧,煤的成分、分类及特点煤粉的性质煤的燃烧,◇煤的成分及分类,燃料燃料按物态可分成固体燃料、气体燃料和液体燃料◆煤的化学组份、分类及特点煤的化学组份分类如下,◇煤的成分及分类,◆煤的化学成分分类如下,◇煤的成分及分类,煤的化学组份特点*碳(C)是煤中最主要的可燃元素,特点是不易着火、燃烧缓慢、含碳量越高越不易着火*氢(H)氢的燃料特点是极易燃烧,放热量大,燃烧迅速。*氧(O)不能自燃且需吸热,在燃烧化合反应中生成CO2、H2O等使燃料中的可燃元素减少。,◇煤的成分及分类,*硫(S)燃烧产生SO2、SO3与烟气中的水份结合生成亚硫酸、硫酸,导致锅炉尾部受热面腐蚀,尤其排入大气后形成酸气、酸雨破坏性巨大*水份(W)可分为内水份和外水份,不燃烧且需吸收热量*灰分(A)不能燃烧且需吸热,灰分排入大气造成环境污染,◇煤的成分及分类,煤的分类以煤的可燃挥发分(Vr)含量可分为烟煤、无烟煤和褐煤。煤的主要特性*发热量1kg煤完全燃烧时放出的热量(kJ/kg),煤的发热量可分为低位发热量和高位发热量,◇煤的成分及分类,*高位发热量(Qgw)是指1kg煤完全燃烧而生成的水蒸汽凝结成水时所放出的热量。*低位发热量(Qdw)是指1kg煤完全燃烧而生成的水蒸汽未凝结成水时所放出的热量。*Qgw与Qdw的区别Qgw反映煤真实的发热量,即该品质煤的固有发热量。Qdw反映煤完全燃烧后真实的有效的有效发热量,即能被锅炉利用的发热量。,◇煤的成分及分类,*标准煤(Bb)我们将应用基低位发热量29308kJ/kg的煤,定义为标准煤。*标准煤耗量及其它煤种耗量之间的换算BQdrBbkg/h29308,,◇煤的成分及分类,*挥发分挥发分多少对燃烧过程的发生、发展影响重大。挥发分本身易燃,对固定碳加热、引燃有重大作用。挥发分逸出后,原煤形成多孔松散形态,有利于固定碳的充分燃烧。,◇煤的成分及分类,*焦结性煤在与空气隔绝情况下加热,水分、挥发分完全析出后,剩下的焦碳结成不同硬度焦块的性质,叫焦结性。a焦结性差的煤,对层燃二次风有较高要求,一次风过大易吹起形成“跑火”;焦结性过强,会阻碍空气流通,增强除灰困难,以及炉排片过烧等情况。b对硫化燃烧,焦结性差的有利这类燃烧特性,焦结性强的则不利于流化燃烧。,◇煤的成分及分类,*灰的熔融性是指灰分熔点高低的特性※三个特性温度,,,,◇煤的成分及分类,※影响灰熔点的因素a成分因素b介质因素c浓度因素,◇煤的成分及分类,※灰熔点对锅炉工况的影响灰熔点是确定炉膛出口烟温的主要依据TY<t1(50100℃)。焦结性与灰熔性是两个根本不同的两个概念。焦结是指煤在绝氧的情况下碳结成不同硬度的焦块。结渣是指实际温度高于灰的软化温度t2或溶化温度t3时,在冷却时而形成的固体熔渣。,◇煤的燃烧,◆层状燃烧,,,,,,,,,,,◇煤的燃烧,1、无分段透风时空气供给量。2、全过程燃烧送风曲线。3、挥发燃烧所需送风曲线。4、焦碳燃烧所需送风曲线。5、有分段送风空气供给量。,◇煤的燃烧,层燃特性*烘干---吸热过程*挥发分析出燃烧*焦碳燃烧*燃尽层燃炉内的燃烧事实层燃炉内的燃烧是炉排上的稳定燃烧、炉排面上的沸腾燃烧、炉膛中的煤粉和气体燃烧,是这几种燃烧方式的混合燃烧。,◇煤的燃烧,◆悬浮燃烧其特点是燃烧在炉内停留时间短(2~3S),与空气混合充分,燃烧速度块,燃烧强度大,对二次风需求高悬浮燃烧特性(固体排渣煤粉炉),,◇煤的燃烧,*一次风输送煤粉,并保证焰心区挥发分和碳的燃烧。*二次风使煤粉和完全充分混合,保证燃料完全燃烧,再则是补充一次风不足部分的空气量*二次风的要求煤粉气流着火后,燃烧过程发展到迫切需要氧气时,是二次风进入的最佳进入时机*飞灰与渣,◆流化燃烧,◇煤的燃烧,◇煤的燃烧,流化燃烧的特点*流化床具有强烈的储热和引燃作用,因此对于劣质煤,如多灰份,多水份,低挥发等煤种都能燃用。*炉内燃烧的强度高,具有煤粉炉的燃烧特性。*锅炉工艺较煤粉炉大为简化。*金属低温腐蚀,高温腐蚀小。*燃烧不稳定,易结焦,二次燃烧严重。,◇煤的燃烧,煤颗粒在循环流化床锅炉内的燃烧*煤粒被加热和干燥*挥发分的析出和燃烧*煤粒膨胀和破裂*焦炭燃烧和再次破裂及炭粒磨损,◇煤的燃烧,煤粒燃烧过程爆裂示意图一次爆裂燃烧二次爆裂,,,,◇煤的燃烧,劣质燃料的燃烧循环流化床锅炉炉内相当于很大的蓄热池;进入炉内的燃料量仅是炉内物料量的千分之一或几千分之一;新燃料在炉内的停留时间远大于其燃尽时间,◇煤粉的性质,◆煤粉的优点⑴劣质煤和难燃煤,能在煤粉炉内有效燃烧。⑵大大增加了燃料与空气接触的面积。燃料的烘干、着火、燃烧和燃尽时间大大缩短,从而大幅度提高锅炉炉膛燃烧效率,提高了锅⑶炉热效率,降低了单位时间内消耗的燃料量。⑷调整燃煤量方便,锅炉加减负荷的惰性小,反映灵敏。⑸由于煤粉燃烧迅速,可提高单机容量。,◇煤粉的性质,◆煤粉的特性⑴具有良好的流动性和吸附空气的能力。⑵长期储存易受潮、结块。⑶易氧化,当散热条件不好时,温度达到燃点可自行燃烧。⑷自燃后引起周围气粉混合物爆燃而产生爆炸。,◇煤粉的性质,◆与煤粉的爆炸性有关的因素1挥发分含量2煤粉浓度3输送煤粉的气体中的含氧量4煤粉细度5气粉混合物的温度,◇煤粉的性质,◆煤粉的品质用细度和均匀度来衡量。煤粉的细度煤粉残留在专用筛子上的煤粉重量占筛分前煤粉总量的配比,用(R)表示。煤粉的均匀度是指煤粉颗粒的均匀性,用“n”表示。煤粉的经济性细度经济煤粉细度是燃烧损失和制粉电耗之和(q2q4qnqm)最小所对应的煤粉细度,◆锅炉运行参数的调节,汽压的控制和调节汽温的控制和调节汽包水位的控制和调节循环流化床锅炉的运行调整,◇汽压的控制和调节,◆影响汽压变化的原因⑴外界负荷的正常加减及事故情况下的大幅度减负荷⑵外界负荷正常,炉内燃烧工况的变化会影响汽压的变化,◇汽压的控制和调节,⑶汽压变化的速度与负荷变化速度、锅炉的储热能力、燃烧设备的惯性、自动调节装置的灵敏性及操作人员的操作有关a、外界负荷变化的速度b、锅炉的储热能力c、燃烧设备的惯性,◇汽压的控制和调节,◆汽压的控制和调节汽压的控制和调节是以改变锅炉蒸发量作为基本的调节手段,而锅炉蒸发量的大小决定于送入炉内燃料的多少和燃烧情况的好坏,因此,调节汽压实质上是调节锅炉的燃烧。⑴在调节燃料量和送风量的操作中,当负荷增加时,应先增加送风量,紧接着再增加燃料量;减负荷则相反。,◇汽压的控制和调节,⑵当负荷增加量大及速度变化快为了使汽压不致于大幅度下降,则先增加燃料量再增加送风量⑶低负荷运行时,炉膛内的空气量较多,增加负荷时,也可先增加燃料量再增加送风量⑷异常情况下,当汽压急剧升高,燃烧调节来不及,可采用增加汽机负荷、开启过热器疏水阀门或对空排汽阀等进行快速降压。⑸在母管制系统中通常指令一台或几台锅炉作为调压炉。,◇汽压的控制和调节,变压运行的概念及优缺点*概念定压运行指汽轮机在不同工况下运行,依靠改变调速汽门的开度来适应机组的负荷,而汽轮机前的新蒸汽压力和温度则不变。变压运行(滑压)指汽轮机在不同工况下运行,主汽门和调速汽门全开,锅炉按机组负荷的变动改变出口汽压,负荷高汽压高、负荷低汽压低,而锅炉出口的气温维持额定值,◇汽压的控制和调节,*优缺点⑴新蒸汽压力随负荷的减小而降低,故机组内的蒸汽容积流量几乎不变,汽轮机进汽阀开度和第一级通流面积保持不变。⑵机组负荷越低,新汽压力也越低⑶由于新蒸汽温度不随负荷变化,高压缸的排汽温度基本不变,从而使锅炉在低负荷时可维持额定再热汽温,提高经济性,◇汽压的控制和调节,⑷变压运行机组一般都采用变速给水泵,可减少给水泵的功率消耗。⑸变压运行机组对电网调频的适应性差,一般不参与调频。⑹新汽温度不变,汽轮机内部工质温度变化不大,有利于汽轮机的安全。⑺当机组降压运行时,锅炉、汽轮机及其主蒸汽管道等高压部件都在较低应力状态下工作,这对延长机组寿命有利。,◇汽温的控制和调节,过热汽温度过高,使金属材料的允许应力降低,缩短设备的使用寿命。严重超温会导致过热器爆管。过热汽温度过低,会降低机组的热效率;再则,会加剧尾部叶片的汽蚀。锅炉对过热器出口温度的控制是非常严格,一般规定汽温允许波动范围为额定值的-105℃。,◇汽温的控制和调节,◆影响过热汽温变化的原因汽侧烟气侧,◇汽温的控制和调节,汽侧对过热汽温变化的影响⑴锅炉负荷的变化,过热蒸汽流量和过热器的加热条件都要改变,并引起汽温的变化⑵饱和蒸汽湿度的变化,会引起过热器汽温降低⑶减温水的水量和水温变化,将影响蒸汽侧总吸热量的变化,汽温会相应发生变化。⑷给水温度的变化,汽温会相应发生变化。,◇汽温的控制和调节,烟气侧对过热汽温变化的影响⑴燃料性质的变化⑵风量及其分配的变化⑶燃烧器运行方式的改变⑷受热面的污染情况,◇汽温的控制和调节,◆过热汽温的调节汽侧调节是通过改变蒸汽的热焓来达到。烟气侧调节是变更过热器区域的烟气放热量,通过改变流经过热器的烟气量和烟气温度来实现。,◇汽包水位的控制和调节,一般汽包正常水位在汽包中心线之下100mm;其正常波动范围一般为50mm。,◇影响汽包水位变化的因素,◆锅炉负荷◆燃烧工况◆给水压力,◇汽包水位的监视和调节,◆监视为了确保汽包水位的正常和监视调节方便,汽包上装有就地一次水位计、电接点水位计、机械式和电子式二次水位计及工业电视来监视汽包水位。,◇汽包水位的监视和调节,◆调节⑴采用定速给水泵向锅炉供水的机组,改变给水调节阀的开度,可改变给水量。⑵采用变速给水泵向锅炉供水的机组,调节给水泵的转速和给水调节阀的开度,都可改变给水量。⑶给水投入自动调节,仍必须对有关表计进行监视,一旦发生自动失灵或锅炉工况剧烈变化,应迅速解列,改为远方手动操作。,维持汽包水位正常的意义,汽包水位过高,影响汽水分离效果,使饱和蒸汽的湿分增大,含盐量增多易造成过热器、汽轮机通流部分积盐,引起过热器管超温,汽机效率降低,轴向推力增大。严重满水时,蒸汽带水,过热汽温急剧下降,使蒸汽管道和汽轮机发生严重水冲击,引起破坏性事故,直接威胁汽轮机的安全运行。汽包水位过低时,会影响锅炉的水循环安全,如严重缺水而又处理不当时,可能会造成炉管爆破,甚至酿成锅炉爆炸事故。因此,锅炉运行时保持汽包水位正常是一项极为重要的工作。,炉机电锅炉MFT条件、联动设备,MFT条件全炉膛火焰丧失(四层均无火);炉膛压力高(压力开关信号三取二,2000Pa);炉膛压力低(压力开关信号三取二,-2000Pa);汽包水位高(延时5S动作,200mm);汽包水位低(延时5S动作,-230mm);全燃料中断;有6台及以上给粉机运行,两台排粉风机跳闸;汽包压力高于6.91Mpa;炉膛通风量小于30(延时5S动作,实际通风量小于4万立方米动作);两台引风机跳闸;两台送风机跳闸;三台给水泵全停(因运行方式的需要,此条已经强制取消);FSSS失电,联动设备联关所有的燃气阀;联跳所有的给粉机;联跳所有的磨煤机;联跳所有的给煤机;联跳两台排粉风机;联关两侧一、二级减温水电动门;联关两侧连排电动门;排粉风机出口一次风门全关;关闭主汽门;二次小风门至吹扫位。,鼓风站锅炉MFT条件、联动设备,MFT条件全炉膛火焰丧失(四角均无火);炉膛压力高(1000Pa);炉膛压力低(-1000Pa);汽包水位高(延时5S动作,150mm);汽包水位低(延时5S动作,-150mm);所有燃气阀全关;汽包压力高于4.45MPa;两台引风机跳闸;两台送风机跳闸;MFT手动停炉汽包压力高(4.45MPa),集汽集箱压力高(4.05MPa),任一条件满足,联动设备1)停止运行送风机;2)关闭高炉煤气角管快切调节阀;延时1s关闭高炉煤气总管快切阀3)关闭焦炉煤气角管快切调节阀;延时1s关闭焦炉煤气总管快切阀4)关闭所有热风风阀(阀门开度反馈3);5)关闭减温器喷水调节阀(阀门开度反馈3);6)关闭锅炉集汽集箱出口主蒸汽电动阀;,◇循环流化床锅炉的运行调整,◆概述循环流化床锅炉总体结构循环流化床锅炉燃烧及传热特性,◇循环流化床锅炉的运行调整,◆循环流化床锅炉冷态特性实验实验目的*鉴定送风机风量、风压是否能满足燃烧需要。*测定布风板阻力和料层阻力。*检查床内各处流化质量*测定料层厚度、送风量与阻力特性曲线*检查飞灰系统的工作性能。,◇循环流化床锅炉的运行调整,◆循环流化床锅炉冷态特性实验实验项目*床内料层流化均匀性的检查*布风板阻力的测定*料层阻力的测定*确定临界流化风量,◇循环流化床锅炉的运行调整,实验项目*床内料层流化均匀性的检查沸腾法耙试法脚试法,◇循环流化床锅炉的运行调整,实验项目*布风板阻力的测定布风板阻力是指布风板上不铺底料时空气通过布风板的压力降,◇循环流化床锅炉的运行调整,实验项目*料层阻力的测定料层阻力风室静压-布风板阻力ΔPhfgρp-ρf1-ε△ΡAhgρdg,◇循环流化床锅炉的运行调整,实验项目*确定临界流化风量临界流化风量是限制循环流化床锅炉低负荷运行时的风量下限,低于该风量就可能结焦。临界流化风量的确定对循环流化床锅炉的点火是至关重要的,◇循环流化床锅炉的运行调整,◆循环流化床锅炉的点火点火前的检查与准备循环流化床锅炉的点火方式*固定床点火*预燃室流态化油点火(床下点火)*床面油枪流态化点火(床上点火)*热风流态化点火,◇循环流化床锅炉的运行调整,◆流化床锅炉的调节主要是通过给煤量,一次风量,一、二风配比,风室静压,料层温度,物料回送量等的控制和调整,来保证锅炉稳定、连续运行,◇循环流化床锅炉的运行调整,料层温度料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数必须严格控制料层温度最高不能超过970℃,最低不应低于800℃,◇循环流化床锅炉的运行调整,返料温度返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度,它可以起到调节料层温度的作用一般控制返料温度高出料层温度20-30℃运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃,◇循环流化床锅炉的运行调整,料层差压料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数料层差压应控制在700-900Pa之间可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调节,◇循环流化床锅炉的运行调整,炉膛差压炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控制一般炉膛差压控制在500-2000Pa之间,◇循环流化床锅炉的运行调整,返料量控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系,◇循环流化床锅炉的运行调整,风量的调整调整原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风和三次风量*一次风量的调整*风量配比,◇循环流化床锅炉的运行调整,负荷的调节调节方法一般采用如下方法*采用改变给煤量来调节负荷*改变一、二次风的配比*改变循环灰量来调节负荷*采用烟气再循环,◇循环流化床技术发展趋势,◆目前世界上开发循环流化床技术概况德国鲁齐公司为代表的鲁齐型循环流化床锅炉奥斯友公司开发的百炉宝型循环流化床技术美国福斯特.惠勒公司为代表的第三种流派,◇循环流化床技术发展趋势,◆我国开发循环流化床技术现状和今后的发展趋势中国也是开发流化床燃烧技术较早的国家目前中国开发循环流化床技术,虽然取得了一些成绩,积累了一些经验,但从总体上看,还处在初级阶段,循环流化床燃烧技术,以它独具的技术优势,越来越得到广大电力工作者的青睐,我们相信,在改革开放大好形势下,广大电力建设者一定能在不远的将来,把世界上最先进的大型循环流化床锅炉建造在神州大地上,,谢谢,◆制粉系统的运行和调节,概述制粉系统的分类、优缺点中间储仓式制粉系统的经济运行,◇概述,◆制粉的任务制备合格的煤粉,并将其送往燃烧器然后进入炉膛燃烧。,◇制粉系统的分类、优缺点,◆分类直吹式煤由磨煤机磨成煤粉后全部直接送入炉膛燃烧中间储仓式磨制成的煤粉先储存在煤粉仓中,然后再从煤粉仓按锅炉负荷的需要通过给粉机送入炉膛燃烧,◇制粉系统的分类、优缺点,◆直吹式制粉系统的优点*系统简单*设备部件少*布置紧凑*初投资省*制粉电耗小*发生煤粉爆炸的可能性小,◇制粉系统的分类、优缺点,◆直吹式制粉系统的缺点*工作可靠性较差*系统经济性较低*运行调节的滞延性较大*行中易出现风粉不均的现象,◇制粉系统的分类、优缺点,◆中间储仓式制粉系统的优点*适应煤种很广泛*供粉可靠性高*运行调节灵活*负荷调节的滞延性小*磨机可以在经济负荷下运行,不受锅炉负荷的影响,◇制粉系统的分类、优缺点,中间储仓式制粉系统的缺点*系统结构复杂,部件多,管道长*占地大,钢材消耗多初投资高*制粉电耗较大*爆炸的可能性较直吹式大,◇中储式制粉系统的经济运行,◆磨煤出力磨煤机每小时按规定煤粉细度所能磨制的原煤量◆干燥出力每小时按规定煤粉水分所能干燥的原煤量,◇中储式制粉系统的经济运行,◆影响磨煤机出力的因素*磨煤机的机械结构*钢球装载量和钢球直径*煤的装载量*通风量*煤的性质*制粉系统的漏风,谢谢,◆锅炉常见故障及缺陷分析,受热面管子爆破锅炉炉膛灭火爆炸结渣受热面内、外部腐蚀水位事故电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,◇受热面管子爆破,锅炉水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管的爆破泄漏事故(即4管爆破事故)事发电厂最频发的事故,4管爆破事故约占锅炉事故60,对发电厂的安全性和经济性影响很大。,◇受热面管子爆破,◆水冷壁管爆破水冷壁管爆破的现象⑴炉膛内有强烈的响声,燃烧不稳定;⑵炉膛呈正压;⑶汽压、汽温下降;⑷汽包水位,给水流量不正常地大于蒸汽流量;⑸烟温下降,严重时冷灰斗内有水流出。,◇受热面管子爆破,水冷壁管爆破泄漏的原因⑴在运行中发生缺水现象,造成水冷壁过烧;再则运行中发生缺水处置不当造成热应力集中,引起爆管;⑵水汽质量不良,特别是给水中含铁量过高,在锅炉热负荷较高部位的水冷壁管内壁产生腐蚀;⑶锅炉水循环不正常,造成水冷壁局部过烧;⑷吹灰器布置和运行不当;,◇受热面管子爆破,⑸再用水打焦时,将水喷射在水冷壁管上,造成热应力集中,引起水冷壁管变形;⑹高热负荷区域的水冷壁管在缺氧情况下可能出现外壁高温腐蚀;⑺安装和检修质量问题;⑻膨胀不畅引起拉裂,如锅炉升温、提负荷等方式不当;⑼飞灰冲刷磨损。,◇受热面管子爆破,防止水冷壁管爆破泄漏的措施⑴防止燃烧室内火焰偏斜或高热负荷区域形成缺氧气氛;⑵避免出现下列可能使水循环恶化的工况(a)锅炉负荷过低;(b)煤粉锅炉投用的燃烧器不对称,以及各燃烧器的煤粉量不均匀;(c)炉膛局部结渣严重;(d)炉膛内火焰不稳定;,◇受热面管子爆破,⑶运行中应保证正常水位,锅筒水位计应指示正确。按时进行定期排污;⑷锅炉大修中,选择热负荷最大部位的水冷壁管进行割管检查,定期测定最大热负荷部位的水冷壁管向火侧内壁的结垢量,如果超过允许值,就应进行酸洗。,◇受热面管子爆破,◆过热器管、再热器管超温爆破锅炉过热器管、再热器管爆破事故可能原因⑴烟气侧热负荷分配不均、局部烟温过高,引起管壁超温;⑵蒸汽流量分配不均,引起蒸汽流量偏小的管子超温;⑶由于结构因素影响,管屏中长度较长的管子可能超温;,◇受热面管子爆破,⑷减温器出现故障,或末级减温水量过大;⑸燃烧质量的影响,炉膛局部结渣(焦)严重,引起炉膛出口烟温上升;⑹制造和安装过程中遗留在管内的异物,如钻孔时未清除掉的圆环形金属薄片等堵塞管子;⑺蒸汽品质不良,管子内壁结垢严重;,◇受热面管子爆破,⑻管子外壁由于烟气侧高温腐蚀而减薄;⑼焊接质量差,尤其是集箱和小口径管子焊接处的角焊缝以及异种钢焊口质量问题;⑽管材质量差以及错用钢材。,◇受热面管子爆破,防止锅炉过热器管、再热器管超温爆破事故的措施*锅炉启动时,按照运行规程控制升压、升温速度*由于燃烧改变或其他原因,过热器官、再热器管壁温超过限值时首先应进行制粉系统和燃烧运行调整。调整无效时,应采取必要的技术改造措施,◇受热面管子爆破,*做好锅炉如下运行调整(a)保持燃烧均匀,控制过热器、再热器两侧的烟温差;(b)保持适当的煤粉细度和过剩空气系数,防止在过热区域的二次燃烧;(c)减少制粉系统和锅炉本体各部位的漏风;(d)给水温度不应低于规定数值;(e)严格禁止过热汽温、再热汽温超过额定汽温值运行;(f)防止末级减温水量过大;,◇受热面管子爆破,*注意减温系统的正常运行,以保证喷水雾化良好。减温器的保护套管应保持完好,防止减温器集箱受到损坏。*锅炉检修时,应对过热器、再热器管进行详细检查,包括外观检查和割管进行金属分析,发现部正常情况,应分析原因,采取措施及时消除,必要时应更换管段。,◇受热面管子爆破,*为了防止过热器管内部结垢,应做到(a)注意锅筒内部汽水分离装置安装的正确性和严密性;(b)按照规定,定时测定汽水品质;,◇受热面管子爆破,◆省煤器管爆破锅炉省煤器管爆破泄漏的可能原因⑴焊口质量问题(包括制造焊口和安装焊口);⑵材质不良;⑶磨损引起管子外壁明显减薄;⑷沸腾式省煤器沸腾率偏高;⑸负荷频繁变化,金属疲劳引起爆管;⑹省煤器管内、外腐蚀,◇受热面管子爆破,防止省煤器管爆破泄漏的措施⑴运行中应尽可能保持给水流量和温度稳定,避免给水流量和温度急剧变化;⑵运行中应随时注意省煤器两侧烟温有无偏差,发现偏差增大时,应及时查明原因予以消除。如果由于省煤器管爆破引起烟温偏差时,应及早停炉,以防吹损临近管子。⑶为了防止省煤器管内壁氧腐蚀,应特别注意除氧器的安装和运行情况;⑷燃用高灰份、强磨蚀性煤时,要有防磨措施。,◇锅炉炉膛灭火爆炸,锅炉炉膛灭火爆炸,是锅炉较为频繁发生的事故之一。燃用挥发分含量低的劣质煤时,更易发生炉膛灭火爆炸。有的事故不仅造成设备严重损坏,而且引起人身伤亡。,◇锅炉炉膛灭火爆炸,◆炉膛灭火爆炸的原因炉膛灭火爆炸的根本原因由于在炉膛或局部烟道积存的燃料和空气的混合物达到一定浓度并被点燃,导致急剧而不可控制的爆炸,它与设备的结构、燃料的特性和运行操作的正确性有密切关系。,◇锅炉炉膛灭火爆炸,炉膛灭火爆炸的可能原因⑴点火前,油、气或煤粉漏入炉膛,未进行吹扫即点火,引起爆炸;⑵点火未成功,使炉膛或烟道积存可燃性混合物,其后未进行炉膛吹扫而再次点火,可燃性混合物被引爆。⑶点火器能量小或运行不正常,不足以维持正常着火,而继续投油或投粉,引起爆炸;,◇锅炉炉膛灭火爆炸,⑷部分燃烧器失去火焰或炉膛已灭火,保护装置未动作(或保护装置出系),继续投入燃料,引起爆炸;⑸锅炉长期低负荷运行,在灰斗和水平烟道内沉积未燃尽的可燃物,当这些可燃物被突然增大的通风或吹灰所扰动时,也会引起爆炸。,◇锅炉炉膛灭火爆炸,◆防止炉膛灭火爆炸的措施⑴精心操作,特别在点火、启动、保护、停炉、负荷偏低、负荷变动大、煤质改变、燃烧不稳、炉内结渣(焦)严重、对异常蒸汽参数进行调整等情况下,更应注意防止灭火;⑵煤种多变和煤质下降是造成锅炉燃烧不稳,引起灭火爆炸的重要因素之一,应加强对煤质的分析和配煤管理工作;,◇锅炉炉膛灭火爆炸,⑶锅炉灭火和炉膛保护装置动作后,应严格按照规程规定处理,既应立即停止燃料供应,对锅炉进行吹扫后,才能重新点火恢复,吹扫通风的风量和时间应合乎要求。严禁采用爆燃法抢救灭火。⑷加强对锅炉设备的管理,炉膛严重漏风,给粉机下粉不均匀和煤粉自流、一次风管不畅,送风不正常和脉动、直吹式磨煤机断煤、热控设备失灵等,都有可能对锅炉正常燃烧带来威胁。应做好设备维修、及时消除上述缺陷。,◇锅炉炉膛灭火爆炸,⑸按机组容量大小和实际使用燃料的特性,应配置如下必要的炉膛安全保护装置;a、50MW及以下机组的锅炉,应有全炉膛火焰监视器和炉膛压力检测装置。b、100-125MW机组的锅炉,可配置简易型炉膛安全保护系统。c、200MW机组的锅炉应配置炉膛灭火的安全保护系统;,◇结渣,◆结渣煤粉锅炉中,软化或半熔融状的煤灰粘结在受热面上的现象称为结渣严重的结渣会影响锅炉运行的安全性和经济性,甚至使锅炉设备部件遭到严重破坏,◇结渣,◆结渣的危害⑴降低锅炉效率⑵降低锅炉出力⑶容易造成事故,◇结渣,◆影响结渣的因素煤灰特性和化学组成的影响通常认为结渣与煤灰的熔融性和粘温特性有关。灰软化温度t2>1350℃,一般不易产生结渣;而t3<1350℃,Qybw>12。6MJ/kg的煤,则有结渣倾向,有的煤种结渣还很严重。,◇结渣,炉内温度水平的影响燃烧区域的温度越高,灰越容易达到软化或熔融状态,产生结渣的可能性就大炉膛出口温度如果增高,容易形成炉膛上部,特别是屏式受热面或高温对流受热面区域结渣,◇结渣,炉内空气动力状况的影响燃烧区内的结渣,常发生在火焰或烟气冲刷之处炉内的涡流区域或气流的死区也是结渣易产生的部位与管壁、炉墙壁的粗糙度有关,◇结渣,与运行调节方式的关系如下⑴燃烧过程中空气量不足,产生一氧化碳,因而使灰熔点大大降低。⑵燃料与空气混合不均匀充分,会造成局部空气量不足,在空气少的区域会出现还原性气体,而使灰熔点降低,结渣。⑶燃烧器有缺陷或一、二次风速不合理,造成炉内火焰偏斜,当火焰中心偏移到炉墙近处,水冷壁结渣更严重。⑷锅炉超负荷运行,炉温升高,烟气流速加快,灰颗粒冷却不够,也容易结渣。⑸炉膛下部漏风,空气量过多,配风不当,煤粉过粗等都会使火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,造成炉膛出口受热面界渣。⑹吹灰、除渣不及时,受热面粗糙,就会很快结渣,并且加剧,结渣量增多,难以除去。,◇结渣,◆防止结渣的措施防止结渣的根本措施是消除产生结渣的基本条件防止炉膛中、下部结渣主要从改善空气动力条件着手;防止炉膛上部结渣,主要在于降低炉膛出口烟温。,◇结渣,对于直流式燃烧器,切圆直径和燃烧器高度比适当,减少气流偏斜,避免气流直接冲刷炉壁。对于旋流式燃烧器,改变气流进出口角度和调节旋流强度,使气流不冲刷炉壁,俗称“飞边”。,◇结渣,调节过量空气系数和一、二次风率、风速和风煤配比,使煤粉燃烧良好而不在炉壁附近产生还原性气氛。避免火焰偏斜。加强运行监视,及时吹灰,保持受热面清洁,以防止产生结渣。保持除渣装置运行正常,避免结渣发展和扩大。减小和堵炉膛漏风。,◇结渣,防止火焰中心偏移防止风粉气流冲刷水冷壁*保持各给粉机来粉均匀,挡板开度一致,粉仓粉位不能太低,防止煤粉自流。*高负荷运行时,要投入全部燃烧器,防止火焰偏斜。*燃烧器结渣时要及时清除。保持合格的煤粉细度,◇受热面内、外部腐蚀,◆锅炉受热面内、外部腐蚀范畴,◇受热面内、外部腐蚀,◆水冷壁管内壁腐蚀炉水冷壁管的垢下腐蚀是一个足以造成设备严重损坏的重大问题,如果在运行中不严加防范,任何锅炉尤其是大容量、高参数电站锅炉都会遭到严重的损伤,即使更换出现腐蚀的管段,也不能彻底消除隐患。,◇受热面内、外部腐蚀,垢下腐蚀的主要特征⑴水冷壁向火侧内壁大量结垢,最多可达3000-3500g/m2,垢的主要成分是氧化铁,表面松软,内层坚硬。⑵垢下(既水冷壁向火侧内壁)有明显的腐蚀现象,最大腐蚀深度可达水冷壁壁厚的一半以上,使管壁明显变薄。⑶有时还伴随发生水冷壁外壁鼓疱处出现裂口或裂纹。,◇受热面内、外部腐蚀,造成水冷壁管腐蚀损坏的主要原因⑴炉水PH值超标,炉水PH值若小于7或大于10,就会使水冷壁内表面磁性氧化铁保护膜被溶解或局部破坏,对水冷壁内壁产生酸腐蚀或碱腐蚀。⑵给水含铁量和含铜量不合格。⑶给水溶解氧不合格。⑷停炉期间,未采取有效的停炉保护措施。,◇受热面内、外部腐蚀,预防水冷壁管腐蚀损坏的措施⑴加强对水、汽品质的分析和监督工作。水、汽品质若超标,要及时处理。⑵在检修中彻底解决凝汽器泄漏。⑶保持除氧器正常运行和维护。⑷做好停炉保护工作。⑸保持水处理设备的正常运行和维护。⑹锅炉水压试验的水质要符合规定标准。⑺定期进行锅炉酸洗。,◇受热面内、外部腐蚀,◆过热器管内壁腐蚀过热器管尤其是立式过热器管内壁常有腐蚀损坏,严重威胁锅炉的安全运行。一般,低温段过热器腐蚀较重,高温段捎轻;下弯头较重,直管部分较轻造成过热器管内壁腐蚀的主要原因是由于停炉保护不当和过热器管内积水在检修期间引起腐蚀为了防止过热器管内壁腐蚀,在锅炉安装过程中(特别是水压试验后的阶段)和停炉保护中要加强防腐措施,◇受热面内、外部腐蚀,过热器的高温积灰与高温腐蚀过热器的高温受热面上管外聚积的松散灰下面粘结着一层密实牢固的沉积物,称为高温烧结性积灰。其对管壁金属产生的腐蚀,称为高温腐蚀高温烧结性积灰影响传热,加剧热偏差,增大通风阻力,甚至阻塞烟道高温腐蚀则缩短受热面管的使用寿命,甚至造成管子短时间爆管,◇受热面内、外部腐蚀,减轻高温积灰与高温腐蚀的措施*控制壁温,将过热器汽温限制在550℃以下;*合理布置受热面使温度最高蒸汽出口段避开高温烟区;*配备有效的吹灰装置,并及时吹灰;*控制炉膛出口烟温不过高,特别注意炉膛结渣。,◇受热面内、外部腐蚀,◆空气预热器低温腐蚀空气预热器的低温段,会因管壁温度低于露点温度而凝结酸液并粘附灰垢,腐蚀预热器管子,堵塞受热面通道腐蚀最严重的区域有两个一个是在露点温度(140150℃)附近;另一个在酸露点以下10-40℃区域应尽量使得空气预热器最低壁温高于酸露点温度,以保护空气预热器金属不受腐蚀。,◇受热面内、外部腐蚀,影响低温腐蚀的因素⑴主要是烟气中的三氧化硫的含量⑵燃煤中的硫酸盐在燃烧时也会分解出三氧化硫,但其数量很少,◇受热面内、外部腐蚀,防止空气预热器腐蚀和堵灰的主要措施*低氧燃烧。*空气预热器管子采用耐腐蚀材料。*提高空气预热器冷端受热面壁温。*定期吹灰。*使用能起中和二氧化硫作用的添加剂。,◇受热面内、外部腐蚀,◆省煤器受热面的积灰和磨损积灰尾部烟道中发生两种积灰既松散积灰和低温粘结性积灰积灰的形成是指烟气中携带的飞灰沉积在受热面上的现象,◇受热面内、外部腐蚀,*影响积灰的因素⑴烟气流速增大,管子背风面积灰逐渐减少,是因为气流紊流扰动随烟气流速增大而加剧;⑵受热面的结构特性,对错列管束,由于管间气流扰动较大,故积灰少。⑶灰颗粒粒径细小且多,则因冲刷作用小而容易积灰;反之,则积灰少,◇受热面内、外部腐蚀,*减轻积灰的方法⑴加装正确且有效的吹灰装置,定期吹灰。⑵选择合理的烟速⑶采用合理的受热面结构,◇受热面内、外部腐蚀,磨损燃煤锅炉的省煤器常因飞灰磨损而发生爆管对省煤器磨损起作用的主要成分是二氧化硅和三氧化二铁,属坚硬、有磨削力的氧化物,◇受热面内、外部腐蚀,*影响磨损的因素⑴烟气流速;⑵飞灰浓度;⑶灰颗粒的物理化学性质;⑷受热面布置与结构特性;,◇受热面内、外部腐蚀,*防止和减轻省煤器受热面磨损的措施⑴选用合理的烟气流速,一般不宜大于9-11m/s;⑵消除烟气走廊,或在烟气走廊处加设阻流装置;⑶加装防磨罩、进行防磨处理等防磨措施;,◇受热面内、外部腐蚀,⑷结渣、堵灰严重的锅炉,应及时停炉清除,以防止加剧局部磨损;⑸选用较大直径的省煤器管,并且顺列布置,以减轻磨损;⑹在烟气侧采取措施,改善烟气中飞灰分布的均匀性;⑺必要时,在省煤器管子外面涂上防磨涂料。,◇水位事故,◆锅炉满水锅炉满水分为轻微满水和严重满水。水位超过汽包水位计的最高允许水位,且在水位计上仍能见到水位时,为轻微满水;若水位超过水位计内全部充满水时,为严重满水。,◇水位事故,满水现象⑴汽包水位计的水位指标超过正常高水位;⑵低位水位计指示水位过高;⑶水位报警器发出水位高警报;⑷给水流量不正常地大于蒸汽流量;⑸蒸汽含盐量增加;⑹过热蒸汽温度有所下降;⑺严重满水时,气温直线下降,蒸汽管道发生水冲击。,◇水位事故,锅炉满水的原因⑴运行人员过失,对水位监视不够,误判断或误操作造成。⑵水位计指示不准造成误判断。⑶给水自动调节装置失灵或调整机构故障,运行人员未及时发现和处理,可能造成满水。⑷给水压力过高。起动备用泵,因联系不及时,造成给水压力高,来不及调整,也可能使锅炉满水。,◇水位事故,锅炉满水的处理若判断为轻微满水,应适当减少给水量。必要时开启事故放水门。如过热汽温下降,应解列减温器,开启过热器疏水门及通知汽机开启主蒸汽管道上的疏水门,同时降低锅炉负荷。如为严重满水,应立即停炉,且继续放水,严密监视水位。并消除事故后,可重新开炉。,◇水位事故,◆锅炉缺水轻微缺水当汽包水位计中水位下降至最低允许水位以下或水位计内不能直接看到水位,但用叫水法仍能使水位出现,为轻微缺水。严重缺水若水位计内看不到水位,且用叫水法未使水位出现,为严重缺水。,◇水位事故,锅炉缺水现象水位报警器发出低位报警、汽包水位计的水位低于最低允许水位、蒸汽流量不正常大于给水流量、严重缺水,过热汽温升高。锅炉缺水的原因运行人员过失、水位计不准而造成无判断、给水自动装置失灵或调节阀故障、给水泵跳闸、给水压力低、给水管道水冷壁等受热面爆管。汽轮机甩负荷、锅炉安全门动作。锅炉缺水的处理若判断为轻微缺水应适当增加给水量。若判断为严重缺水则严禁向锅炉进水,并立即熄火停炉。,◇水位事故,叫水程序⑴缓慢开启放水门,注意观察水位,如水位计中有水位下降,表明为轻微缺水。⑵若不见水位,关闭汽门,并缓慢关闭放水门,注意观察水位,如水位计中有水位上升,表明轻微缺水。⑶如仍不见水位,关闭水门,再缓慢开启放水门,若水位计中有水位下降,表明严重满水;若无水位出现,则严重缺水。,◇电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,◆轴承座振动转子质量不平衡转子不平衡造成的振动是风机运行中最常见的振动,可采取的措施有(1)对于风机流道流速高的部位采用防磨部件,对于转子叶片喷涂防膜涂层。(2)在设备检修结束时进行电机、风机找正,根据转子磨损情况定期做动平衡。(3)加强运行调整、维护和检查,保持合格的煤粉细度,加强除尘器的维护,加强细粉分离器的检查与维护,保证除尘器与分离器工作正常,减少烟气中的含灰量及制粉乏气中的含粉量以减小对风机的磨损。,◇电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,动静部分之间碰磨其振动特征是振动不稳定,振动是自激振动,一般与转速无关,摩擦严重时会发生反向涡动,◇电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,◆滚动轴承异常引起振动轴承装置不良其振动特征为振动值以轴向为最大,振动频率与旋转频率相等。预防的措施是选用优良轴承,正确安装。滚动轴承表面损坏引起振动预防措施是建立轴承寿命管理维护台帐,定期更换润滑油基润滑脂;根据轴承寿命及时检查与更换。,◇电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,轴承座基础刚度不够预防措施是基础施工时加强质量管理,定期巡检,及时紧固松动部件;如若不行,应拆除原基础,重新浇铸基础。联轴器异常引起振动其振动特征为振动为不定性,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;轴心偏差越大,振动越大;电机单独运行时振动消失;如果径向振动大,则为两轴心线平行;轴向振动大,则为两轴心有交叉现象,◇电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,转子的临界转速引起振动当转子转速逐渐增加并接近风机转子固有的振动频率时,或风机周围的风道、设施振动与风机转子振动频率产生共振时,风机就会猛烈振动起来,转速低于或高于这一转速时,就能平稳工作。,◇电站锅炉风机振动故障原因分析及措施,◆风机风道振动风机运行中运行方式不合理风机机壳和风道壁刚度不够引起振动,谢谢,
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