锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度
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一、填空题1、锅炉范围内管道和受热面管子的对接焊缝,不允许布置在管子的部位。
2、锅炉工作压力9.8MPa以上,锅炉范围内不受热的受压管道,外径在76mm以上的管弯椭圆度不应大于。
3、锅炉工作压力小于9.8MPa,外径在76mm以上的锅炉范围内不受热受压管道弯管椭圆度不应大于。
4、锅炉受热面管子弯管椭圆度的最大限制如下:弯曲半径R〈2.5Dw椭圆度不应超过;弯曲半径R在2.5Dw—4 Dw椭圆度不应超过;弯曲半径R大于4Dw椭圆度不应超过。
5、碳素钢的水冷壁管胀粗超过管径的应予以更换。
6、碳素钢的过热器管、再热器管在大小修中,应测量蠕胀,胀粗超过管子外径的应予以更换。
7、燃烧室及烟道内的温度在以上时,不准入内进行检修及清扫工作。
8、常见的水冷壁有光管水冷壁.鳍片管模式水冷壁和水冷壁。
9、汽包是加热、、三过程的连接枢纽。
10、汽包上还装有压力表、和等附件,以保证锅炉的安全工作。
11、过热器是将饱和蒸汽加热成具有一定过热度的过热蒸汽的,可以提高发电厂的,可减少汽轮机最后几级的蒸汽程度,避免叶片被水浸蚀。
12、按挥发分不同将煤大致分为四种:无烟煤、、、褐煤。
13、划线的作用是确定工件的,,以及工件上孔、槽的位置,使机械加工有所标志和依据。
14、检查过热器,再热器管子及弯头,磨损或烧损超过管子壁厚的时应予处理。
高温过热器管氧化厚度超过mm时,应割管做金相检查,氧化裂纹深度超过个晶粒者,应予更换。
15、除设计规定的冷拉焊口以外,在组合焊接时,不得,以免引起焊口的附加应力。
16、受热面管子的对接焊口,为便于施焊、探伤、热处理等原因要求焊缝中心距管子弯曲起点或汽包,联箱外壁及支吊架边缘的距离应不小于。
17、锅炉范围内管道和受热面管子的对接焊缝之间的距离不小于,且不小于。
18、12Cr2MoWVB钢管(钢研102)焊后焊口热处理温度为。
19、省煤器用的护铁应压成弧形,对管子的包复角为。
20、水冷壁单根管向炉内突出的外鼓值超过者,应拉回复位。
锅炉受热面材料解释说明以及概述1. 引言1.1 概述锅炉是一种能将水转化为蒸汽的设备,广泛应用于工业生产和能源领域。
作为锅炉的关键部件之一,受热面材料(也称为换热面)充当着将能量传递给工作介质的核心角色。
不同的受热面材料拥有各自的特点和应用场景,并且在锅炉性能和效率方面起着重要作用。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对受热面材料进行解释说明和概述。
首先,我们将定义受热面及其分类,并介绍不同受热面材料的特性与选择因素。
然后,我们会详细探讨钢板受热面、合金钢管受热面以及填料管束受热面的解释说明及其在实际应用中的场景。
接下来,我们将讨论受热面材料的技术要点与改进方向,包括材料强度与耐蚀性优化技术、密封性能提升技术以及耐高温材料发展方向和创新技术点。
最后,我们将对文章的要点进行总结,并展望受热面材料未来的发展趋势。
1.3 目的本文的目的是深入探讨和全面介绍受热面材料在锅炉中的重要性及其相关知识。
通过对不同受热面材料特性、应用场景以及技术要点的解释说明,读者将能够更好地理解受热面材料在锅炉中的作用,并且为未来的受热面材料改进与创新提供参考依据。
2. 受热面材料的定义与分类2.1 受热面的定义受热面是指锅炉内与燃料接触并受到高温和高压的部分,用于进行能量转移和传导。
它是锅炉中最重要的部件之一,直接影响着锅炉的性能和效率。
2.2 受热面材料的分类根据受热面材料的特性和用途,可以将其分为以下几类:2.2.1 钢板受热面:钢板是常见的受热面材料之一,具有良好的机械性能和导热性能。
常用于锅炉的壁板、头盖板等位置。
根据使用条件不同,钢板也可细分为低合金钢板、高合金钢板等。
2.2.2 合金钢管受热面:合金钢管由含有多种合金元素的特殊钢制成,具有较高的耐腐蚀性和耐高温性能。
在高温工况下,合金钢管广泛应用于锅炉中作为受热面来传达或吸收能量。
2.2.3 填料管束受热面:填料管束由多根小直径的管子组装而成,以增大受热面积,并提高能量传递效率。
耐热钢性能和耐腐蚀指标耐热钢基本信息简介耐热钢(heat-resisting steels)在高温条件下,具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
类别耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢。
热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。
用途耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊耐热钢分类珠光体钢马氏体钢含铬量一般为7~13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力,但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV,1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo 等也属于马氏体耐热钢。
铁素体钢含有较多的铬、铝、硅等元素,形成单相铁素体组织,有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大,焊接性较差。
如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。
一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。
奥氏体钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在 600℃以上时,有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。
通常用作在 600℃以上工作的热强材料。
典型钢种有1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2,2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
耐热钢生产工艺冶炼耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。
质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。
铸造某些高合金耐热钢难以加工变形,生产铸件不仅比轧材合算,而且铸件还有较高的持久强度。
常压热水锅炉通用技术条件编号GB/T7985-951 主题容与使用围本标准规定了固定式常压热水锅炉(以下简称常压锅炉)的型号编制方法、参数系列、技术要求、试验、检验、验收、标志、包装、运输、储存。
本标准适用于以水为介质,表压力为零的固定式常压热水锅炉,不适用于仅供开水的茶炉。
2引用标准GB700 碳素结构钢GB8163 输送流体用无缝钢管GB5117 碳钢焊条GB1300 焊接用钢丝/T1620 锅炉钢结构制造技术条件/T1621 工业锅炉烟箱烟囱制造技术条件3271 链条炉排技术条件ZBJ98010 往复炉排技术条件/T1615 锅炉油漆和包装技术条件ZBJ98011 工业锅炉通用技术条件GB/T2888 风机和罗茨鼓风机噪音测量方法GB5468 锅炉烟尘测试方法GB13271 锅炉大气污染物排放标准GB10180 工业锅炉热工试验规GB1576 低压锅炉水质GB50041 锅炉房设计规3术语常压锅炉:锅炉本体开孔与大气相通。
在任何工况下,锅炉水位线处表压力都为零的锅炉。
4常压锅炉参数系列常压锅炉的参数一般应符合表1中的规定。
表1 常压锅炉参数系列注:①额定进、出口温度可根据当地大气压力和特殊使用条件进行调整,但应保证其温差为25℃。
额定出口水温度系指一个大气压力的数值。
②括号参数不推荐使用5型号编制方法常压锅炉锅炉产品型号由三部分组成,各部分之间用短横线相连。
5.1型号的第一部分由常压锅炉代号、锅型代号、燃烧设备代号、额定热功率四段组成。
5.1.1常压锅炉代号用“C”表示。
5.1.2常压锅炉锅型代号见表2。
表2 常压锅炉锅型代号5.1.3常压锅炉燃烧设备代号见表3。
5.1.4额定热功率用阿拉伯数字表示,单位为MW。
5.1.5第一部分应连续书写,互相衔接。
5.2型号的第二部分表示介质参数,共分二段,中间以斜线相连。
第一段表示额定出口水温度,第二段表示额定进口水温度,单位为℃。
5.3型号的第三部分由燃料种类和设计次序二段组成,须连续书写。
超温对锅炉炉管的危害摘要:着重对超温的定义,管道强度设计与温度的关系,超温对锅炉炉管的危害等方面进行了阐述,并提出了相关建议。
关键词:许用应力;超温;危害前言近年来,随着超(超)临界机组的大规模投产应用,温度参数大幅度提高,对材料的高温使用性能提出了严峻的考验,锅炉受热面部件金属正常工作温度都很接近金属材料许用温度上限值。
运行中蒸汽温度超过设计额定值时称为超温,当超温运行时,金属的机械性能、金相组织就要发生变化,蠕变速度加快,寿命将大大缩短。
1 管道强度设计与温度的关系1.1 管道的强度设计需要考虑的一个重要因素是材料在不同温度下的强度极限,但是随着科学技术的发展,金属材料的使用温度逐步提高,人们发现在一定温度下,即使在强度极限以下,金属受持续应力的作用也会产生缓慢的塑性变形,称为金属的蠕变,引起蠕变的这一应力称蠕变应力。
在这种持续应力作用下,蠕变变形逐渐增加,最终可以导致断裂。
因此,设计高温下使用的构件时,就不能把强度极限作为计算许用应力的依据,还要考虑材料的蠕变强度,根据蠕变强度计算高温材料的许用应力。
1.2 锅炉各部位管道在强度计算时需考虑的因素:材料的许用温度、不同温度下的许用应力、计算温度、计算压力、通径、计算壁厚,即确定计算温度,根据金属材料许用温度选定材质,然后根据材质在该计算温度下的许用应力、以及计算压力和通径要求,计算管子所需要的壁厚。
因此,管道强度设计必须考虑不同温度下的材料的性能特点,当超过设计温度,将影响管道寿命及安全运行要求。
2 超温危害一:加速炉管内壁高温腐蚀氧化2.1 图1为某电厂SA213-TP347H管子内壁氧化皮及脱落形貌。
图1 某电厂TP347H管子内壁氧化皮形貌及脱落痕迹2.2 氧化皮生成机理及与材料、温度、时间的关系热力系统高温氧化是氧化性气体(高温过热蒸汽)与金属反应的过程:3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑不同的金属材料在同一高温下的氧化速率是不一样的,即材料的抗氧化性能不同。
技术规范1.1概述1.1.1主要规范本期工程,新建二台煤粉锅炉,自然循环、单筒、半露天布置、全钢架结构。
燃用烟煤,固态排渣。
(1) 锅炉容量和主要参数主蒸汽压力、温度、流量等参数要求与汽轮机参数相匹配。
锅炉型号:过热蒸汽:额定蒸汽流量:100t/h蒸汽压力: 5.30Mpa·g蒸汽温度:485℃给水温度:150℃排烟温度: 140℃注:压力单位中“g”表示表压。
(2) 锅炉热力特性锅炉计算热效率(按低位发热量)≥91%保证锅炉效率(按低位发热量)≥90%1.1.2 设计条件和环境条件(1) 煤种本工程设计煤种及校核煤种为:(2) 点火及助燃用油油种:0号轻柴油(GB252-87)恩氏粘度(20℃时): 1.2-1.67E 0灰份:≤0.01%(3) 环境条件多年平均大气温度:14.8℃多年平均相对湿度:80%多年极端最高气温:39.8℃多年极端最低温度:-18.5℃秒/米3.1 多年平均风速:最大风速:基本风压:地震基本烈度为7度,锅炉炉架按国际《建筑抗震设计规范》抗震设防。
地基承载力:135~200kpa厂区土质和类别:三类场地、桩基基础厂房零米高度(黄海高程): 3.80m(4) 锅炉给水锅炉正常连续排污率(B-MCR)2%补给水制备方式:反渗透+一级除盐+混床锅炉给水质量标准总硬度:≤2.0μmo1/L氧:≤7μg/L铁:≤30μg/L铜:≤5μg/L二氧化硅:≤20ppbPH值:8.5-9.2(25℃)联氨:10~50μg/L油:≤0.3mg/ L(5) 锅炉运行条件锅炉运行方式:带额定负荷具有变负荷调峰能力。
给煤系统:采用中间贮仓式热风送粉系统。
除渣方式:采用埋刮板捞渣机或螺旋出渣机待订技术协议时定,锅炉排渣口布置应考虑水封及除渣机的布置。
锅炉在投产后的第一年内,年利用小时数要求不低于7000小时。
(6) 锅炉动力设备电压:直流220V、交流380V、6000V。
1.1.3 设计制造标准锅炉的设计、制造所遵循的标准及原则为:(1) 凡按引进技术设计制造的设备,须按引进技术相应的标准如ASME、ASTM、NFPA及相应的引进公司标准规范进行设计、制造、检验。
重要、常用的锅炉管材。
1)20G:是GB5310-95的纳标钢号(国外对应牌号:德国的st45.8、日本的STB42、美国的SA106B),为最常用的锅炉钢管用钢,化学成分和力学性能与20板材基本相同。
该钢有一定的常温和中高温强度,含碳量较低,有较佳的塑性和韧性,其冷热成型和焊接性能良好。
其主要用于制造高压和更高参数的锅炉管件,低温段的过热器、再热器,省煤器及水冷壁等;如小口径管做壁温≤500℃的受热面管子、以及水冷壁管、省煤器管等,大口径管做壁温≤450℃的蒸汽管道、集箱(省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱),介质温度≤450℃的管路附件等。
由于碳钢在450℃以上长期运行将产生石墨化,因此作为受热面管子的长期最高使用温度最好限制到450℃以下。
该钢在这一温度范围,其强度能满足过热器和蒸汽管道的要求、且具有良好的抗氧化性能,塑性韧性、焊接性能等冷热加工性能均很好,应用较广。
此钢在伊朗炉(指单台)上所使用的部位为下水引入管(数量为28吨)、汽水引入管(20吨)、蒸汽连接管(26吨)、省煤器集箱(8吨)、减温水系统(5吨),其余作为扁钢、吊杆材料使用(约86吨)。
但现在我厂生产的300MW锅炉,此钢的用量日趋减少,已经多为强度较高的SA210C (小)和SA106C(大)替代。
2)SA-210C(25MnG):是ASME SA-210标准中的钢号,是锅炉和过热器用碳锰钢小口径管,珠光体型热强钢。
我国于1995年将其移植到GB5310,定名为25MnG。
其化学成分简单,除碳、锰含量较高外,其余与20G相近,故其屈服强度较20G高约20%左右,而塑、韧性则与20G相当。
该钢的生产工艺简单,冷热加工性能好。
用其代替20G,可以减薄壁厚,降低材料用量,还可以改善锅炉的传热状况。
其使用部位和使用温度与20G基本相同,主要用于工作温度低于500℃的水冷壁、省煤器、低温过热器等部件。
我厂从1989年的利港工程开始使用该钢,为保证焊接性能,订货时对碳含量进行了限制≤0.30,相应地对锰含量提高。
锅炉运行知识1.锅炉上水时,为什么对水温及上水时间均有所限制锅炉冷态启动时,各部件的金属温度与环境温度一样;当高温水进入汽包时,汽包内壁与热水接触,温度立即上升,而厚壁汽包的外壁温升较慢,汽包内外壁出现温度差;汽包壁越厚,内外温差越大,由此产生的热应力也越大;上水温度越高,上水速度越快,引起汽包内外壁温差越大,严重时会使汽包壁面产生塑性变形,甚至出现裂纹;另外,上水温度高、上水速度快,还容易引起水冷壁各部位膨胀不均匀;因此,锅炉上水时,对水温及上水速度均有一定限制;一般规定:上水时,进入汽包的水温不得高于90℃;水位达到汽包正常水位-100 mm处所需时间,中压锅炉夏季不少于1h,冬季不少于2 h;高压以上锅炉,夏季不少于2 h,冬季不少于4h;如果锅炉金属温度较低,而水温又较高时,应适当延长上水时间;未经完全冷却的自然循环锅炉,进入汽包的水温与汽包壁温的差值,不得大干40℃;当水温与锅炉金属温度的差值在20℃正值以内时,上水速度可阱不受上述限制,只需注意不要因上水引起管道水冲击即可;2.锅炉升压速度是如何规定的锅炉启动过程中,将由冷态过渡到热态,随着工质压力的升高,温度也逐渐升高;所以,在启动过程中,控制升压速度的实质就是控制升温速度;启动过程中,随着工质压力与温度的升高,会引起厚壁汽包的内外壁温度差,汽包上下壁温度羞,以及汽包简体与两端封头的温度差,这些温差的存在,均将产生热应力;上述温差的大小,在很大程度上取决于温升速度,也就是升压速度;升压速度越快,产生的温差越大,由此产生的热应力也就越大;另外,升温过快对压力管道、紧固件如螺栓等、流量孔板、法兰等也都有不利影响;为了保证启动过程中上述温差不致过大,各受热面管子能均匀膨胀,受热面壁温不致过高,要求工质温度平均上丹速度不应大于~℃/m in;根据这个升温速度的要求,以及压力与温度的对应关系,确定升压速度,并据此绘出锅炉的升压曲线,作为锅炉启动时控制升压速度的依据;3.锅炉升压过程中,各阶段升压时间可相互调剂吗锅炉升压过程中,控制升压速度的实质是控制升温速度,要求整个启动过程,锅炉各部分温度能均匀缓慢地上升;不同压力对应工质不同的饱和温度;在不同压力阶段,每升高单位压力,工质相应饱和温度的上升率是不一样的;压力越低,升高单位压力的相应饱和温度上升速率越大,随着压力的升高,水的饱和温度上升速度越来越小见表8 -1;由此可知,为了使温度均匀的上升,升压的初始阶段,升压速度应特别慢,压力较高后,可适当加快升压速度;由于升压速度的快慢,基本上是根据温度均匀上升的原则确定的,因此,各阶段所需的升压时间,是不能相互调剂使用的;4.锅炉升压初始阶段0~ 1MPa为什么要求进行排污在升压初始阶段,锅炉水循环尚未正常建立,汽包上下壁温差较大;由于投入的燃烧器数量较少,炉内热负荷不均匀,各受热面的热膨胀可能不一致;另外,由于蒸发量很小,锅炉不需上水,省煤器中的水处于不流动状态,对省煤器的冷却效果很差;上述这些情况对锅炉启动过程中的安全都是不利的;为此,在升压至 MPa时,可由水冷壁下联箱进行排污促使锅水流动,均衡受热面的热膨胀;水冷壁下联箱排污还可促使水循环及早建立,可减小汽包上下壁温差;同时可放掉沉积物及溶盐保证锅水品质;在进行放水的同时,要进行上水,使省煤器中的水流动,防止省煤器壁温升高;5.升压过程中如何判断锅炉各部分膨胀是否正常出现膨胀不均匀的原因是什么升压过程中,锅炉各部分温度也相应升高,受热面管、联箱、汽包都要膨胀伸长;在升压过程中,通过监视各处膨胀指示器的指示,根据不同压力下相应的壁温,即可判断膨胀值是否正常,膨胀方向是否正确;升压过程中,如果出现膨胀不均,就会产生一定的热应力,严重时会使联箱变形或管子损坏,对于膜式水冷壁更应注意这一点;出现膨胀不均的主要原因是,升压过程中投入燃烧器数目少,炉内各部分温度不均匀,使水冷壁的受热不均,各水冷壁管的水循环不一致;为防止这种情况的出现,应正确选择和适当轮换点火油怆或燃烧器,对于膨胀较小的水冷壁管,可由其下联箱适当放水,膨胀不均的另一个原因是,某些管于或联箱在通过砖村或护板时膨胀受阻,或导架、支吊架及其它杂物阻碍,使膨胀不足;囡此,对于升压过程中出现的瞄胀不均要认真检查,找出原因,及时处理;8.锅炉启动过程中对过热器如何保护锅炉正常运行时,蒸汽以较高速度流过过热器管,靠蒸汽的冷却作用保证管子金属安全工作;在启动过程中,尽管烟气温度不高,管壁却有可能超温;这是因为启动初期,过热器管中没有蒸汽流过或蒸汽流量很小,立式过热器管内有积水,在积水排除前,过热器处于干烧状态,另外,这时的热偏差也较明显,上述情况都说明锅炉启动过程中过热器的冷却条件较差,部分管子有可能出现超温;据试验,当负荷为额定负荷的10%~15%时,壁温比汽温可高出100~150℃;为了保护过热器管壁不超温,在流量小于额定值10%~15%时,必须控制进入过热器的烟气温度,手段是限制燃烧率或调整炉内火焰中心位置;随着压力的升高,蒸汽流量增大,过热器冷却条件有所改善,这时可用限制锅炉过热器出口忾温的办法来保护过热器,要求锅炉过热器出口汽温比额定温度低50 ~100℃;手段是控制燃烧率及排汽量,也可调整炉内火焰中心位置或改变过量空气系数;但从经济性考虑是不提倡用改变过量空气系数的方法来调节汽温的;9.升压过程中为何不宜用减温水来控制汽温启动过程的升压阶段,当采用限制过热器出口汽温的方法来保护过热器时,要求用限制燃烧率、调节排汽量或改变火焰中心位置来控制汽温,而不采用减温水来控制汽温;因为升压过程中,蒸汽流量较小,流速较低,减温水喷入后,可能会引起过热器蛇形管之间的蒸汽量和减温水量分配不均匀,造成热偏差,或减温水不能全部蒸发,积存于个别蛇形管内形成“水塞”,使管子过热,造成不良后果;因此,在升压期间应尽可能不用减温水来控制汽温;万一需要用减温水时,也应尽量减小减温水的喷入量;10.锅炉启、停过程中,对省煤器如何保护锅炉在启、停过程中,大多采用打开再循环门,使汽包、再循环管、省煤器、汽包之间形成自然循环的方法来保护省煤器;实践征明,采用开启再循环门来保护省煤器的措施并不甚完善,主要原因是所产生的运动压头很低,不易维持正常的水循环;为此,有些锅炉从省煤器出口至除氧器水箱或疏水箱之间,接一带有阀门的回水管,在启、停过程中开启此阀门,就可保证省煤器中有水不间断地流动.使省煤器蛇形管受到可靠的冷却;11.锅炉启动过程中,汽包上、下壁温差是如何产生的怎样减小汽包上、下壁的温差在启动过程中,汽包壁是从工质吸热,温度逐渐升高;启动初期,锅炉水循环尚未正常建立,汽包中的水处于不流动状态,对汽包壁的对流换热系数很小,即加热很缓慢;汽包上部与饱和蒸汽接触,在压力升高的过程中,贴壁的部分蒸汽将会凝结,对汽包壁壁凝结放热,其对流换热系数要比下部的水高出好多倍;当压力上升时,汽包的上壁能较快的接近对应压力下的饱和温度,而下壁则升温很慢;这样就形成了汽包上壁温度高,下壁温度低的状况;锅炉升压速度越快,上、下壁温差越大;汽包上、下壁温差的存在,使汽包上壁受压缩应力,下壁受拉伸应力;温差越大,应力越大,严重时使汽包趋于拱背状变形;为此,我国有关规程规定:汽包上、下壁允许温差为40℃,最大不超过50℃;为控制汽包上,下壁温差不超限,一般采用如下措施:1按锅炉升压曲线严格控制升压速度;2设法及早建立水循环,如引入邻炉蒸汽加热炉水,均匀投入燃烧器,水冷壁下联箱适当放水等;3采用滑参数启动;12;锅炉停炉过程中汽包上,下壁温差是如何产生的怎样减小汽包上、下壁的温差锅炉停炉过程中,蒸汽压力逐}斩降低,温度逐渐下降,汽包壁是靠内部工质的冷却而逐渐降温的;压力下降时,饱和温度也降低,与汽包上壁接触的是饱和蒸汽,受汽包壁的加热,形成一层微过热的蒸汽,其对流换热系数小,即对汽包壁的冷却效果很差,汽包壁温下降缓慢;与汽包下壁接触的是饱和水,在压力下降时,因饱和温度下降而自行汽化一部分蒸汽,便水很快达到新的压力下的饱和温度,其对流换热系数高,冷却效果好,汽包下壁能很快接近新的饱和温度;这样,和启动过程相同,出现汽包上壁温度高于下壁的现象;压力越低,降压速度越快,这种温差就越明显;停炉过程中汽包上、下壁温差的控制标准,与启动时一样;为使上、下壁温差不超限,一般采取如下措施:I严格按降压曲线控制降压速度;2采用滑参数停炉;1 3.什么是暖管暖管的目的是什么暖管速度过快有何危害用缓慢加热的方法将蒸汽管道逐渐加热到接近其工作温度的过程,称暖管;被加热的管道,对单元机组是指由锅炉出口至汽轮机的主汽门,对母管制系统是指由锅炉出口至母管之间的管道;暖管的目的,是通过缓慢加热使管道及附件阀门、法兰等均匀升温,防止出现较大温差应力,并使管道内的疏水顺利排出,防止出现水击现象;为达到暖管目的,暧管的升温速度一般控制在2~3℃/min;由于管道与附件的厚度差别较大,若暖管时升温速度过快,会使管道与附件有较大的温差,从而产生较大的附加应力;例如,高压管道若以8℃/m i n的升温速度暖管,管道与法兰的温差可达80℃,与法兰紧固螺栓的温差可达120℃,由此产生的热应力将是不允许的;另外,暧管时升温速度过快,可能使管道中疏水来不及排出,引起严重水击,从而危及管道、管道附件以及支吊架的安全;1 4.什么叫并汽并炉对并汽参数有何要求母管制系统锅炉启动时,将压力和温度均符合规定的蒸汽送入母管的过程,称并汽或并炉;并汽时对参数的要求:1锅炉压力应略低于母管压力,一般中压锅炉低一;高压锅炉低~;若锅炉压力高于母管,并炉后立即有大量蒸汽流入母管,将使启动锅炉压力突然降低,造成饱和蒸汽带水;若锅炉压力低于母管压力太多,并炉后母管中的蒸汽将反灌进入锅炉,使系统压力下降,而启动锅炉压力突然升高,这对热力系统及锅炉的安全性、经济性都是不利的;2锅炉出口汽温应比母管汽温低些,一般可低30~60℃,目的是避免并炉后因燃烧加强,而使汽温超过额定值;但锅炉出口汽温也不能太低,否则在并炉后会引起系统温度下降,严重时启动锅炉还可能发生蒸汽带水现象;3并炉前启动锅炉汽包水位应维持在- 50 m m.以免在并炉时发生蒸汽带水现象;15.并炉前为何需要通知化学值班人员锅炉并炉时,除了有关参数符台规定外,还要求汽、水品质合格,不合格的蒸汽是不允许送往汽轮机的;因此,在并炉以前必须通知化学值班人员,将蒸汽取样化验;化验合格并征得化学值班人员同意,方可进行并炉;16.锅炉停止供汽后为何需要开启过热器疏水门排汽锅炉停止向外供汽后,过热器内工质停止流动,但过时炉内温度还较高,尤其是炉墙会释放出热量,对过热器进行加热,有可能使过热器超温损坏;为了保护过热器,在锅炉停止向外供汽后,应将过热器出口联箱疏水门开启放汽,使蒸汽流过过热器对其冷却,避免过热器超温;排汽时间一般为30~50 m in;疏水门关闭后,如汽包压力仍上升,应再次开启疏水门放汽,但疏水门开度不宜太大,以免锅炉被急剧冷却;17.锅炉停炉消压后为何还需要上水、放水锅炉在启动时,需注意防止术冷壁各部位受热不均,出现膨胀不一致现象;锅炉停炉时,则需注意水冷壁各部分因冷却不均、收缩不一致而引起的热应力;停炉消压后,炉温逐渐降低,水循环摹本停止,水冷壁内的水基本处于不流动状态,这时,水冷壁会圜各处温度不一样,使收缩不均而出现温差应力;停炉消压后上水、放水的目的就是促使水冷壁内的水流动,以均衡水冷壁各部位的温度,防止出现温差应力;同时,通过上水、放水吸收炉墙释放的热量,加快锅炉冷却速度,使水冷壁得到保护,也为锅炉检修争取到一定时间;18.停炉后达到什么条件锅炉才可放水停炉操作的最后一步,是把锅炉内的水放掉;什么时候放水合适呢一般要求水温降到80℃后,才允许将锅炉内的水放空;这是因为,水温较高就放水,炉内温度还较高,炉墙及受热面金属还蓄积一定热量,放水后水冷壁内没有工质冷却,使壁温升高,且温升是不均匀的,对水冷壁安全不利;另外,水温较高就放水,水会汽化产生一部分蒸汽,导致损失部分工质;但水温太低时方水,又会延误椅修时间;也有些厂采用带压放水,如在压力 MPa、甚至在~0. 8MPa时就放水,这样可加快消压冷却速度,放水后能使受热面管内的水膜蒸干,对防腐蚀有利;但压力较高就放水,可能还会出现汽包上、下壁温差,这是带压放水需特别注意的问题; 19.什么是滑参数启动滑参数启动有哪两种方法滑参数启动,是锅炉、汽轮机的联合启动,或称整套启动;它是将锅炉的升压过程与汽轮机的暖管、暖机、冲转,升速、井网、带负荷平行进行的启动方式;启动过程中,随着锅炉参数的逐渐升高,汽轮机负荷也逐渐增加,待锅炉出口蒸汽参数达到额定值时,汽轮机也达到额定负荷或预定负荷,锅炉,汽轮机同时完成启动过程;滑参数启动的基本方法有如下两种:1真空法启动前从锅炉到汽轮机的管道上的阀门全部打开,疏水门、空气门全部关闭;投入抽气器,使由汽包到凝汽器的空间全处于真空状态;锅炉点火后,一有蒸汽产生,蒸汽即通过过热器、管道进入汽轮机进行暖管、暖机;当汽压达到表压时,汽轮机即可冲转;当汽力达到表压时,汽轮机达额定转速,可并网开始带负荷;2压力法锅炉先点火升压,当汽压达到一定数值后,才开始暖管、暖机、冲转;一般是汽压达~表压时开始冲转,以后随着蒸汽压力、温度逐渐升高,汽轮机达到全速、并网、带负荷,直至达到额定负荷;滑参数启动适用于单元制机组或单母管切换制机组,目前,大多数发电厂采用压力法进行揖参数启动,而很少使用真空法进行滑参数启动;20.滑参数启动有哪些优越性滑参数启动具有以下优越性:1缩短机组启动时间主要是由于锅炉升压过程、暖管和汽轮机暖机、启动等过程同时进行,这就大大缩短了机组的启动时间,增加了运行调度的灵活性;2增加机组在启动过程中的安全可靠性滑参数启动过程中,锅炉承压部件是在蒸汽参数较低的情况下进行加热的,使热膨胀较均匀,热应力较小;对汽轮机来说,由于进入的蒸汽参数低,比容大,流速高,蒸汽过热度小,传热系数较大,能使各部件均匀加热,减小热应力,并使动,静部分胀差减小;对锅炉来说,由于水循环能及早建立,升压速度较慢,使汽包上、下壁温差易于控制在允许范围之内,同时,过热器的冷却条件也得到很好的改善;3启动过程的经济性提高这主要是由于缩短了启动时间,使机组及早发电;机组在启功过程中就发电;以及启动过程中工质、热量损失减小所带来的经济效益;当然,滑参数启动也有一定缺点,如锅炉要较长时间在低负荷运行,容易引起燃烧不稳,启动过程中锅炉的操作多,对汽温控制要求较严等;21.什么是滑参数停炉滑参数停炉有何优越性滑参数停炉,实质上是锅炉、汽轮机联合停止运行;机组由额定参数、负荷工况下,用逐步降低锅炉汽压、汽温的方法,使汽轮机逐步减低负荷,当汽压、汽温降低到一定数值具体数值各厂有不同的规定后,可将锅炉灭火;锅炉灭火后,汽轮机可利用锅炉余热所产生的低温低压蒸汽继续发电,一般待汽压接近零时,才解列发电机;在整个机组的降压、减负荷过程中,是根据汽轮机降负荷时对汽温,汽压的要求,由锅炉通过调整燃烧来实现的;当然,降压、降温的速度也要考虑锅炉自身冷却的需要;对于高参数大容量机组,过热汽温下降速度控制在1~℃/min;再热汽温下降速度控制在2℃/min;滑参数停炉有以下一些优点:1缩短了整机的冷却时间;2提高了安全性,在降负荷过程中,蒸汽参数虽然运渐降低,但仍有较大的容积流量,对部件的冷却效果较好;所以滑参数停炉对锅炉受热面的保护,对减小汽包上、下壁温差,对减小汽轮机汽缸上、下温度差,对减小汽轮机动、静部分胀差均有好处;3提高了停炉的经济性主要是利用了排掉蒸汽的时间和冷却设备的时间进行发电,以及减少工质损失和热量损失等;22.锅炉停炉分哪几种类型其操作要点是什么根据锅炉停炉前所处的状态,以及停炉后的处理,锅炉停炉可分为如下几种类型:1正常停炉按照计划,锅炉停炉后要处于较长时间的热备用,或进行大修、小修等;这种停炉需按照降压曲线,进行减负荷,降压,停炉后进行均匀缓慢的冷却,防止产生热应力;必要时应将原煤仓的煤磨完,煤粉仓中的煤粉烧完;2热备用停炉按照调度计划,锅炉停止运行一段时间后,还需启动继续运行;这种情况锅炉停下后,要设法减小热量散失,尽可能保持一定的汽压,以缩短再次启动时的时间;3紧急停炉运行中锅炉发生重大事故,危及人身及设备安全,需要立即停止锅炉运行;紧急停炉后,往往需要尽快进行检修,以消除故障,所以需要适当加快冷却速度;23.停炉后为何需要保养常用保养方法有哪几种锅炉停用后,如果管子内表面潮湿,外界空气进入,会引起内表面金属的氧化腐蚀;为防止这种腐蚀的发生,停炉后要进行保养;对于不同的停炉有如下几种保养方法:1蒸汽压力法防腐停炉备用时间不超过5天,可采用这一方法;锅炉停止向外供汽后,应紧闭所有孔,门,以减少热量散失,减缓汽压下降,维持汽包压力在以上;当忾包压力低于 M Pa时,应点火升压,或用邻炉蒸汽加热装置维持汽压;2给水溢流法防腐停炉后转入备用或处理非承压部件缺陷,停甩时间在30天左右,可采用这一方法;停炉后待汽压降至时,由过热器出口联箱逆行上水,至锅炉最高点取样门滥水为止,控制溢流水量在50~200 L /h;防腐期间应设专人监视与保持汽包压力在规定范围内,防止压力变化过大;3氨液防腐停炉备用时间较长,可采用这种方法;停炉后关闭与公共系统连按的所有阀门,锅炉上满水,注入氨液;控制锅水含氨浓度范围:用凝结水或除盐水配制时为500~600 mg/ L;用软化水配制时为800~10 00 m g/L;4锅炉余热烘下法停炉后关闭所有孔门,减少热量散失,高压锅炉在压力降至~0,8 MPa时,中压锅炉压力降至 ~0. 5MPa时,将锅水放尽,利用余热将受热面内表面烘干;或利用邻炉热风烘干,然后关紧所有阀门;此方法适用于锅炉检修期的保护;5干燥剂法锅炉需长期备用时采用此法;停炉经烘干后,将干燥剂无水氯化钙或生石灰放入汽包内,关闭所有阀门;干燥剂吸收锅炉受热面内部潮气,保持内表面干燥:24.锅炉热备用停炉为何要求维持高水位担任调峰任务的锅炉,在负荷低谷时停止运行,负荷高峰时启动,在峰各负荷之间锅炉处于热备用状态;热备用锅炉停炉时要求维持汽包高水位,是因为锅炉燃烧的减弱或停止,锅水中汽泡量减少,汽包水位会明显下降;所以停炉时维持汽包高水位,可防止停炉后汽包水位降得过低;在热备用期间,锅炉汽压是逐渐降低的;如能维持高水位,使汽包内存水量大,可利用水所具有的较大热容量,减缓汽压的下降速度;同时,维持汽包高水位,还可减小锅炉汽压下降过程中汽包上、下壁温差的数值;30.对运行锅炉进行监视与调节的任务是什么为保证锅炉运行的经济性与安全性,运行中应对锅炉进行严格的监视与必要的调节; 运行过程中,对锅炉进行监视的主要内容为:主蒸汽压力、温度;再热蒸汽压力、温度;汽包水位;备受热面管壁温度,特别是过热器与再热器的壁温;炉膛压力等;锅炉运行调节的主要任务是:1使锅炉蒸发量随时适应外界负荷的需要;2根据负荷需要均衡给水;对于汽包锅炉.要维持正常的汽包水位;3保证蒸汽压力、温度在正常范围内;对于变压运行机组,则应按照负荷变化的需要,适时地改变蒸汽压力;<4保证合格的蒸汽品质;5合理地调节燃烧,设法减小各项热损失,以提高锅炉的热效率;<6合理调度,调节各辅助机械的运行,努力降低厂用电量的消耗;31.什么是仪表活动分析仪表活动分析有何意义锅炉运行时的工作状况,是通过各种仪表的指示来反映的;根据仪表的指示数据及其变化趋势,分析锅炉工作状况是否正常的工作,即称为仪表活动分析;锅炉控制室装有各种热工检测仪表,这些仪表的测点取自锅炉的有关部位,能测知不同部位的有关数据如压力、温度、流量、水位,电流等,根据这些数据就可分析判断锅炉的工作状况;一旦发现某个仪表指示不在正常运行范围内,就应检查与之有关的其它仪表指示是否正常,根据相互对比可分析判断出是锅炉运行状况不正常,或是仪表本身指示不正常;仪表活动分析不但在运行中可起到消除事故隐患的作用,对事故的正确处理也有重要意义;因为事故发生时,从各种仪表的异常。
锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度(详见超超临界锅炉机组金属材料手册)序号部件名称钢号运行温度参数允许使用最高温度
1. 水冷壁管ST45.8 362-410℃450-480℃
2. 省煤器管ST45.8 362-410℃450-480℃
3. 顶棚过热器管ST45.8 370℃450-480℃
4. 包墙管ST4
5.8 362℃450-480℃
5. 低温过热器管#20 410-450℃450-480-500℃
5. 低温过热器管15CrMo 410-450℃500-550℃
6. 高温过热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
7. 壁式再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
8. 中温再热器管12Cr1MoV 383-486℃570-580℃
8.中温再热器管12Cr2MoWVTiB
(即钢102)383-486℃600-620℃
8.中温再热器管SA213-T91 383-486℃565-610℃
9.高温再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
9.高温再热器管12Cr2MoWVTiB
(即钢102)540-550℃600-620℃
10.前(大)屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
10.前(大)屏式过热器12Cr2MoWVTiB(即钢102)540-550℃600-620℃11.后(小)屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
11.后(小)屏式过热器12Cr2MoWVTiB(即钢102)540-550℃600-620℃11.后(小)屏式过热器SA213-TP304H(相当于1Cr19Ni9)540-550℃705℃11.后(小)屏式过热器SA213-TP347H(相当于1Cr19Ni11Nb) 540-550℃705℃。