锅炉运行-锅炉启停特点及设备保护(锅炉设备运行)

锅炉运行学习单元一锅炉的启动和停运学习单元二锅炉的运行调整学习单元三锅炉事故模块七锅炉运行任务1了解锅炉的启停特点及分类任务2锅炉的启停步骤和保护保养单元一锅炉的启动和停运煤粉炉的燃烧设备包括燃烧器、点火装置和炉膛。任务1锅炉的启停特点及分类

锅炉运行任务—锅炉出力随时满足电网负荷的需要，并使其有高度的安全性和经济性。

一、锅炉运行任务锅炉启动与停运特点启动中的主要问题燃料“过烧”燃烧不稳定受热面管壁超温工质及热量损失

二、锅炉启动与停运任务1锅炉的启停特点及分类

缩短启停时间燃烧稳定，热损失小蒸汽流量与参数要满足汽轮机的要求各级受热面的金属不超温汽包等厚壁部件温升均匀炉水与给水品质合格技术指令和运行操作正确无误

现代大型锅炉启动与停运的质量目标任务1锅炉的启停特点及分类

锅炉单独启停—适合母管制机组的启停锅炉汽轮发电机联合启停（滑参数联合启停）—适合单元制再热式机组的启停比较：单元制再热式机组与母管制机组的不同特点

三、电厂锅炉启动与停运方式启动方式

1.冷态启动：停机一周后，调节级处下缸金属温度低于150～200℃。2.温态启动：停机48h后，调节级处下缸金属温度低于200～350℃。3.热态启动：停机在8h，调节级处下缸金属温度低于350℃。4.极热态启动：停机2h，调节级处下缸金属温度400℃以上

（一）按启动前汽轮机金属温度分1.高、中压缸启动:冲转时蒸汽同时进入高、中压缸。高中压合缸汽轮机分缸处均匀加热，减少热应力，缩短启动时间。2.中压缸启动:中压缸进汽冲转时高压缸不进汽，待转速升1500～2800r/min后或并网带到一定负荷后，再切换为高、中压缸共同进汽。3.高中压缸启动为主，中压缸启动为辅:冷态时，高中压同时进汽，主汽阀启动；热态时，采用中压缸进汽方式。

（二）按高、中压缸进汽情况分启动方式

1.额定参数启动：从冲转到机组带额定负荷的整个启动过程中汽轮机自动主汽门前的蒸汽参数始终保持在额定值。缺点：锅炉升温升压过程中，因只有极小的蒸汽负荷，水循环差，使汽包产生较大的温差和热应力。蒸汽管道的加热和汽轮机的暖机、冲转均是高温高压蒸汽，热应力大，启动时间长。2.滑参数启动：slidesteamparameterstarts锅炉点火、升温升压过程中，利用低温蒸汽进行暖管、冲转升速、暖机、定速并网及带负荷，并随汽温汽压的升高，逐步增加机组负荷，直至锅炉达到额定参数，汽轮发电机达到额定出力。

（三）按蒸汽参数分启动方式

机组启停时间缩短蒸汽和热量得到充分利用充分利用湿蒸汽的清洗和强换热作用汽轮机调速汽门全开，无节流损失

滑参数联合启停的特点压力法和真空法

滑参数联合启停的方法单元机组停运方式

1.正常停机norminalshut-down根据电网生产计划安排有准备的停机。1）检修停机：按预定计划进行机组大、小修，以提高或恢复机组运行性能的停机。2）热备用停机：由于外界负荷减小，经计划调度，要求机组处于备用状态的停机。2.事故停机电网或运行设备发生故障使发电机组迅速从电力系统中解列出来，然后根据事故情况决定重新带负荷还是停机。1）紧急停机：运行中机组发生的故障对设备系统或人身造成严重威协，此时必须立即灭火、打闸、解列、破坏真空的停机。2）故障停机：机组发生的故障不甚严重，但不宜继续运行，可尽量做好联系和汇报工作，按规程规定进行的停机。

（一）按停机的目的分类单元机组停运方式

1.额定参数停机整个过程基本在额定参数下进行的停机方式。2.滑参数停机保持调速汽门接近全开位置，逐渐降低主蒸汽和再热蒸汽参数来降低负荷，降低转速，发电机解列，打闸停机。计划检修停机应采用滑参数停机，以使停机后缸温低，提前开工，缩短检修周期。3.变压停机调速汽门保持一定的开度，由锅炉调整燃烧，降低主蒸汽压力，减负荷，而主、再热蒸汽温度保持基本不变。

（二）按停机过程中蒸汽参数变化分任务2锅炉的启停步骤和保护保养

联合滑参数启动与停运热态与冷态启动其它方式的停运回收工质和热量对各受压、受热部件进行安全保护

一、单元机组锅炉启动系统的作用

启动基本程序启动前的准备工作，包括：化学、燃料、热工、电气和汽机等汽包上水锅炉点火锅炉升温升压油-粉切换

二、汽包锅炉启停的基本程序任务2锅炉的启停步骤和保护保养:

停运准备滑压准备—汽机调门开至全开滑压降负荷汽轮机停机锅炉熄火锅炉降压

停运基本程序任务1锅炉的启停特点及分类

工质流动并建立水循环是蒸发设备均匀温升的关键。蒸发设备的工质压力与升压速度要符合汽轮机进汽的要求，还要符合蒸发设备本身的要求。它主要受水冷壁金属温度、汽包热应力，汽轮机汽缸与转子热应力等的限制。

三、汽包锅炉蒸发设备的安全启动与停运（一）锅炉上水与水压试验

热应力—受约束的金属部件由于温度不均所产生的应力锅炉上水时，与水接触的下内壁，受到水的加热，温度升高，出现内外壁温差，产生热应力。特点：内壁—受压缩热应力外壁—受拉伸热应力

1.上水过程中汽包应力的控制上水温度：与汽包壁温差不超过50℃上水时间：夏季1∼2小时，冬季3∼4小时上水注意事项（一）锅炉上水与水压试验

锅炉启动上水最终的汽包水位规定在正常水位线以下100mm上水水源：除氧器水箱或疏水箱上水后的检查

2.锅炉启动上水和上水后的检查水压试验方法水压试验的安全原则（二）启动过程中的汽包应力

锅炉启停时，汽包应力包括：机械应力—汽包内压力引起热应力—汽包温差引起附加机械应力—汽包和工质等自重引起

1.汽包应力分析（1）机械应力按薄壁容器计算，只考虑向外扩长而无其它变形，在其纵向、横向端面上只有正应力无剪应力。（2）热应力汽包热应力取决于升压速度（二）启动过程中的汽包应力

上部比下部温升高上下部温差大小与水循环有关

锅炉升压时汽包应力的特点产生压应力产生拉应力（二）启动过程中的汽包应力

影响汽包的工作寿命元素主要有：1）材料在接近塑性变形或局部塑性变形下长期工作，材质变坏，抗腐蚀能力下降，还可能引起应力腐蚀；2）在锅炉启动，停运及变负荷过程中，汽包应力发生周期性的变化，这将引起疲劳损坏

汽包应力分析与低周疲劳寿命（二）启动过程中的汽包应力

在锅炉启停过程中，汽包最大峰值应力常在下降管进口处。上下壁内外壁下降管与汽包孔壁（二）启动过程中的汽包应力

控制升降压速度及早建立稳定的水循环限制升负荷速度

2.控制汽包的壁温差

3.锅炉升压曲线起动初期发生较大壁温差的原因主要有以下几方面：启动初期水循环不正常，汽水流动较差，局部地区有停滞现象；进水关闭不严，给水漏入汽包，使汽包壁局部温度下降；在低压时汽水饱和温度随压力变化率较大。

饱和工质的压力与温度是单一的关系，因此升压速度决定了升温速度汽水饱和温度压力变化率（）单元机组滑参数启动时锅炉升压曲线还必须满足汽轮机运行工况的要求，如汽轮机冲转、升速、并网、升负荷、暖机等，参看冷态启动曲线图

我国主要机组汽轮机旁路系统情况（200

600MW）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，对汽包壁属凝结放热，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。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℃。

锅炉启动过程中，汽包上、下壁温差是如何产生的？对汽包的保护：点火前进水和点火升压时汽包壁温差大；保护措施：1.加强水冷壁下联箱的放水，促进水循环的建立；2.维持燃烧的稳定性和均匀；3.点火前有条件的投入邻炉加热，（100℃时才可关主汽向空排汽门升压，控制升压、升温速度，防止汽包壁温差大）；4.严格控制进水速度、速率、水温，上水保持正温差；5.点火时严格控制升压速度；6.尽早开启I、II级旁路；7.开大连排，加强换水。（定排）

受热面的保护-汽包对水冷壁的保护：在点火初期，水冷壁受热偏差大，水循环不均匀或还没有建立起来，由于各水冷壁存在温差，故会产生一定的热应力，严重时，造成水冷壁的损坏。保护措施：1.加强水冷壁下联箱的放水，促进水循环的建立；2.维持燃烧的稳定性和均匀；3.点火前有条件的投入邻炉加热。

受热面的保护-水冷壁对过热器的保护：及时疏水，防止发生水塞现象，水压试验后，开启过热器所有疏水门；保护措施：1.在投入邻炉加热后应开启过热器疏水（主汽联箱）；2.点火前开启侧包、后包覆疏水；3.点火后开启所有疏水门，并网后关闭；4.点火后旁路因故不能开启，应开启过热器向空排汽门；5.点火后控制过热器的进口烟温≯500℃，在升压过程中控制出口汽温不越限。

受热面的保护-过热器锅炉启动过程中对过热器如何保护?在启动过程中，尽管烟气温度不高，管壁却有可能超温。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。为了保护过热器管壁不超温，在流量小于额定值10%时，必须控制炉膛出口烟气温度不超过管壁允许温度。手段是限制燃烧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汽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

锅炉启动过程中对过热器如何保护对再热器的保护：保护措施：1.停炉前，对低再进口疏水一次；2.停炉无真空后，开启再热器向空排汽门，1小时后关闭；3.停炉无真空后，开启低再进口疏水门；4.点火并网后关闭低再进口疏水门（点火前应关闭疏水门，待有真空后，投旁路时开启低再进口疏水门）；5.对再热器的保护主要通过旁路流量来冷却，开启旁路后控制再热器的进口烟温，否则再热器可能超温

受热面的保护-再热器对省煤器的保护：保护措施：停止补水后，应及时开启省煤器再循环门。

受热面的保护-省煤器湿保护：有联氨法、氨液法、保持给水压力法、蒸汽加热法、碱液化法、磷酸三钠和亚硝酸混合溶液保护法；干保护：有烘干法（带压放水）和干燥剂法。

锅炉常用保养方法有哪几种?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：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。给水溢流法防腐。停炉后转入备用或处理非承压部件缺陷，停用时间在30天左右，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。氨液防腐。停炉备用时间较长，可采用这种方法。锅炉余热烘干法。此方法适用于锅炉检修期保护。干燥剂法。锅炉需长期备用时采用此法

停炉后为何需要保养，常用保养方法有哪几种?锅炉正常停炉熄火后应做哪些安全措施？继续通风5分钟，排除炉内可燃物，然后停止送、引风机运行，以防由于冷却过快造成汽压下降过快。停炉后采用自然泄压方式控制锅炉降压速度，禁止采用开启向空排汽等方式强行泄压，以免损坏设备。停炉后当锅炉尚有压力和辅机留有电源时，不允许对锅炉机组不加监视。为防止锅炉受热面内部腐蚀，停炉后应根据要求做好停炉保护措施；冬季停炉还应做好设备的防寒防冻工作。

锅炉正常停炉熄火后应做哪些安全措施

锅炉停炉过程中，蒸汽压力逐渐降低，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，使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为有关规程规定：汽包上、下壁允许温差为40℃，最大不超过50℃，为使上、下壁温差不超限，一般采取如下措施：严格按降压曲线控制降压速度。采用滑参数停炉。锅炉停炉后，一般要保持满水冷却。采用上水