淺析鍋爐升壓過(guò)程中汽包的安全問(wèn)題

在鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中，尤其是大容量高參數(shù)鍋爐，汽包壁溫差是必須控制的安全性指標(biāo)之一。鍋爐啟動(dòng)時(shí)要嚴(yán)格控制升壓速度，很重要的一個(gè)因素就是考慮汽包的安全。

一、汽包壁溫差過(guò)大的危害

汽包壁溫差將導(dǎo)致汽包產(chǎn)生強(qiáng)大的熱應(yīng)力 ，我們根據(jù)應(yīng)力計(jì)算公式，上下溫差越大，則應(yīng)力也越大。汽包上部壁溫的升高使得上壁金屬欲伸長(zhǎng)而被下部限制，因而受到軸向壓應(yīng)力，下部金屬則受到軸向拉應(yīng)力。這樣將會(huì)使汽包趨向于拱背狀的變形。過(guò)大壁溫差的產(chǎn)生，將會(huì)導(dǎo)致汽包的熱應(yīng)力增大，進(jìn)而導(dǎo)致汽包受到損傷，減少汽包的使用壽命。

產(chǎn)生熱應(yīng)力的大小，除與汽包鋼材的性能和制造質(zhì)量有關(guān)外，主要取決于溫差的大小。溫差大時(shí)，產(chǎn)生的附加熱應(yīng)力也大。理論計(jì)算表明，由于汽包壁溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力能夠達(dá)到十分巨大的數(shù)值，在鍋爐啟動(dòng)、停爐等過(guò)程中，如果經(jīng)常出現(xiàn)汽包壁溫差過(guò)大致使熱應(yīng)力過(guò)大，加之其他因素的影響，最終將可能使汽包壁遭到破壞（如產(chǎn)生裂紋等），其后果是很嚴(yán)重的。因此，對(duì)于升壓過(guò)程中汽包的安全問(wèn)題應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。

二、汽包壁產(chǎn)生溫差的原因

1、由于啟動(dòng)前上水引起的。無(wú)論哪種上水，水總是先和汽包下部接觸，而給水是有一定溫度的，這樣，汽包上下、內(nèi)外難免就會(huì)產(chǎn)生溫差，進(jìn)水溫度越高，進(jìn)水速度越快，溫差就越大。

2、鍋爐升壓初期汽包壁受熱不夠均勻，升壓初期，鍋爐點(diǎn)火后投入爐內(nèi)的燃料量很少，火焰在爐內(nèi)的充滿程度差，水冷壁受熱不均，工質(zhì)吸熱量少，且在壓力低時(shí)，工質(zhì)的汽化潛熱大，這時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量很少，汽包內(nèi)的水流動(dòng)很慢或局部停滯，對(duì)汽包壁的放熱系數(shù)很小，所以汽包下壁溫升小。汽包上壁與飽和蒸汽接觸，當(dāng)壓力升高時(shí)，飽和蒸汽使汽包上壁溫度大于下壁溫度。另外，汽包升壓速度越快，飽和溫度升高也越快，產(chǎn)生的溫差就越大。這樣由最初上水時(shí)上部壁溫低于下部很快變?yōu)楦哂谙虏勘跍兀蚨纬闪似跍厣喜扛?，下部低的壁溫?/p>

3、其它原因

如當(dāng)省煤器再循環(huán)門不嚴(yán)時(shí)，鍋爐上水時(shí)，一部分低溫水沒經(jīng)過(guò)省煤器，直接進(jìn)入汽包，因此引起汽包壁產(chǎn)生溫差。

三、升壓過(guò)程中防止汽包壁溫差過(guò)大的主要措施

目前，國(guó)內(nèi)自然循環(huán)鍋爐的汽包壁上、下壁溫差允許最大值控制在50℃以下。實(shí)踐證明，溫差只要控制在50℃以內(nèi)，產(chǎn)生的附加應(yīng)力不會(huì)造成破壞。

1、點(diǎn)火初期嚴(yán)格控制升壓速度在升壓過(guò)程中，嚴(yán)格按給定升壓曲線進(jìn)行若發(fā)現(xiàn)汽包溫差過(guò)大時(shí)，首先應(yīng)減慢升壓速度或暫停升壓，同時(shí)可適當(dāng)開啟對(duì)空排汽以加大排汽量，或及時(shí)將旁路系統(tǒng)投運(yùn)以增加通汽量等辦法加以控制。另外，應(yīng)加強(qiáng)燃燒調(diào)整以盡量保證熱負(fù)荷均勻，盡可能地提高給水溫度，維持汽包水位在較高的水平。采用水冷壁下聯(lián)箱定期或連續(xù)放水的方法，這樣既可以促進(jìn)水循環(huán)，還可以使受熱面受熱均勻，減少汽包壁溫差。

2、升壓初期汽壓上升要穩(wěn)定，盡量不使汽壓波動(dòng)太大。因低壓階段，汽壓波動(dòng)時(shí)飽和溫度變化率很大，飽和溫度變化大必將引起汽包壁溫差大。

3、加強(qiáng)水冷壁下聯(lián)箱的放水，水冷壁下聯(lián)箱采用適當(dāng)放水的方法，對(duì)促進(jìn)水循環(huán)使受熱面受熱均勻和減小汽包壁溫差是很有效的。

4、維持燃燒的穩(wěn)定和均勻。采取對(duì)稱投油槍，定期倒換或采用多油槍少油量等方法，使?fàn)t膛熱負(fù)荷均勻。

5、盡量提高給水溫度。給水溫度低，則進(jìn)入汽包的水溫也較低，會(huì)使汽包壁上下溫差大。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在自然循環(huán)鍋爐的汽包上，一般均設(shè)有上、下壁溫測(cè)點(diǎn)若干對(duì)。升壓過(guò)程中要發(fā)現(xiàn)溫差過(guò)大時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況采取有關(guān)的措施，使溫差不超過(guò)規(guī)定數(shù)值，從而保證汽包的安全。