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1、锅炉调整与试验,第二讲 2007年10月9日,第二章 锅炉启动调试,2-1 启动调试的任务、目的和评定标准 2-2 锅炉启动调试的基本内容 2-3 锅炉水压试验方法,2-1 启动调试的任务、目的和评定标准,一、为什么进行机组的启动调试 电站锅炉及与其相连系的汽轮发电机组，由于设备庞大和配套系统复杂，不可能在制造厂进行总装和启动试运以检查其是否达到设计性能，然后再出厂。这些工作只能在现场进行，因此启动调试就成为电站安装结束正式投产前必不可少的一道工序。,二、任务和目的 启动调试阶段的任务和目的: 就是按照一定程序把所有设备启动、运行起来，以检查全部设备是否达到设计所规定的性能。从而证实设备本身能
2、正常投入运行。 可见，启动调试实际上是设计质量、设备质量和安装质量的动态检验。,三、评定标准 我国现行火力发电厂基本建设工程启动验收规程规定：所有设备、系统都应经启动试运验收。机组最后还必须整套启动，带满负荷进行连续七十二小时试运行的考验，消除所发现的缺陷，再次带上满负荷运行二十四小时，然后才能正式移交生产投入运行。启动调试工作的好坏可用如下指标来相对衡量：启动调试工期的长短，启动中燃油的消耗量，启动顺利与否，启动过程中故障次数以及投产后机组的安全经济情况等。 最佳运行方式的确定和效率性能的考核，要在机组投产以后进行。,2-2 锅炉启动调试的基本内容,一、锅炉辅机和附属系统的分步运行 这一阶段
3、的任务是要使所有锅炉辅机和附属系统都能处于参加整套启动并且不至于影响整套启动顺利进行的技术状态下。 火力发电厂基本建设工程启动验收规程规定，所有辅机都要预先经过八小时的试运，达到设计要求。,二、凝结水、给水系统的水冲洗或化学清洗，锅炉的化学清洗 凝结水、给水系统的水冲洗或化学清洗 目的是为了保证系统或设备内部洁净畅通。试运中因系统内部的杂物造成滤网堵塞、限制流量而使运行因此中断的事例屡有发生。当然，安装施工过程保证管道和系统内部洁净是主要的，水冲洗只作为一种补充措施。同时，水冲洗也是为了保证启动过程中水质能迅速合格。由此也发展了对炉前系统用柠檬酸进行化学清洗的工艺。,锅炉的化学清洗是为了清除省
4、煤器和蒸发受热面内部的氧化铁和焊渣，以避免投运以后造成腐蚀，过热器和再热器一般不用化学清洗而用蒸汽吹洗，但腐蚀严重室，为了防止堵塞爆管，有时也进行化学清洗。 新建锅炉在制造、运输、存放和安装过程中遭受高温和常温氧化及多次污染，往往使炉管和热力设备内产生附着物，主要有氧化皮、铁锈、焊渣、砂子和灰尘、油脂等。实践证明，高压以上汽包炉在投产前不清除上述污染就容易导致超温爆管、腐蚀、形成沉渣、阻塞破坏正常的汽水流动工况，影响汽水品质危害机组的正常运行。,锅炉的化学清洗就是使用化学药品的水溶液去清除锅炉和热力系统内部的各种附着物，以获得洁净的金属表面并形成良好的防腐保护膜。 化学清洗一般可分为碱洗、酸洗
5、、漂洗及钝化四个基本过程。 碱洗：锅炉化学清洗的第一步往往采用磷醋酸钠、磷酸氢二钠和烷基磺酸钠进行碱洗。碱洗的目的是清除油脂、湿润被清洗表面并兼有松动污染附着物的作用。 酸洗：酸洗主要借助于无机酸溶解氧化亚铁或与金属反应放出氢气机械地剥落氧化皮。当采用有机酸或络合酸时主要是络合溶解，从而达到清除附着物的目的。常用的清洗剂有盐酸、柠檬酸、氢氟酸及二胺四乙酸（EDTA）。,漂洗：在盐酸清洗后，金属表面非常活泼，若在清洗过程中时间过长或暴露于空气，会因此而产生二次锈蚀。如果在钝化之前不除掉这些二次锈蚀物，就很难得到洁净的金属表面。同时也会损害钝化膜的质量，所以在酸洗和钝化之间增加了漂洗。 钝化：经酸
6、洗，漂洗后得到的洁净金属表面仍很活泼，必须进行钝化处理生成致密的保护膜，以保证锅炉在整组启动之前不被锈蚀，常用的钝化方法有亚硝酸盐法、联氨法和磷酸盐法三种。,三、锅炉点火前的各项检查试验 锅炉点火前进行各项检查，目的是尽可能把所有问题都发现和消除在点火之前。 过热器、再热器及蒸汽系统的蒸汽吹洗 吹洗的目的是保证蒸汽系统管道内部的洁净，以保证汽轮机通流部分在运行中不受损坏。但过热器、再热器由于为蛇形管，且有多次交叉混合的集箱和减温器等。杂物常不宜吹干净，而吹洗所用燃料费用却较高。因此，不应把吹洗作为主要清洗手段，主要应在制造、保管、安装过程中保证内部洁净。,蒸汽严密性试验和安全阀调整 蒸汽严密性
7、试验是为了检查热态工作压力下承压部件的严密性及受热面的膨胀情况。安全阀调整是为了确保在任何故障情况下承压部件不至于发生压力升高到危险的程度。 锅炉正式送汽带负荷：这一阶段的工作包括： 制粉系统的调整能可靠稳定运行并达到规定出力和煤粉细度； 不同负荷阶段燃烧调整燃烧稳定、适应负荷变化； 不同负荷下水位、汽温调整满足安全运行的要求； 投入各项程控和自动调节装置； 不同运行方式切换、负荷扰动和汽机甩负荷试验。 满负荷连续七十二小时试运转。这是启动调试阶段结束的标志。,2-3 锅炉水压试验方法,一、水压试验方法 锅炉承压元件在制造和安装过成中对原材料和各种制造工序虽然经过专门检查，但是由于检查方法和检
8、查范围的局限性，材料和工艺缺陷不一定都能被排除。因此，在锅炉承压元件全部工艺过程结束之后，在等于或高于工作压力的条件下进行水压试验，以便对制造、安装的工艺质量进行投运前的整体最终检查。锅炉运行规程规定，锅炉大修、小修或局部受热面检修后，也必须进行工作压力的水压试验。 水压试验前必须确定水压试验范围极其隔离方案，例如主蒸汽系统与再热蒸汽系统之间的隔离，锅炉与汽轮机之间的隔离等。,水压试验上水方法和启动上水相同。但水压试验上水必须把水灌满承压容器的全部空间。因此，水压试验上水量较大。超高压670t/h锅炉承压容器总上水量为326t。 水压试验可用小型活塞泵或其它方法对承压容器升压。升压应缓慢平稳，
9、压力10MPa时升压速度0.2MPa/min。由于水的不可压缩性，升压过程中的任何疏忽可能导致升压失控，造成设备严重损坏。工作压力的水压试验升压最终至工作压力。对于超压水压试验，升压至工作压力后暂停升压进行检查，正常后再升至超压值。水压试验结束后，泄压速度490kPa/min，压力至大气压力后根据需要开空气阀门、放水阀门进行放水。 工作压力水压试验检查方法：当受压容器压力升至工作压力时关闭上水阀门，进行严密性检查，记录压力下降速度；然后再微开上水门，保持工作压力，进行全面性检查。,超压水压试验检查方法：受压容器压力升至工作压力后进行严密性检查和全面检查，检查合格后再升压至超压试验压力，保持5m
10、in，检查严密性，再降压至工作压力保持不变，进行全面检查。 水压试验质量标准：严密性检查的合格标准为5min内汽包压力下降值0.5MPa、再热器压力下降值0.25MPa。全面检查的合格标准为汽包、联箱、受热面以及它们的连接管道的所有焊缝或其它部位无泄露现象，没有任何水珠和水雾。,二、水压试验的安全原则 水压试验的安全原则主要有四个方面：防止试验容器超压；防止试验容器的冷脆破碎；防止奥氏体的腐蚀脆裂；保护水压试验范围以外的设备与表计。 防止试验容器超压首先要有可靠的监视压力表，要临时安装事先校验过的标准压力表。试验容器还必须有快速泄压的有效措施。容器升压严格按规定的升压速度进行。 水压试验时必须
11、十分重视金属材料的“冷脆”现象。锅炉汽包广泛采用低合金钢，它主要有-铁构成的体心立方晶格。这类材料在温度较低时脆性明显增加、抗拉强度明显下降。,对于一定的材料，通过试验可求得脆性转变温度。当金属的工作温度高于该温度时就不会出现冷脆破碎。 影响脆性转变温度的因素有：容器缺陷会使脆性转变温度升高；升压速度越快、脆性转变温度越高；汽包壁厚度增加脆性转变温度升高；冷加工工艺也会影响脆性转变温度。 为了防止水压试验时发生冷脆破碎的严重事故，水压试验温度必须要高于材料的脆性转变温度。具体控制温度由制造厂规定，一般试验水温为3070，环境温度应在5以上。,现代高参数锅炉的过热器、再热器高温段受热面有的采用奥氏体钢，如1Cr18Ni9Ti等材料。奥氏体钢对一般腐蚀有很强的抵抗能力，但是奥氏体钢在应力作用下，当介质中含有Cl-、OH-时会引起腐蚀破裂，称为奥氏体钢的应力腐蚀。应力腐蚀的特点:金属晶粒体或晶间产生裂纹，腐蚀速度极快，在应力腐蚀条件下5min后就会产生裂纹，4h后破裂。例如德国一台30Mpa、600参数的直流锅炉，正常运行了8万h，后来由于偶然原因水中含有Na(0H)120mg/kg、 Cl- 0.4mg/kg，仅20min后奥氏体钢受热面就发生明显的腐蚀而完全损坏。因此，对于奥氏体钢受压容器的水压试验的上水中Cl-、OH-的含量必须严格控制。,
