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1、第四章 超临界直流锅炉常见故障及处理4.1 直流锅炉给水温度的突降4.1.1给水温度降对直流锅炉参数的影响直流锅炉由于其循环倍率等于 1，工质在直流锅炉内一次完成加热、蒸发、 过热三个阶段。在直流锅炉中，这三个阶段是没有固定的分界的，它们降随着锅 炉工况的变化而变化。当给水温度发生突降时，由于加热段延长，蒸发后移，造 成过热段缩短，最终必将造成主蒸汽温度的突降。直流锅炉的这一特性，与汽包 锅炉给水温度下降时主蒸汽温度反而升高是截然不同的。4.1.2 水温度突降的原因高加退出运行，是造成锅炉给水温度突降的主要原因。当高加水管严重泄 漏或爆破时将造成高水位保护动作而紧急停用。由于高加保护装置误动、
2、或运行 人员在高加有严重缺陷时的手动紧急停用等，均是高加退出运行的常见原因。其 次，高加汽、水管道或阀门爆破时，由于加热蒸汽量减少或通过高加的水量增大 也造成给水温度的较大幅度下降。此外，由于除氧器压力降低造成高加进水温度 的下降也是锅炉给水温度下降的原因之一。4.1.3 水温度突降的处理正常运行中发生给水温度突降时应查明故障原因，根据不同情况作相应的处 理。机组满负荷运行时，如发生高加保护动作或紧急退出运行，为防止汽轮机中、 低压缸过负荷，应马上按有关规定降低机组和锅炉负荷。在负荷不超过规定值的 情况下，为了避免处理中对机组功率及锅炉燃烧工况造成不必要的挠动，燃料量 可保持不变。在此基础上根
3、据给水温度下降的幅度，按比例减少给水量，维持包 覆管出口及低过出口温度正常。与此同时，及时调整减温水量，保持主蒸汽温度 正常。当给水自动动作不正常时，应及时切至手操进行处理。由于锅炉本身具有 一定的蓄热，且温度较低的给水进入锅炉各受热面需要一定的时间，因此当发生 给水温度突降时，锅炉各段工质温度将延迟一段时间后才开始陆续下降。由此可 见，给水流量的减少不应与给水温度的下降同步，而应滞后一段时间。机组高负荷运行时，如发生高加突然退出运行，当机组采用机跟炉控制方式 运行时，很有可能造成机组负荷瞬时超限和再热器进、出口压力升高、再热器安 全门起座或低压旁路阀自行打开，高加全部停用时机组负荷将上升20
4、MW。如机 组采用炉跟机控制方式运行时，则有可能造成主蒸汽压力的突升或高压旁路阀自 行打开，对此，必须迅速降低锅炉负荷尽快恢复主蒸汽和再热蒸汽压力正常，关 闭已打开的高、低压旁路阀，将起座的安全门回座。对于采用汽动给水泵的锅炉 而言，在发生安全门起座、向空排汽阀或高、低压旁路阀打开时，还应特别注意 由于抽汽压力降低而可能造成的给水压力下降。4.2 锅炉受热面的损坏锅炉受热面损坏的主要原因一般来说，主要有如下原因： 1制造质量方面的原因。受热面材质不良，设计选材不当或制造、 安装、焊接工艺不合格。2设计、安装方面的原因。受热面支吊或定位不合理，造成管屏晃 动或自由膨胀不均，管间或屏间相对位移、相
5、互摩擦损坏管子，吹灰 器喷嘴位置不正确造成吹损管子。3材质变化方面的原因。给水品质长期不合格或局部热负荷过高， 造成管内结垢后严重，垢下腐蚀或高温腐蚀，使管材强度降低。由于 热力偏差或工质流量分配不均造成局部管壁长期超温，强度下降。由 于飞灰磨损造成受热面管壁减薄或设备运行年久、管材老化所造成的 泄漏和爆管事故是较为常见的故障。此外，对于直流锅炉而言，如发 生管内工质流量或给水温度的大幅度变化还将造成锅内相变区发生 位移，从而使相变区壁温产生大幅度的变化导致管壁疲劳损坏。 4运行及其他方面的原因。造成炉管泄露或爆破的原因是多种多样 的，其中有设备问题也有运行操作上的问题。如吹灰压力控制过高或
6、疏水不彻底造成的吹损管壁，由于燃烧不良造成的火焰冲刷管屏以及 大块焦渣坠落所造成的水冷壁管损坏等。此外，受热面管内或水冷壁 管屏进口节流调节阀或节流圈处结垢或被异物堵塞，使部分管子流量 明显减少、管壁过热器而造成的设备损坏事故，运行中也较为常 见。三、受热面损坏的常见现象和处理原则 锅炉受热面损坏时炉膛或烟道内可听到泄露声或爆破声，锅炉各参数 由于自动调节虽基本保持不变，但给水流量却部正常地大于主蒸汽流 量，锅炉两侧烟温差、气温差将明显增大，受热面损坏侧的烟温将大 幅度降低，炉内燃烧可能不稳，严重时甚至造成锅炉熄火。在炉膛负 压投自动地情况下吸风机开度将自行增大，电流增加。在吸风未投自 动时，
7、炉膛负压将偏正，此时应即手操开大吸风，维持炉膛负压正 常。 当受热面泄露不严重尚可继续运行时，应及时调整燃料、给水 和风量，维持锅炉各参数在正常范围内运行。给水自动如动作不正常 时应及时切至手操控制，必要时还可适当降低主蒸汽压力或降低锅炉 负荷运行，严密监视泄露部位的发展趋势，做好事故预想，向总工程 师汇报，要求申请调度停炉并做好停炉前的准备工作。如受热面泄露严重或爆破，使工质温度急剧升高，导致管壁严重超温， 不能维持锅炉正常运行或危及人身、设备安全时，应即按手动紧急停 炉进行处理。停炉后为防止汽水外喷，应保留吸风机运行，维持正常 炉膛负压，直至泄露或爆破处蒸汽基本消失后方可停用吸风机。为了
8、防止电除尘器极板积灰，应即停止向电除尘器供电，保持电除尘器连 续振打方式。为了防止灰斗堵灰，应将电除尘器、回转式空气预热器、 省煤器灰斗内的积灰放尽。此外，还应做好泄露或爆破点附近及周围（如省煤器灰斗等）防止汽、 水喷出伤人的安全措施。若受热面爆破引起锅炉全熄火或角熄火时， 则应按锅炉熄火MFT处理。由于受热第四节 蒸汽温度不正常一、锅炉汽温过高锅炉运行过程中，过热汽温和再热汽温过高，将引起过热器、再热器 以及汽轮机汽缸、转子、隔板等金属温度超限、强度降低，最终导致 设备的损坏。（一）超临界直流锅炉过热汽温过高1、超临界直流锅炉过热汽温过高的主要原因 燃料与给水的比例失调，给水量偏小或燃料量偏
9、大，其中包括燃料量 数值虽未变化，但由于燃料品质变化所造成的实际发热量增加等。 由于炉内燃烧工况变化、火焰中心升高、风量增加、水冷壁结焦严重 或低过侧调温挡板开大等造成的过热器受热面对流传热增强或过热 器处可燃物再燃烧。给水温度升高或主蒸汽压力大幅度升高。减温水系统故障或汽温自动 失灵造成的减温水量不正常地减少。 过热器受热面泄漏爆管或进口处安全门起座，造成过热器内蒸汽通流 量减少。3、超临界直流锅炉过热汽温过高的处理1）如因燃烧工况变化或炉膛火焰中心上移引起过热汽温过高时，还 应立即进行燃烧调整，设法降低炉膛火焰中心。如：合理调整炉膛负 压及燃烧器的配风、降低上层燃烧器的负荷和增加下层燃烧器
10、的负 荷、检查并恢复炉底水封正常等。如因风量增加引起时，应即减少风 量，维持炉膛负压和氧量正常。2）如因水冷壁严重结焦引起时，还应组织对水冷壁进行吹灰，吹灰 时应做好对汽温的调整工作。3）凡因主汽压力升高、受热面损坏、给水温度升高、可燃物在烟道 内再燃烧等原因造成过热汽温过高时，除按汽温过高处理外，还应按 各自不同的要求进行处理。发生过热汽温超限时，如经采取上述降温措施后短时间内尚不能恢复 正常，必要时可开启高、低压旁路阀或过热器向空排汽阀，适当降低 过热汽压，以增加过热器的通流量。但进行该操作时应注意防止再热 汽温升高和机组负荷下降过多，以免造成不必要的事故扩大。如因汽 温超限或两侧偏差达到
11、限值造成汽轮机事故停机时，应按紧急停炉处 理。因此锅炉运行人员应同时熟知汽轮机汽温高、低和两侧偏差值的 运行限额。（二）超临界锅炉再热汽温的过低1超临界锅炉再热汽温过低的主要原因 锅炉再热器受热面的传热 减弱，再热器内蒸汽通流量的增加以及低温再热器进口温度的下降或 再热减温水流量的增加，是造成再热汽温下降或过低的主要原因。 当炉内燃烧工况变差、锅炉热负荷下降、炉膛火焰中心下移、风量减 小、再热器受热面严重积灰或结焦、再热器侧烟气调温挡板关小时， 均将造成再热器受热面的对流传热减弱而使再热汽温下降。 当某侧高压缸排汽逆止门或中压缸联合汽门故障关闭时将造成另一 侧再热器内蒸汽流量突增。汽轮机一、二
12、级抽汽量如发生突然减少（如 高加停用）或低压旁路间打开等，均将造成再热减温水流量增加，而 使再热汽温下降。2超临界锅炉再热汽温过低的处理 发生再热汽温过低时应迅速查明原因，如因自动装置失灵造成时应即 将该自动切至手操运行。迅速关小再热减温调节门，必要时还应关闭再热减温及事故减温隔绝 门，开大低温侧的再热器烟气调温，相应关小低过侧的烟气调温挡板。 如风量偏小造成时，应即增加风量，维护炉膛出口氧量及锅炉燃烧工 况正常。必要时，还可开启低汽温侧的再热器有关疏水，尽快将再热 汽温恢复至正常范围。如因燃烧工况变化或炉膛火焰中心下移引起时，应即组织燃烧调整、 设法提高炉膛火焰中心、稳定燃烧工况，必要时还可
13、以适当增加负荷 以增强燃烧强度，方法同过热汽温过低中的有关处理。如因再热器受热面严重积灰或结焦引起时，应对再热器受热面进行吹 灰，吹灰过程中应做好对汽温的调整工作。由于低压旁路阀打开造成再热器压力降低时，将造成再热器内蒸汽流 量和再热器减温水量增加，此时除按再热汽温过低处理外，还应立即 设法关闭低压旁路阀。当某侧高压缸排汽逆止门或中压缸联合汽门关闭时，由于再热器量侧 蒸汽流量发生很大的偏差，必将造成流量增加侧的再热汽温急剧下降 而另一侧大幅度上升，再热气温两侧偏差增大。此时应采取一切手段 提高低汽温侧的再热汽温，如关闭减温水、开大烟气调温挡板、开启 有关疏水等，与此同时，按再热汽温过高的处理要
14、求尽快降低高汽温 侧的再热汽温，以缩小再热汽温的两侧偏差。当由于汽温过低或两侧 偏差达到限值造成汽轮机事故停机时，锅炉应按紧急停炉进行处理。第六节尾部烟道的再燃烧烟道再燃烧现象，是沉积在尾部烟道的受热面上的可燃物和未燃尽达 到着火条件后的复燃现象，也称为二次燃烧或再燃烧。而引起再燃烧 的主要原因是可燃物的沉积。这些可燃物是由下述原因形成的。由于燃料品质改变或运行工况变化时，燃烧调整不当、风量过小或燃 粉过粗、发生煤粉自流、下粉不均或风粉混合差、油枪雾化不良等， 使未燃尽的碳黑或油滴等随烟气进入烟道后沉积在受热面上。长期低负荷运行或在启动和停止锅炉运行过程中，由于炉膛内温度 低，着火困难，燃料燃
15、烧过程变长，使部分燃料在炉膛内未燃尽就进 入烟道内，由于烟气流速低极易沉积在受热面上。 紧急停炉时未能及时切断燃料供应，停炉后或再次启动时，吹扫时间 过短或吹扫风量过小，未将沉积可燃物清楚干净。或在运行中不按规 定要求吹灰或吹灰不及时，使沉积可燃物不能及时清楚。 频繁启动和停炉的锅炉，常用油枪点火和稳燃，处于煤油混烧状态。 除在启停过程中炉温低且温度不均匀燃烧不稳定外，还可能出现油与 煤抢风现象。而且煤油混烧时，油和煤粉互相沾附，两股射流又互相 影响，不易燃尽。油垢和未燃尽煤粉极易附着在受热面上，特别是间 隙较小的回转式空气预热器的受热面上。 大型锅炉尾部烟道中布置有低温过热器、再热器、省煤器
16、和空气预热 器。当发生尾部烟道再燃时，炉膛负压和烟道负压剧烈变化，烟道内 烟温、受热面中工质温度以及排烟温度均不正常的升高，烟囱冒黑烟， 烟气中痒量下降，严重时从人孔门和引风机轴封等处冒出烟和火星。 一般发生烟道再燃烧时，回转式空气预热器处可能最严重，其表现为一、二次风温度不正常地升高；回转式空气预热器电流指示晃动；严 重时将外壳烧红；转子与外壳金属有摩擦声。对省煤器，则出现出口 工质达饱和温度并有部分汽化；烟气和水温均不正常的超过极限温 度。若锅炉为直流锅炉，含有蒸汽的水将破坏水冷壁中流量分配，引 起水冷壁出口管屏工质温度超限。对低温级过热器和再热器，将出现 汽温不正常的升高。当判明发生烟道再燃烧时，应按紧急停炉处理：立即手动M Fr，紧急 停炉；立即停用所有引风、送风机；严密关闭风、烟系统的所有风门、 挡板和各种门、孔，保持炉底及烟道各灰斗水封正常，使燃烧室和烟 道处于密封状态，严禁通风；同时，开启蒸汽灭火装
