鍋爐對于電廠安全經濟運行至關重要,所以有必要對影響鍋爐安全的各種因素加以分析,本文重點研究了蒸汽品質因素對鍋爐安全運行的影響,介紹了蒸汽品質對鍋爐運行可能造成的危害,分析影響蒸汽品質的關鍵因素并提出了應對措施。
1、引言
作為電廠的核心設備,鍋爐的安全運行對電廠安全運行有重要意義,因此有必要對影響鍋爐設備安全的各種因素加以分析,進而采取有效措施提高鍋爐的安全運行系數。
蒸汽品質對鍋爐安全運行意義重大:隨著鍋爐參數和容量的不斷提高,鍋爐對蒸汽品質要求也越來越高,而高壓下蒸汽雜質腐蝕等問題嚴重阻礙了鍋爐參數的提高,進而影響鍋爐安全經濟運行。本文著重分析了蒸汽品質對鍋爐安全運行所產生的影響,討論了蒸汽品質不良對鍋爐安全運行所產生的不良影響,分析了影響蒸汽品質的因素,并提出了應對措施。
2、蒸汽品質不良的危害
蒸汽品質是指蒸汽的潔凈程度,通常用單位質量蒸汽中所含雜質的總量來表示;蒸汽中含有各種鹽、堿及氧化物等雜質,占主要部分的是鹽類,蒸汽含雜質過多會引起過熱器受面,汽輪機通流部分和蒸汽管道沉積鹽等問題。
蒸汽品質不良的主要危害如下:
(1)飽和蒸汽含有鹽分,雜質過多,進而會引起過熱器受熱面、汽輪機流通部分和蒸汽管道等部件雜質沉積,在過熱器加熱后會沉積在管壁上形成鹽垢,使傳熱熱阻增大;同時,鹽垢使管子流通截面積減小,阻力增大,流量下降,使管子冷卻條件變差,壁溫升高,嚴重時會是管壁溫度超過金屬允許極限而導致管子超溫燒壞。
(2)過熱蒸汽在汽輪機膨脹做功后,壓力下降,容鹽能力下降,原來深于蒸汽中的鹽分會在噴嘴、葉片等通流部分沉積下來,使汽輪機效率、出力下降,軸向推力增大,不均勻的結垢還會破壞轉子動平衡。鹽分在閥門處沉積,還會影響閥門的嚴密性及動作的靈活性。
蒸汽雜質如果沉積在蒸汽管道的閥門處,可能會引起閥門動作失靈和漏氣,還會造成“汽水共騰”等不良影響。因此不良的蒸汽品質會對鍋爐的安全、經濟運行產生不利影響,必須注重對蒸汽品質的控制。
3、蒸汽品質影響因素
影響蒸汽品質的因素主要有以下兩大方面:
1)蒸汽攜帶鍋水:
(1)鍋爐壓力對蒸汽帶水的影響:壓力越高蒸汽越容易帶水。
(2)汽包內部結構對蒸汽帶水的影響:汽包內徑的大小、汽水的引入引出管的布置情況要影響到蒸汽帶水的多少,汽包內汽水分離裝置不同,其汽水分離效果也不同。
(3)鍋水含鹽量對蒸汽帶水的影響:鍋水含鹽量小于某一定值時,蒸汽含鹽量與鍋水含鹽量成正比。
(4)鍋爐負荷對蒸汽帶水的影響:在蒸汽壓力和鍋水含鹽量一定的條件下,鍋爐負荷上升,蒸汽帶水量也趨于有少量增加。如果鍋爐超負荷運行時,其蒸汽品質就會嚴重惡化。
(5)汽包水位的影響:水位過高,蒸汽帶水量增加。
2)蒸汽溶解雜質:
高壓鍋爐的飽和蒸汽像水一樣也能溶解鍋水中的某些雜質。蒸汽溶解雜質的數量與物質種類和蒸汽壓力大小有關。蒸汽溶鹽能力隨壓力的升高而增強;蒸汽溶鹽具有選擇性,以溶解硅酸最為顯著;過熱蒸汽也能溶鹽。因此鍋爐壓力越高,要求鍋水中含鹽量和含硅量越低。
4、提高蒸汽品質措施
根據以上分析可知,必須嚴格控制爐水的含鹽量,同時注意對蒸汽中溶鹽和飽和蒸汽帶水的控制,進而得到鍋爐運行所需的清潔蒸汽。為了降低飽和蒸汽帶水,應建立良好的汽水分離條件和采用完善的汽水分離裝置。為了減少蒸汽中的溶鹽,可適當控制爐水堿度及采用蒸汽清洗裝置;為了降低爐水含鹽量,可采用提高給水品質、進行鍋爐排污及采用分段蒸汽等辦法。
在具體實施過程中應注意幾下幾點:
(1)嚴格按照水處理操作規程進行制水,保證合格的除鹽水供給,減少給水中的雜質,降低爐水含鹽量進而減少蒸汽含鹽,保證良好的給水品質。
(2)合理地進行鍋爐排污。鍋爐排污分定期排污和連續排污,定期排污可排除爐水中的水渣及沉淀物。連續排污可以降低鍋水的含鹽量,含硅量。故鍋爐值班員在進行排污工作時應嚴格執行各技術標準規定和運行分場的各項技術措施。
(3)按鍋爐技術標準規定:汽包水位應保持在零位,即汽包中心線下50mm處,因此鍋爐正常運行時需實時對汽包水位進行調整,防止因汽包水位過高引起蒸汽帶水,造成蒸汽品質惡化。此外,避免驟然增減負荷,以免出現虛假水位使水位劇增而導致蒸汽品質嚴重惡化,進而威脅系統及汽輪機的運行安全。
(4)給水品質需要嚴格要求,實時調整鍋爐運行工況。因為鍋爐汽水監督指標是根據每臺鍋爐熱化學實驗確定的,運行中應保持汽水品質合格。
(5)鍋爐運行負荷的大小應符合有關規定,根據鍋爐額定蒸發量調整,避免超負荷運行,特別是避免鍋爐長時間超負荷運行。
5、結束語
蒸汽品質對汽輪機、鍋爐等熱力設備的安全經濟運行影響很大,尤其是高參數及以上的熱力設備。為了鍋爐安全運行,鍋爐蒸汽必須嚴格凈化,進而保證蒸汽品質合格。本文針對蒸汽雜質等對鍋爐運行產生的影響,進行了分析并提出了相應的應對措施,從而保證鍋爐安全運行,進而保證電廠高效經濟運行。
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