锅炉受热面管水塞问题的分析研究

锅炉受热面管水塞问题的分析研究

康科伟

(浙江浙能乐清发电有限责任公司，浙江乐清325609)

摘要：锅炉受热面爆管对电厂安全性和经济性有着重大的影响，水塞是受热面超温爆管的一个重要原因。本文对水塞现象进行了分析研究同时对电厂实际水塞问题进行了分析并提出了解决措施。

关键词：水塞;爆管;锅炉启动;低负荷;减温水

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.035

1前盲

锅炉受热面管由于其工作条件比较恶劣，受汽水品质、工况、安装工艺、烟气温度等的影响，爆漏事故较多，严重影响了机组的经济安全运行，如何防止锅炉受热面爆管已成为提高电厂安全性和经济性的关键。经过对爆管现象进行分析，发现水塞对于爆管有着很大的影响。因各种原因造成受热面管内积水，形成水封，阻碍受热面管内蒸汽流通的现象叫做水塞。水塞主要集市在受热面U型管路内，水塞多发生在锅炉点火窟动的初始阶段。管路由于发生水塞，阻碍管内蒸汽流通，烟气温度较高时，受热面得不到足够的冷却，处于干烧状态，就会造成受热面壁温超过其材料极限温度而发生爆管。

2水塞现象的研究

锅炉点火初期，部分蒸汽进入过热器管束后冷凝圈;锅炉停炉时，受热面管内因残存的蒸汽冷凝形成凝结水积存在管内;当锅炉大修后都进行水压试验，如果发生爆管，修完后也要进行水压试验。水压试验后立式受热面内的水未完全放出;锅炉点火启动初期，负荷较低时，减温水量过大;减温器喷水孔故障;减温水雾化不良等。停炉前炉内受热面积灰或结焦严重，造成该区域受热面吸热下降，蒸发量下降也会引起局部水塞。这些都是造成水塞现象产生的原因，下面就具体分析水塞形成的机理和特征。

2.1 水塞的形成机理

锅妒启动或者低负荷运行时，此时蒸汽在管内流速很低，受热面进出口联箱压差很小，仅以此压差无法排除管内积水，因而会产生较长时间的水塞。

2.2水塞的特征

(1)水塞的产生大多出现在锅炉点火启动、机组低负荷阶段以及锅炉水压试验后的启动过程中，水塞产生的积水需经过相当长的时间才会逐渐蒸发完，可以通过受热面的壁温进行判断;

(2)受热面出口温度接近或低于同压力下的饱和蒸汽温度;

(3)大部分的壁温测点均安装在炉顶或者大罩内，水塞形成后金属壁温初期测量的数据不具代表性，水塞被排除的瞬间，蒸汽带水现象使得受热面管壁金属温度瞬时下降，又很快上升，几分钟后恢复正常;

(4)未充分汽化的减温水会流入较近管束内，在此易形成水塞，且爆管的破口形状、颜色及其金属组织具有短期大幅度超温特征。

3电厂锅炉水塞案例及解决措施

锅炉在高负荷工况下一般不会产生水塞现象;本文选取超临界锅炉水压试验后工况进行案例分析。

锅炉水压试验后，由于金属壁温不高，立式受热面内水无法自然烘干蒸发，且无底部疏水门，导致该工况下，U型管内留有大量积水，属于典型大面积水塞现象。另因受热面位置布置关系，金属壁温测点基本集中于炉顶大罩内，水塞部分受热面升炉初期无燕汽流动，受热面温度监视仅靠热传导，难以直观监视该受热面实际温度水平。

针对以上大面积水塞现象，在锅炉启动过程中，可采取以下措施：

A.可利用回热系统或建立炉水循环提高锅炉上水温度，对锅炉进行预暖，减少汽水冷凝。

B.点火初期以最小稳燃燃料量缓慢升炉，通过集中配风方式，合理控制两侧烟气均匀性且严格控制烟气温度，亦可利用油枪稳燃，提高点火初期燃料燃尽率。

C.利用待锅炉一次系统起压后，关闭放空气门，逐渐开大高低压旁路，结合凝汽器真空对系统水塞处进行抽吸。

D.汽水系统起压后适度增加燃料量，待锅炉汽压抵捎水塞处差压时(如图2所示)，即可逐渐稍除水塞现象。

E，增加汽水系统扰动，利用快开快关高低压旁路进行冲管。

F.升炉初期严格控制减温水，禁止减温水的使用，并要求关严减温水系统相关阀门。

G.停炉后利用锅炉余压余热通过及时开启疏放炉水，对锅炉进行烘干(水压试验后不适用)。

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