深入理解锅炉点火过程中：最容易被忽视的“汽包壁温差”
2021-05-10 17:24:45
对于自然循环锅炉来说，汽包是锅炉内加热、蒸发、过 热这三个过程的连接枢纽。在实际操作中，只要加强调整，精 心维护，控制好锅炉启动初期的升温升压、锅炉停炉后的降温 降压及防水过程，就一定能将汽包壁温差控制在规定范围内， 从而延长汽包的使用寿命。
锅炉上水过程中，上水温度与汽包壁温之间差值或上水速度控制不当，容易造成汽包壁温差过大。在锅炉上水时，水进入汽包后先与下壁接触。当水温度高于汽包壁温度时，汽包下内壁先受热，温度上升，汽包的下内壁温度高于上内壁温度，形成温差。当水温度低于汽包壁温度时，汽包下内壁先冷却，温度下降，这样汽包下内壁温度就低于上内壁温度，形成温差，当上水温度与汽包壁温度差值过大或上水速度过快时，就会造成汽包壁温差过大甚至超过规定值，这种情况下汽包各点的壁温差往往是同步变化的。
锅炉启动过程中，升温和升压速度、油枪的投停及切换、制粉系统的启动时间、初始煤量的选择及启动后期升负荷速度等控制不当，也会造成汽包壁温差过大。在锅炉启动过程中，虽然炉水温度和蒸汽温度在升压过程中基本相同，但蒸汽和炉水对汽包上下壁的放热系数不同，蒸汽对汽包上壁是处于凝结放热，其系数约为7kW／(m·K)，而炉水对汽包下壁属于自然对流传热，其放热系数仅为凝结放热的1／4～
1／3，因此在锅炉启动过程中汽包的上壁温度高于下壁温度，形成温差。尤其是主汽压力在0～1MPa这段时间，饱和温度随压力的升高增长较快，更容易造成汽包壁温差过大，往往还引起汽包各点壁温差同时增大。在锅炉启动初期，由于炉内燃料量少、燃烧强度弱、火焰充满度差，所以炉内的各水循环回路有强有弱(甚至出现循环停滞)，汽包下壁与循环强的回路对应点传热强，壁温差小，汽包下壁与循环弱的回路
对应点传热弱，壁温差大，造成汽包壁的某个或某两个点温差增大。两台670~h锅炉的燃烧器为六角布置，在锅炉的启动初期，只有其中的3个或4个角的油燃烧器投人，无论是如何选择投入方式，炉内均会出现偏烧，尤其是炉内两侧面的火焰充满度差，对应的水冷壁水循环较弱，所以在启动过程中，汽包两端点的上下壁温差过大的问题尤为突出。在锅炉启动过程中，炉内温度较低，如果制粉系统启动过早或初期煤量过大，就会引起煤粉着火不稳、参数波动大，而且大量未完全燃烧的煤粉积存在炉内，随着炉膛温度升高，积存煤粉开始燃烧，汽温、汽压瞬间急剧升高、汽包壁温差随之快速增大，只要控制不当汽包壁温差就会超过规定值。但如果制粉系统启动过晚或初期煤量过小会延长机组的启动时间，锅炉耗油增加。在锅炉启动的后期，当主汽压力超过5 MPa以后，炉内燃烧基本稳定，水循环良好，饱和温度随压力升高变化的幅度也不大，所以汽包的上下壁温差较小。但是由于汽包的内外壁温差没有监视点，往往被误认为可以加快升压速率，一旦升压过快，就会造成汽包的内外壁温差过大，而且在启动后期汽包内的蒸汽压力较高，机械应力要比启动初期大的多，所以如果汽包壁温差过大会更加危险。
在锅炉停炉冷却过程中，冷却速度或操作控制不当，就会造成汽包壁温差过大。在停炉后的冷却过程中，随着锅炉的冷却，压力逐渐下降，饱和温度也随之下降。汽包外壁有保温层，温度下降很慢，此时汽包向上部的蒸汽和下部的炉水传热。与汽包上壁接触的饱和蒸汽被上壁加热后成为过热蒸汽，过热蒸汽的比重较饱和蒸汽小，所以在汽包的上壁与
饱和蒸汽之间形成了一层过热蒸汽薄膜，过热蒸汽的导热性能较差，而且也不能形成对流换热，因此汽包上部的冷却很慢，而汽包下半部接触的是炉水，在停炉冷却过程中，炉水仍在缓慢地循环，汽包的下部在炉水对流换热的冷却下，温度下降得较快。所以在停炉冷却过程中仍然是汽包上半部温度高，下半部温度低，形成温差，当冷却速度过快或操作不当时，会造成汽包壁温差尽一步加大，甚至超过规定值，损坏汽包。
13838529852
