水泥余热发电培训丛书2文档格式.docx
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AQC低压
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汽轮机最怕蒸汽在汽缸内膨胀做功的过程中，凝结成水，因为转子高速旋转，一旦发生水击叶片，特别是在最后几级，叶片直径越来越大，蒸汽凝结成水滴的几率也越来越大，水击必然会使叶片变形，甚至断裂，酿成重大事故。
因此汽轮机要求蒸汽在做功过程中，从主汽门到凝汽器入口，决不允许蒸汽结成水。
显然饱和蒸汽是满足不了这个要求的。
为此汽包内的饱和蒸汽要经过过热器进一步加热，成为过饱和蒸汽（干蒸汽），再进入主汽门（AQC低压过热器进入补气门），输送到汽轮机内做功。
过热蒸汽的温度比饱和蒸汽的温度高得多，它能满足在汽轮机中自始至终不凝结成水的要求。
由于汽轮机端的汽压较低，因此过热蒸汽的压力比饱和蒸汽压力略低。
图4.36、4.37和4.38是SP炉和AQC炉过热器出口集箱的构造。
图4.36.SP炉的过热器出口集箱
图4.37.AQC炉的高压过热器出口集箱
图4.38.AQC炉的低压过热器出口集箱
二．锅炉热循环系统图
至此已经介绍完了锅炉各部分运转的原理，以图4.39的SP炉热循环系统图作为总结。
在此就该图作一些补充说明：
1．高压给水泵出口温度约42°
C，经过AQC炉的共有省煤器，升温到121°
C，再进入SP炉省煤器，给水在进入省煤器时的温度称为给水温度，所以SP炉的给水温度是121°
C。
2．在停机检修时，给水泵可以向过热器提供一条反冲洗用水通道，即将除盐水从过热器出口集箱打入，再从进口集箱排出，这就是反冲洗的含义。
图4.39.SP锅炉热循环系统图
三．给水自动调节系统
在锅炉运行中，锅炉参数是随工况的变动而变化的，为使参数稳定在规定范围内，就需要调节和控制，以适应运行条件的变化。
给水自动调节系统的任务是使给水量适应蒸发量，使汽包水位保持在允许范围内。
目前常用三冲量给水自动调节系统。
在该系统中调节器接受汽包水位H、主蒸汽流量D和给水流量W三个信号，如图4.40所示。
在此调节系统中，汽包水位是控制目标，任何原因引起的水位变化，都将使调节器动作，改变给水调节阀开度，使水位维持在规定值。
（可以在图4.39中，找到自动调节系统的有关传感器和水位控制器）
图4.40.三冲量给水自动调节系统
主蒸汽流量与给水流量的不平衡是引起汽包水位变化的原因。
而主蒸汽流量是水位调节的补偿信号。
正常运行中，如果需要增加发电机负荷，505数字调速器通过电－液转换器CPC，由油压伺服系统将调速汽阀开大，使蒸汽流量增大，这会引起汽包水位降低，水位调节系统接受到该信号，驱使给水电动调节阀开大，稳定了汽包水位，完成了调节任务。
如果并没有得到调度调整负荷命令，由于汽水系统偶然出现的某种扰动，主蒸汽流量突然增加，调节系统接受信号也会驱使给水电动调节阀开大，但这种情况下调节系统同时还会接受到一个“虚假水位”信号：
由于蒸汽流量突然增加，汽包汽压降低，饱和温度降低，汽包水面沸腾程度加剧，引起虚假的“水位”升高，要求关小电动调节阀。
由于此时调节器接受到的两个信号所要求的变化方向相反，相互抵消，所以调节器基本上不动作。
这正是我们所希望的结果。
由于汽包容量足够大，上述随机出现的扰动，对锅炉安全运行毫无威胁，可以置之不理，我们不希望因为这些扰动的存在而使电动调节阀频繁动作。
在实际运行中，即使对电负荷不作任何调整，屏幕上显示的输出电功率数字也会在某一小范围内不断上下波动，可见汽水系统是处于一种小扰动不断的动平衡状态中。
实际运行中用于种种原因，经常停运给水自动调节系统，由值班员手工操作电动调节阀的开度，值班员不要被“虚假水位”所迷惑，只有当给水量与蒸汽流量不平衡引起的汽包水位变化时，才需要操作。
由于给水调节阀受到上述三种信号的作用，保证了给水调节质量。
三冲量的给水调节只适于锅炉正常运行。
在锅炉起动、停止过程及小于30％额定负荷时，调节器只接受水位信号进行调节。
第五节余热锅炉的运行和维护
锅炉是压力容器，在正式投入运行前，不但要通过业主方对建设施工单位的验收鉴定，而且必须取得地方政府质检部门的安全运行许可证。
比起汽轮机、发电机、厂用电系统、化学水处理系统，锅炉系统更容易发生人身和设备安全的事故，况且工作环境差，锅炉是半露天结构，烟气和灰渣有腐蚀性化学残留物，所以对于锅炉运行要特别强调安全第一。
一．锅炉启运前的检查
新锅炉启运前及锅炉机组每次大修后，锅炉运行人员应按照规程对锅炉本体及烟道进行重点检查。
1．炉墙完整、严密、无严重损坏现象。
2．蒸发器、省煤器及烟道内清洁无杂物。
3．各人孔门应完整无损、开闭灵活、严密无漏。
4．各测量仪表和控制装置的位置正确、完整、严密、畅通。
5．系统挡板完整严密、传动装置完好、开关灵活、位置指示正确。
6．无焦渣及杂物，脚手架已拆除。
7．锅炉内部检查完毕后，确认内部无人，将各人孔门、检查孔洞严密关闭。
8．检查传动装置，明确下列各项：
（1）各风门闸板开关灵活、方向正确、传动装置牢固可靠；
（2）各传动、减速机构，装置完整，并有适量的润滑油。
9．检查转动机械应符合下列要求：
（1）所有安全遮拦及保护罩完整牢固、靠背轮联接完好、传动皮带完整齐全、紧度适当、地脚螺丝不松动；
（2）检查汽水管道应符合下列要求：
A.支吊架完好、管道能自由膨胀；
B.保温完整、表面光洁、其颜色符合《电力工业部技术管理法规》规定；
C.管道上有明显表示介质流动方向的箭头；
D.与系统隔绝用的堵板拆除；
E.检查各阀门、风门、应符合要求；
F.与管道连接完好、法兰螺丝已坚固；
G.手轮完整、固定牢靠、门杆清洁、无弯曲及锈蚀现象、开关灵活；
H.阀门的填料应有适量的压紧余隙、丝堵已拧紧，主要阀门的保温良好；
I.传动装置的连杆、接头完整、各部销子连接牢靠固定电控或油控装置良好。
10.具有冲洗时防止烫伤工作人员的防护罩。
11.照明充足。
12.检查安全阀应符合下列要求：
（1）排汽管与疏水管、完整、装置牢固；
（2）弹簧完好、压紧。
13．检查承压部件的膨胀指示器，应符合下列要求：
（1）指示板牢固地焊接在锅炉的骨架或主要梁柱上，指针垂直焊接在膨胀元件上；
（2）指示板的刻度正确、清楚、在基准点上、涂有红色标志；
（3）指针不能被外物卡住，指针与板面垂直，针尖与板面距离3~8mm；
（4）锅炉在冷态时，指针应垂直在基准点上。
14．检查压力表应符合下列要求：
（1）表盘清晰，锅筒压力表在工作压力处应划有红线，表针指示在零点；
（2）校验合格，贴有校验标志，并加铅封；
（3）照明充足。
上述检查完毕以后，应将结果记录在有关记录簿内，对所有发现的问题应通知安装和检修的负责人予以消除。
二．水压试验
作为压力容器的余热锅炉在投运前及每次大修后，都必须按《管道技术规范》（DL5031-94）进行水压试验。
1．水压试验的目的：
检验锅炉受压部位的耐压强度和严密性，不允许出现外观变形和渗漏现象。
2．水压试验的范围：
锅炉本体，锅炉范围内的管道及有关附件，包括汽包、蒸发器、省煤器；
高、低温过热器等受压部件以及下降管、上升管、主蒸汽管、给水管等锅炉范围内的管道，还包括成型件和阀门仪表等。
但不包括安全阀和水位表，安全阀的整定和水压试验单独进行；
水位表不作水压试验。
3．水压试验压力：
是汽包工作压力的1.25倍。
水压试验开始加压前，参加试验的所有部件内都应上满水，不得残留气体，因为容器内存在气体，易出现压力不稳现象。
水压应缓慢地升降，当水压上升至工作压力时，应暂停升压，检查各部份有无漏水和异常现象，然后再升至试验压力，保持20分钟，压力无波动；
再降至工作压力进行全面检查，检查期间压力应保持不变，检查中若无破裂变形及涌漏水现象，则认为水压试验合格。
由于锅炉给水泵升压速率太快，不能满足水压试验逐步、渐进式的升压要求，所以应当采用调试专用的试压泵；
同时还必须配备2只经过校验合格的1.5级或更高精度的压力表安装于汽包顶部，用于读取数据。
4．水压试验的用水：
应采用软化水或加有一定剂量氨的除盐水，如无条件也可用澄清水加上一定剂量的氨或联氨，水温不应过高或过低，以20～50°
C为宜。
锅炉水压试验合格后应及时放水，并办理签证。
对于新建锅炉，水压试验合格后，方可进行炉墙砌筑和炉墙外护板的安装。
三．锅炉试运前的准备工作
1、煮炉
水源：
除盐水，无条件时允许使用清洁水质，加到汽包最高水位。
锅炉安装完毕后，应有一星期以上的自然干燥期，并经常检查炉墙是否有龟裂现象，如未发现变形开裂，就可以进行煮炉。
煮炉的目的：
利用碱性物质的皂化作用，以清除受热面内部的油脂、铁锈及其它污垢。
（1）采用碱性煮炉时，加药量按锅炉实际水容积计算，每立方水加氢氧化钠
和磷酸三钠各2～3kg（按100％纯度），药品加入后，通入烟气进行加热，升压到汽包工作汽压的75％左右，对空排汽量为10～15％额定蒸发量，煮炉48小时后，从下部排污管轮流排污换水，直到水质达到试运标准为止。
（2）煮炉期间，应定期从汽包取样分析，当炉水碱度低于45mmol/L时，应补充加药。
（3）煮炉前应制定煮炉操作规程，并严格执行。
（4）药品应溶化后加入锅内，煮炉时应严格控制水位，药液不得进入过热器。
（5）煮炉结束，锅炉停炉放水后，应检查汽包及各下集箱内部，彻底清扫内部附着物的残渣。
2．管道的吹洗
锅炉的汽包出口管道、过热器及其通向汽轮机主汽门的管道，在投入供水及供汽之前，必须用蒸汽进行吹洗，以清除管道内的杂物和锈垢。
如果不清除干净，投产后它们会随着蒸汽带到各处，轻则损坏阀门结合面，重则被带入汽轮机，引发调速汽阀故障，甚至损坏汽轮机叶片。
蒸汽管道上的流量表（流量孔板）不能吹洗，以免杂物堵塞。
蒸汽管道的吹洗，一般在煮炉后进行，吹洗是利用蒸汽压力产生的高速汽流，也就是用高速汽流的冲刷力，将杂物冲走；
同时依靠冲洗时高温蒸汽造成管壁温度的升高和变化，使附着于管路内壁的杂物脱落并被吹出。
用水进行吹洗时，其水质宜为除盐水或软化水，吹洗水流量应大于正常运行时的最大水流量，当出水澄清，出口水质和入口水质相接近时为合格。
过热器及其蒸汽管道系统吹洗时，应注意下列要求：
（1）所有临时管的截面积应大于或等于吹洗管的截面积，临时管尽量短捷以减少阻力。
（2）吹洗时控制阀门应全开。
（3）被吹洗系统各处的吹管系数应大于1，以保证蒸汽吹洗时对异物的冲刷力大于额定工况时汽流的冲刷力。
吹管系数＝【（吹管蒸汽流量）2×
吹管时蒸汽比容）】/【（额定负荷流量）2×
额定负荷时蒸汽比容】
（4）吹洗时压力为1.0MPa，蒸汽流量为锅炉额定蒸发量的60～70％。
（5）锅炉吹洗时的压力下降值应控制在饱和温度下降值不超过24°
C范围内。
（6）各阶段吹洗过程中，至少应有一次停炉冷却（时间8小时以上）以提高吹洗效果。
（7）采用稳压吹洗，每次不小于15分钟，应按《电建规》要求，装设靶板检查，达到《电建规》的合格要求。
所谓靶板检查，是在被吹洗管路末端（通常在汽轮机主汽门前）安装的临时排汽管内（或排汽口处）装设靶板，以检查冲洗质量。
靶板一般用铝板制作，宽度为装设靶板处管道内径的10％左右，长度等于管子内径，装设方向应对正汽流冲击方向。
在保证吹管冲刷力合格的前提下，连续两次更换靶板检查，靶板上冲击斑痕粒径小于1mm，且用肉眼观察斑痕不多于10点时为合格。
（8）管道冲洗和吹洗完后，应整理记录，办理签证。
最后再说明一下，煮炉和管道的冲洗和吹洗的重点对象是不同的：
煮炉的范围包括除过热器以外的炉水循环系统的全部管路；
而管道的冲洗和吹洗，只限于汽包出口后的汽水管道和过热器，不包括蒸发器和省煤器。
3、蒸汽严密性试验
当锅炉煮炉完毕，蒸汽管道吹洗结束后，锅炉即可升到工作压力，进行蒸汽严密性试验。
锅炉的水压试验是在锅炉冷状态下检查锅炉的严密性，而蒸汽严密性试验则是在热状态下对锅炉的严密性进行检查。
（1）试验检查项目：
1）锅炉的焊口、人孔、手孔和法兰等的严密性；
2）附件和全部汽水阀门的严密性；
3）汽包、集箱、各受热部件和锅炉范围内的汽水管路的膨胀情况，支座、吊杆和弹簧的受力，移动和伸缩情况是否正常，是否有妨碍膨胀之处；
4）检查护墙外部是否有裂纹；
5）蒸汽严密性试验的检查结果应详细记录，并办理签证。
对新安装的锅炉必须进行蒸汽严密性试验。
（2）蒸汽严密性试验检查方法：
l）先加热升压至0.3～0.4MPa，对锅炉范围内的法兰、人孔、手孔和其它连接部份的螺栓进行一次热态下的紧固，继续加压至工作压力检查人孔、手孔、阀门、法兰等处的严密性，并检查锅筒、集箱、管路和支架等的膨胀情况。
2）打开本体炉门，注意倾听炉内有无泄漏的响声。
检查人员必须站在炉门的一侧，并戴上必要的劳动保护用品。
3）用眼睛观察泄漏的部位和发现泄漏线索，只要巡回检查不漏项就能发现泄漏的部位。
检查轻微漏汽时，可以用温度较低的玻璃片、手电筒或其他金属物件，在接合面或接合缝四周放置一会，观察是否有水珠凝聚在其上。
还可以通过保温材料变色、灰尘痕迹等线索来发现泄漏部位。
4）在巡回检查中，还可以通过人体感觉热量的变化来发现泄漏的部位。
4．安全阀调整：
安全阀是锅炉运行中汽包或过热器发生事故，出现汽压异常超高时，避免事故范围扩大的一道保险屏障。
SP和AQC锅炉每个汽包及过热器出口集箱都装设有1只全启式弹簧式安全阀。
对新安装的锅炉，在进行蒸汽严密性试验之后，若无重大缺陷，即可升压进行安全阀调整（即定铊）。
检修后的安全阀也必须进行调整，以保证安全阀的动作准确、可靠。
安全阀的调整试验，是一项技术性较强的重要工作，关系到锅炉运行中的安全防爆，故应由有经验的专业人员来主持与操作。
调整安全阀的压力以各就地压力表为准，压力表应校验合格。
弹簧式安全阀在调整前应将调整螺丝调至较高压力值的位置，调整试验开始后，要求把汽压缓慢上升到调整试验压力后，用旋紧螺母来调整弹簧的压紧力，以保证蒸汽压力稍高于弹簧压紧力时，安全阀即动作。
安全阀调整试验，必须注意安全，首先要防止锅炉超压。
因此安全阀的调整试验只能逐个进行，而且是先调整定值最高的工作安全阀，然后调整定值低的控制安全阀，在调整试验各安全阀的压力数值时，为防止其他安全阀动作，可在其他安全阀上压上重物。
在整个调试过程中，应多次对照汽包就地压力表与操作盘监视的压力表，指示的压力值不应相差太大；
调试人员应站立在安全位置，以防止被安全阀动作时喷出的蒸汽烫伤，无关人员不得在旁边逗留。
安全阀在调试中，若由于设备的问题而不能回座时，应停止调整，进行检修。
安全阀调整压力：
汽包工作安全阀：
Pr＝l.06PN汽（PN汽为汽包内蒸汽压力）；
过热器集箱控制安全阀：
Pr=1.04PN过（PN过为过热器蒸汽压力）。
三．锅炉的启动
在做完上述工作后就可与汽轮发电机组一起进行72小时试运行，72小时试运行主要是对施工、设计和设备质量进行考核，检查设备是否达到额定出力，是否合乎规定。
对于锅炉每次大修后的启动，可参照执行。
为避免管子粘灰，SP炉启动时炉水应保持较高温度，因此要求AQC炉先运行，使SP炉启动时炉水有较高温度；
AQC炉故障需要退出时，SP炉一起退出。
72小时试运行结束后，施工单位应向使用单位办理试运签证和设备技术资
料的移交工作。
1．锅炉启动前的检查和锅炉上水
（1）锅炉附属设备状态检查：
各种传动设备是否完好；
给水泵、循环水表是否正常；
振打除灰装置及螺旋出灰机能否正常工作；
（2）按以下位置开放和关闭阀门：
蒸汽系统：
主汽门关闭，对空排汽门开启、过热器疏水门开启；
给水系统：
给水门开启；
各集箱放水门、排污门关闭；
蒸汽、炉水取样一次门、汽包加药门开启；
汽包过热器放空阀开启，水位报警器、平衡容器门处于工作状态；
安全阀处于完好状态；
给水压力表、汽包饱和蒸汽压力表、过热器压力表门开启；
汽包水位计、低置水位计处于工作状态；
（3）关闭炉墙各人孔门和检查孔，检查其严密性；
（4）检查除盐水箱及除氧水箱的水位，保证锅炉运行有足够的水量。
检查工作完毕后，启动给水泵向锅炉上水，上水速度不宜过快，上水时间一般不小于2小时，水温不宜过高或过低，以40～50°
C为宜，当汽包水位上升到最低水位时，停止上水。
停止上水后，汽包水位应保持不变，如发现水位有上升或下降时应查明原因予以处理；
2．启动拉链机，启动机械振打除灰装置。
3．关闭锅炉烟气旁通烟道，缓慢开启锅炉烟道进、出口电动百叶阀门（先开启出口阀门，再开启进口阀门），与水泥窑运行人员密切联系，使通过锅炉烟道的烟气量及烟温逐渐增大和增高，使炉温缓慢上升，按每分钟10°
C左右增加，避免炉温变化过快，使锅筒及受热面、护板炉墙受到损伤。
4．启动时必须严密监视汽包水位，正常运行水位为±
30mm，极限水位为±
75mm，当汽包水位上升超高时，可适当的放水，并进行排污。
保证正常水位的同时，应使汽温汽压均衡地上升，并使锅炉各部分温度均匀。
5．检查确认汽包压力升至0.1MPa时关闭汽包排汽阀、过热器排汽阀,蒸汽管道疏水阀；
6．在升压过程中,检查确认各承压部件的受热膨胀情况,如有异常,应立即查明情况及时处理;
7.确认汽包压力升至0.3MPa时,依次对过热器及各蒸发器放水阀放水,同时注意汽包水位变化（主要是为了消除受热面各部分受热不均匀等情况）.
8.当汽包压力升至0.3MPa时,及时热紧主要管道上的阀门、法兰及阀门压盖螺栓;
9.当确认汽包压力升至0.6MPa时,冲洗水位计并核对水位;
10.当确认汽包压力升至0.6MPa时,开启主蒸汽管道上各疏水阀前后手动阀;
11.当汽包压力升至1.0MPa时,全面检查锅炉系统,如发现有不正常情况,应立即停止升压,待故障消除后继续升压;
12.确认汽包压力升至1.0MPa时,接值长通知准备启动汽机系统,对汽机系统作全面检查.
13.确认蒸汽压力升至1.6MPa、过热蒸汽330°
C时,与锅控操作员核对锅炉主要参数。
14.在启动过程中，必要时可打开对空排气阀，对空排气阀的开度应适当。
在升压过程中，必须监视水位变化情况，维持正常水位。
三．并炉
1．开启蒸汽母管和主汽管上疏水阀排出凝结水。
2．当锅炉汽压低于运行系统的汽压0.05-0.1Mpa时，即可开始并汽。
3．先开启并汽阀上的旁通阀后缓慢开启并汽阀，然后关闭旁通阀和母管、主汽管上疏水阀。
4．并汽时应保证锅炉正常水位，保证汽压比运行系统低0.05-0.1Mpa，有水击现象时及时疏水并排净。
5．供汽前主动通知中控操作人员做好准备工作，先暖管再供汽。
四．锅炉的正常运行
运行人员的任务就是要保证运行参数的稳定和绝对安全。
为做到上述两点，要求余热锅炉的运行人员必须随时监视运行工况的变化，主要是监视汽压、汽温、水位、以及汽水品质。
汽水品质不可忽视，汽水品质不合格易造成受热面结垢、积盐、恶化传热，严重的还会引起超温爆管。
在余热锅炉正常运行中，要求每班至少进行4次全面巡视检查，如果发现异常，应该及时处理。
一般巡视检查的范围包括余热锅炉房内的全部设施，对巡视检查出的问题，除及时处理外，还需做好记录，以备查用。
余热锅炉房的日常记录工作是每小时进行一次。
记录的目的在于分析运行情况，合理进行操作，判断事故的隐患。
1．汽压调节
保持汽压稳定是余热锅炉运行中一个很重要的指标。
如果汽压过高，会引起安全阀的频繁动作；
余热锅炉汽压波动太大，则不能满足汽轮机运行的要求，同时也可能引起锅炉本身发生事故。
因此运行人员必须密切注视运行压力的变化，做到勤与水泥生产操作人员联系，与汽轮发电机操作人员联系，调整负荷，保持汽压稳定。
2．汽温调节
如锅炉投入运行后出现过热蒸汽温度偏低，应关注受热面的积灰情况，监视除灰器等设备的运行情况是否正常。
3．烟气温度检测：
排烟温度过高，其原因除进口烟温过高外，也有可能因锅炉各受热面积灰严重，使热效率变差而引起，所以排烟温度过高时，应监视锅炉进口烟温，如超过375°
C时应与水泥生产线运行人员联系，控制进口烟温。
如果锅炉进口烟温正常，那么应检查锅炉各部受热面积灰情况，积灰严重应采取措施，使受热面保持清洁，以提高受热效率。
如果排烟温度过低，说明锅炉的炉墙有严重的漏凤，人孔门关闭不严或锅炉进口烟温过低，这样会降低锅炉的热效率，使锅炉出力降低到影响汽机的正常运行，对锅炉除尘系统的运行带来不利的影响。
在下表所列的有关部位安装有Pt100热电阻，用来监视烟气温度。
SP锅炉烟气温度测点位
序
名称
安装位置
量程
数量
1
热电阻
锅炉进口烟温
0～600°
C
2
锅炉出口烟温
3
省煤器进水温度
4
省煤器出水温度
5
过热器集箱温度
6
过热蒸汽温度
7
过热器前烟温1
8
过热器前烟温2
9
过热器后烟温1
10
过热器后烟温2
11
省煤器前烟温1
12
省煤器前烟温2
13
省煤器后烟温1
14
省煤器后烟温2
AQC锅炉烟气温度测点位置
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