第十章 锅炉的试验.docx

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第十章锅炉的试验

第十章锅炉的试验

第一节锅炉水压试验

1、锅炉水压试验目的

锅炉的汽水系统检修后进行整体水压试验，是为了在冷态下检验各承压部件的严密性和检查锅炉承压部件是否有残余变形，判断其强度是否足够。

水压试验时承压系统内充满着高压水，其压力能均匀地传递到各个部位。

如承压部件上有细小孔隙或焊口、法兰阀门手孔、堵头等处不严密，水就会渗漏出来，另外如承压部件其薄弱部位承受不了高压水时，会产生永久变形甚至破裂。

所以根据水压试验的渗漏，变形和损坏情况，及时处理消缺，就能达到锅炉承压部件初步试验的目的。

这也是检验承压部件制造、安装、检修质量的一项行之有效的传统检验方法。

2、锅炉水压试验种类

水压试验有两种：

工作压力的水压试验和超水压试验。

1）在下列情况下进行工作压力水压试验：

a、承压部件检修后。

b、检修或更换部分阀门，锅炉管子，联箱等。

c、运行一段时间后需要查漏。

d、锅炉大、小修后或局部受热面检修后。

2）在下列情况下需进行超水压试验

a、新安装的锅炉。

b、停用一年以上的锅炉恢复使用。

c、大面积更换受热面，更换面积超过50％。

d、汽包进行重大修理后或过热器、水冷壁等联箱更换过。

e、根据运行情况对设备安全可靠性有怀疑时。

3、水压试验范围

水压试验范围按设备的承压程度分为高、低压两个系统分别进行。

1）在向锅炉进水之前，应将所有的空气阀打开，各疏放水系统及锅炉本体范围内的二次阀门关闭。

2）启动给水泵，微开锅炉进水阀门，向炉内平稳缓慢地进水，避免引起急剧水冲击。

3）锅炉进水后，应对省煤器，水冷壁及低温过热器等部件进行排放清洗约20min，当水质基本透明或Fe<1000ug／1时，即可关闭放水门。

4）在锅炉进水过程中，应经常检查空气门是否冒气，如不冒气则应查明原因，是否空气门排气不畅或承压部件泄漏等，当锅炉最高点空气门向外冒水且无气泡声时，再隔3-5min，即可关闭空气门。

5）锅炉满水后，应注意控制升压速度，水压上升速度一般以每分钟不大于0．2-0．3MPa为宜。

6）当压力上升至试验压力的40％左右时，应暂停升压，进行一次初步检查，并记录各膨胀指示器的下沉数据，如未发现有轻微渗漏，则可继续升压至工作压力。

7）在水压升至接近工作压力时，应特别注意压力的上升速度，必须均匀缓慢，防止超压，当压力升至工作压力后，立即停止升压，记录停止升压的时间，观察5min内压力下降情况，同时进行全面检查，对查出的缺陷及泄漏情况应作好记录。

8）根据工作压力试验检查结果，确定是否可继续升压进行超压试验，在超压试验前，所有检查人员应停止在承压部件上进行检查和工作退出炉室，所有无关人员应全部撤离水压试验禁区范围，在水冷壁，过热器及省煤器等部件上各选1—2点为监视点，测量该处管子的直径，待试验完毕后再测一次，观察其有无残余变形，并解列不参加超压试验的部件。

9）从工作压力升至超压试验压力过程中，升压速度每分钟不应超过0．1MPa，当升至超压试验压力时，压力表监视人应记下时间，并在此压力下保护5min，然后降压到工作压力，再进行检查，检查期间压力应维持不变。

10）全面检查完毕后，即可逐步降压，降压速度可较升压速度稍快些，一般每分钟可下降0．3-0．5MPa，直至压力降至零为止。

11）超压试验完毕后，则应将卡住的安全阀恢复，水位计一次阀门打开，千万不能遗忘。

12）锅炉水压试验结束后，是否需要放水或加药保养，则由锅炉启动点火时间和有关部门的要求而定。

7、水压试验合格鉴定标准

1）高压阀系统水压试验5分钟内的压力下降值不得超过0．5MPa，再热器系统5分钟压力下降值不得超过0．1MPa。

2）承压元件金属壁和焊缝没有水珠，水雾和泄漏湿润痕迹。

3）检查承压部件无任何残余变形。

8、锅炉水压试验及安全注意事项

在锅炉水压试验中，为了确保人身和设备的安全必须注意以下事项：

1）在锅炉进水时，管理空气门及给水门的工作人员不准擅自离开工作岗位，以免炉内水满溢出烫伤其他工作人员。

2）在锅炉水压试验升压过程中，应停止炉本体内外一切检修工作，非参加试验工员一律离开现场，严格执行操作命令监护制度及设备状态挂牌制度。

3）锅炉进行1．25倍工作压力超压试验时，在保护试验压力的时间内不准进行任何检查，应待压力降至工作压力后，才可进行检查工作。

4）锅炉在进水升压过程中，严密监视水温与汽包壁温差不大于40℃，以免在进水升压时由于汽包上下壁温差太大而导致汽包发生弯曲变形，或汽包管座产生泄漏，当压力升至0．3MPa时，要再拧紧一下更换过垫床的人孔螺栓，以改善汽包受热后其螺栓，倒门，垫料等膨胀不一致，受力不均的情况，防止倒门泄漏。

5）承压部件水压试验，必须在无损探伤和热处理合格后进行。

6）锅炉进水时，务必将承压系统内的空气全部排出，以免在水压时因管内有空气而使升压过程减慢，压力监视发生困难，压力表指针摆动不稳，压力仪表也容易损坏。

第二节锅炉风压试验

风压试验的目的是在冷状态下检查炉膛，冷热风系统，烟气系统的严密性，同时找出漏风处予以消除，以提高锅炉的经济运行性能，漏风试验一般有正压法和负压法两种方法。

1、正压法

正压试验是保持炉膛和烟道微正压状态来检查其是否漏风。

平衡通风锅炉是将引风机入口挡板和炉膛，烟道各炉门全部关闭，在送风机入口处撒入白粉或施放烟幕，启动送风机保持炉膛正压50—100Pa。

当白粉或烟幕被送入炉膛和烟道中，就会有缝隙处和不严密处逸出，留下痕迹。

试验后寻找痕迹进行堵塞处理。

2、负压法

负压试验是保持炉膛和烟道负压状态以检查其是否漏风。

启动引风机，开启挡板保持炉膛负压150—200Pa，然后用蜡烛或靠近或可能会漏风处，若不严密则烛光或烟火会被负压吸向该处，检查人员做好标记，待试验后作堵塞处理。

除此以外，还可用手试探或耳听响声寻找漏风处。

锅炉在运行中可用烟气分析仪沿烟气流程逐段测定炉膛和烟道各部的漏风情况。

第三节锅炉的燃烧调整试验

1、锅炉燃烧调整试验的目的和内容

为了保证锅炉燃烧稳定和安全经济运行，凡新投产或大修后的锅炉，以及燃料品种、燃烧设备、炉膛结构等有较大变动时，均应通过燃烧调整试验，确定最合理、最经济的运行方式和参数控制要求，为锅炉的安全运行、经济调度、自动控制及运行调整和事故处理提供必要的依据。

锅炉燃烧调整试验一般包括炉膛冷态空气动力场试验、锅炉负荷特性试验、风量分配试验、最佳过剩空气系数试验、经济煤粉细度试验、燃烧器的负荷调节范围及合理组合方式试验、一次风管阻力调平试验等项目。

2、锅炉燃烧调整试验应具备的条件

进行锅炉燃烧调整试验前应具备下列条件：

2．1具有有关技术部门批准的试验大纲和详细的试验计划、项目、步骤、方法、操作要求和注意事项。

2．2锅炉机组各主、辅机能正常运行，出力能满足试验要求。

2．3具有足够的符合试验要求的燃料。

2．4影响试验正确性的缺陷已消除。

2．5停用或隔绝影响试验正确性的系统或设备。

2．6试验所需加装的设备、测点已加装完毕，并经有关技术部门鉴定验收符合要求。

2．7准备好试验所需的仪表，仪器及有关测试设备，并对其准确性和测试精度事先进行校验、标定，应能符合要求。

2．8所有参加试验的人员（包括试验测试人员和运行有关人员等）熟悉试验的目的、内容、方法、步骤、要求及安全注意事项。

3、锅炉燃烧调整试验的一般技术要求

锅炉热态试验的煤种应采用锅炉的实用煤种。

试验期间的燃烧性质不应有较大的变动，给水温度应和设计值相近。

试验前，先将锅炉各运行参数调整到试验所要求的数值，经稳定一定时间后方可开始试验。

试验期间要求保持不变的参数，其波动范围应符合《电站锅炉性能试验规程》的规定。

设备的实际状态，受热面的清洁程度及燃料特性等如果预先规定的条件发生偏离，则应记录在试验报告中。

试验期间应停止一切可能干扰试验工况的操作（如吹灰、排污、除焦等），如因试验时间过长必须进行某些操作时，应在试验记录中加以说明。

各单项试验，每改变一种工况一般应重复试验两次，如两次试验的结果相差过大，应重新试验。

对较次要工况的试验也只做一次，但如发现与一般规律不符时也应重新试验。

锅炉负荷特性试验，在每种负荷下应至少重复试验两次。

试验期间对参数的观测次数原则上根据实际可能和取得平均值的需要而定。

对参数测定和记录的间隔时间，按《电站锅炉性能试验规程》规定：

主要参数为5-15min，次要参数一般为30min，烟气分析的间隔时间为15~20min，煤粉取样为每个试验工况不少于两次。

固体燃料采样应在整个采样期间均匀间隔采样，采样的有效时间与锅炉的试验工况的时间相等，但采样开始和结束的时间应视燃料从取样点到送入炉膛所需的时间而适当提高。

炉渣的取样，应在整个试验期间连续或等时间间隔进行，以保证样品的代表性。

取样时间可视具体方法而定，但采样次数应不少于10次。

4、锅炉燃烧调整试验的方法和要求

4。

1炉膛冷态空气动力场试验．

炉膛冷态空气动力场试验是在冷炉状态下观察燃烧器和炉膛的空气动力工况，即燃料、空气和燃烧产物三者的运动情况的一项试验。

在正常运行锅炉的炉膛中，尤其是燃烧器出口的气流伴随着强烈的燃烧和传热过程所发生的复杂运动是冷态试验无法完全摸拟的。

但是如能满足炉膛及燃烧器出口射流的冷热态模化要求，还是可以通过冷态试验比较直观地检查炉内气流的分布、扩散、扰动、混合等情况，从而帮助发现和分析一些问题的。

炉膛冷态空气动力场试验的观察方法通常有飘带法、纸屑法、火花法和测量法等几种。

这些方法，分别利用布带、纸屑和自身能发光的固体微粒及测试仪器等显示气流方向·、微风区、回流区、涡流区的踪迹。

有时往往将几种方法同时使用，如利用测速管测量射流的速度，利用火花法（或飘带法、纸屑法）来观察射流的运动轨迹、气流形式和射程等。

在炉膛冷态空气动力场试验中，对炉膛气流和燃烧器射流的主要观测内容有：

4．1．1炉膛气流的主要观测内容有：

a、炉内气流或火焰的充满程度；

b、炉内气流的动态情况以及观察是否有冲刷管壁、贴壁和偏斜等现象：

c、炉内各种气流的相互干扰情况。

4．1。

2四角布置的直流燃烧器的观测内容：

a、射流的射程及沿轴线速度衰减的情况：

b、切圆的位置及大小：

c、射流偏离燃烧器几何中心线的情况：

d、一、二次风离喷口的混合距离及各射流的相对偏离程度等：

e、喷口倾角变化对射流混合距离及相对偏离程度的影响等。

4．2锅炉负荷特性试验

锅炉负荷特性试验通常包括锅炉最大负荷、最低稳燃负荷及经济负荷等项试验。

4．2．1锅炉最大负荷试验

锅炉最大负荷试验是为了检验锅炉机组可能达到的最大负荷。

并预计在事故情况下锅炉的适应能力。

试验时按不大于规定的加负荷速率逐渐将锅炉负荷升至试验所需的最高值，并保持2h以上。

其间应注意锅炉各辅机、热力系统，各调温装置及自控装置的适应能力；注意汽水系统的安全性，各受热面的金属温度、蒸汽参数、炉水和蒸汽的品质、减温水流量，各段风烟温度和风烟系统的阻力等应无越限或不正常的反应。

4．2．2锅炉最低稳燃负荷试验

锅炉最低稳燃负荷试验的目的，是为了确定燃煤锅炉在不投油或气体燃料助燃时，能够长期稳定燃烧所能达到的最低负荷。

试验时按额定负荷5％-10％的幅度逐级降低锅炉负荷，并在每级负荷下保持15-30min，直至能保持燃烧稳定的最低限（或按协议规定的数值或降至锅炉的保证最低稳燃负荷）。

降荷过程中应密切监视炉膛内燃料的着火情况，炉膛负压及过剩空气系数（或氧量）的变化。

在每级负荷下均应对各主要运行参数进行测量和记录。

最低稳燃负荷下的试验持续时间应不少于2h，必要时还可进行一些短时的扰动调节，以考验该负荷下锅炉燃烧的稳定性以及汽包水循环的可靠性。

为了保证试验过程的安全，试验前需检查和确认火焰监测系统和灭火保护装置的性能良好，锅炉运行人员应熟悉试验操作的要求和有关的安全措施并掌握事故处理的正确方法。

4．2．3锅炉经济负荷试验

锅炉的经济负荷试验，通常是在以上两项试验的过程中进行。

通过对各级负荷下参数的测量、记录和计算，得出其中锅炉净效率最高的负荷范围，即为该锅炉的经济负荷。

4．3风量分配试验

按照锅炉实际使用的煤种，通过风量分配试验确定合理的一、二、三次风风率和各层二次风的分配原则。

风量分配试验一般可结合锅炉负荷特性试验进行。

针对锅炉燃烧器的类型及实用煤种，二次风门开度分别采用倒宝塔、腰鼓及均匀型等分配方式进行试验，通过试验找出各种不同负荷下大风箱风压及各风门开度的合理值。

4．4最佳过剩空气系数试验

所谓最佳过剩空气系数是指锅炉的排烟热损失，化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失三者之和即（q2+q3+q4）为最小时的过剩空气系数。

试验时在保持一次风量不变的情况下，依靠改变总风量或二次风量来调整锅炉的过剩空气系数，在每一个预定的试验工况下，按锅炉反平衡热效率试验的要求，对有关项目进行测量、记录，依此计算整理出各试验工况下的q2、q3、q4值。

通过在不同负荷和不同过剩空气系数下的多次试验，找出各种负荷下的最佳过剩空气数值。

4．5经济煤粉细度试验

经济煤粉细度是指在排烟热损失和机械不完全燃烧热损失（即q2十q4）-以及制粉设备的电耗和金属消耗的总和为最小时的煤粉细度。

试验一般在额定负荷的80%-100％时进行。

试验先调整保持锅炉各运行参数稳定，然后分阶段调整煤粉细度至每一个预定的试验范围，在每一个工况下，按锅炉反平衡净效率试验要求，对各有关项目进行测量、分析、取样及记录，通过计算整理出各试验工况时的q2、q4损失和制粉系统的电耗，并从中确定最经济的煤粉细度。

4．6燃烧器的负荷调节范围及合理组合方式试验

该项试验的目的是为了找出燃烧器出力的调节范围，以确定锅炉在不同负荷下运行燃烧器的合理数量（即不同负荷下制粉系统的投运台数）和运行燃烧器的合理组合方式。

试验时应分阶段调整锅炉负荷，对预定的各种组合方式进行逐项试验，并注意各工况时炉内燃烧的稳定性，各项热损失、蒸汽和风烟系统各参数以及安全性最差的受热面的特征参数等的变化情况。

当燃烧器出力超过调节范围而使燃烧工况变差时，应增加或减少燃烧器的投运数量，在增、减燃烧器时，试验各种组合方式对锅炉安全经济的影响。

4．7一次风管阻力调平试验

锅炉各一次风管在现场布置时由于长度、弯头数量、垂直高度等的不同造成了各管段阻力的原始差异，由于管段阻力不同，将造成各一次风管中风量和煤粉量的分配不均匀，给锅炉燃烧工况及安全经济运行带来不良的影响，因此必须通过试验调整，将锅炉各一次风管的阻力调平。

一次风管阻力的调平试验一般先在冷炉状态下进行，冷态调平后再在热态下进行复测和重新调整，从而达到各一次风管的阻力在热态时基本相等。

第四节锅炉电动、气动、液动执行机构的校验

锅炉各电动门、调节门、气控装置、风机的动叶、静叶和风烟系统各风门及档板的校验是锅炉机组检修后的验收项目之一。

1、校验注意事项。

经检修后的设备校验时应有锅炉、电气、热工检修人员参加，校验前应先明确需要校验的设备，经检查确认完整后方可送上电源，对既有近控又有遥控的设备，近、遥控都应进行校验，校验时就地应有专人负责监视设备的动作情况，电动门校验时还应记录电动关闭后的予留圈数，如不符合标准，应要求检修人员及时进行调整，检修后的设备，在用执行机构校验前应先手动操作数圈，检查机械部分正常，操作灵活无卡涩现象，校验风机的动叶调节装置前，应先投入相应的液压油系统，须待油压正常后方可进行校验工作，气控装置校验前应先检查控制气源正常。

为防止异常情况的发生，已投入运行的系统及承受压力的设备不可进行校验工作，停后系统所属设备，没有试转单也不可以进行校验工作。

2、电动门的校验。

电动门有近控和遥控的校验，校验时注意电动门的高、低限动作情况应正常，指示灯显示及阀门开度指示与实际相符合，阀门开足时开度指示应有95％-100％。

阀门关闭时开度指示应在0％，然后对其进行电动门关闭预留圈数的校验，校验结束后应将手动操作关闭的圈数开出，以防力矩过大造成电动开启失灵。

对一些调节门开启或关闭后将联动开启或关闭对应电动隔绝门的设备，还应校验这些电动门的联动动作情况。

具有锅炉参数达到某值将自动打开或关闭功能的电动门，还应会同热工进行有关整定值和阀门动作情况的校验。

3、风机的动叶或静叶调节装置及锅炉各风门、档板、调节门的校验。

风机的动叶或静叶调节装置及锅炉各风门、档板、调节门校验时应开、关灵活，方向正确，开度指示90%-100％，与实际位置相符，各电动执行机构的制动性能良好，液动和气动装置校验时，除校验其动作情况正常外，还应检查系统或推动装置有无泄漏或其他异常情况。

凡参与程控或保护的所有设备，除按上述要求校验外，还应会同热工进行有关程控或保护回路的校验工作。

第五节锅炉的保护

1、锅筒水位

1）正常水位汽包中心线以下-220mm

2）正常水位范围：

最高正常水位线+50mm

最低正常水位线-50mm

3）高水位报警正常水位线+120mm

4）低水位报警正常水位线-170mm

5）高水位跳闸正常水位线+250mm

6）低水位跳闸正常水位线-300mm

2、锅筒壁温压

锅炉锅筒上、下及内、外金属壁温差，在运行中不大于40℃。

3、炉膛烟气压力

1）炉膛设计压力±5980PC

2）瞬间承受最大压力±9980Pa

3）炉膛报警压力±996Pa

4）燃料切断自动跳闸压力（高）+3240Pa

5）燃料切断自动跳闸压力（低）-2490Pa

4、受热面金属壁温报警值

1）低温过热器垂直段出口454℃

2）分隔屏管子出口486℃

3）后屏过热器管子出口567℃

4）末级过热器管子出口579℃

5）末级再热器管子出口590℃

5、启动时的炉膛出口烟温

锅炉启动时，炉膛出口烟温不超过538℃，此限定值由设置在炉膛出口两侧上方的烟气温度探针进行监控。

6、炉水循环泵保护限定值与联锁条件

1）启动联锁条件

循环泵两只出口阀必须开启。

由阀杆位置指示开关显示确证两只泵出口阀全开，才能启动。

任何一阀不处于全开状态时，泵不能启动，运行中的泵也必须跳闸停运。

2）炉水循环泵的保护限定值：

电机冷却水温度≥57℃报警

电机冷却水温度≥62℃（延迟5秒后）跳闸

泵壳与炉水间最大温差56℃

电机腔最小启动温度5℃

低压冷却水流量≤8m3/h报警

每台泵进出口差压≤60KPa跳闸

3）锅炉运行保护——循环泵进出口差压限定值

a、三台泵运行时

·发生二台泵的马达跳闸或二台泵的进出口差压都低于142.4KPa（20.3psi）时，发出报警和降负荷信号，须快速降负荷至60%B-MCR。

·发生三台泵的马达跳闸或三台泵的进出口差压低于81.4KPa（11.8psi）时，主燃料跳闸（MFT），锅炉停运（考虑压力波动等引进的误动作，故MFT延迟5秒钟动作）；

b、二台泵运行时

·发生一台泵的马达跳闸或一台泵的进出口差压低于142.4KPa（20.65psi）时，发出报警和降负荷信号，须快速降负荷至60%B-MCR。

·发生二台泵的马达跳闸或二台泵的进出口差压低于81.4KPa（11.8psi）时，主燃料跳闸（MFT），锅炉停运（延迟5秒钟动作）；

c、一台泵运行时

该泵的马达跳闸或该泵进出口差压低于81.4KPa（11.8psi）时，主燃料跳闸（MFT），锅炉停运（延迟5秒钟动作）。

4）冷却水源

必须设置备用冷却水源，正常水源供水停止后，应在4分钟内切换至备用水源。

在事故情况下，至少应连续供应4小时的冷却水量。

7、炉前油系统整定值

1）快关阀允许打开压力3.0MPa

2）泄漏试验起始压力4.0MPa

3）泄漏试验二分钟允许压力3.9MPa

4）低压报警压力2.5MPa

5）低压切除压力2.3MPa

6）高压报警压力3.5MPa

7）吹扫蒸汽高压报警压力1.1MPa

8）吹扫蒸汽低压报警压力0.5MPa

9）吹扫蒸汽温度报警>250℃

10）燃油粘度<3ºE

11）燃油低温报警10℃