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承压锅炉,与常压锅炉的区别

来源: 时间:2018-05-09

  承压锅炉就是我们通常所见的密闭式的锅炉。锅炉内的汽水系统由密闭的容器和管道组成,并受火焰加热,在工作中承受流体压力,属于压力容器。

  

  承压锅炉包括蒸汽锅炉、导热油锅炉(也叫有机热载体锅炉)和承压热水锅炉,一般所说的承压锅炉指的是蒸汽锅炉。工作压力大于0.1MPa的热水锅炉。

  

  承压热水锅炉处在封闭的循环系统中且在循环水泵出口压力下工作,若出口堵死并进行加热,则可能造成直接经济损失或爆炸事故,即承压锅炉有爆炸的危险性。

  

包头锅炉


  常压热水锅炉供热系统与通常的承压热水锅炉供热系统,主要区别有以下几点:

  

  (1) 承压热水锅炉供热系统的锅炉是承压设备,具有爆炸的危险。而常压热水锅炉供热系统锅炉不承压,始终与大气相通,所以,锅炉在任何情况下都不会爆炸,安全性能好。

  

  (2)承压热水锅炉是满水的,没有水位控制问题。常压热水锅炉有水位控制问题。就是锅筒满水的锅炉,顶部仍连接有开口箱,仍有水位控制问题。

  

  (3)承压热水锅炉必须装设压力表、安全阀和温度计,因为锅炉始终处于满水状态,所以不设水位计,而常压热水锅炉仅有水位计和温度计,因锅炉与大气相通,锅内压力始终为大气压力,没有爆炸危险,所以不必安装安全夜工,也可以不装压力表。

  

  (4) 承压热水锅炉供热系统的循环水泵,是抽系统工程的回水送往锅炉,一般选用清水泵。它既要克服系统循环阻力,又要维持锅炉有一定压力,保证高温时锅水不汽化。而常压热水锅炉供热系统的循环水泵是从锅炉里抽水,水泵是热水泵,其作用是克服系统阻力外,主要是克服回水调节阀的阻力。

  

  (5) 承压热水锅炉既能供应低温水,又能供高温水。而常压热水锅炉只能供应小于100℃的低温水。

  

  排烟温度偏高时锅炉普遍存在的问题,对机组运行经济性影响较大,本文介绍的降低排烟温度运行优化和技术改造项目也是电厂实际工程成功案例,为实际解决此类问题也提供了参考。

  

  对于排烟温度高的问题,在通过诊断分析后,应先通过燃烧调整,将锅炉燃烧工况调整到最优化的状况,尽量将燃烧影响因素降到最低,但是对于大部分电厂而言,燃烧调整降低排烟温度的幅度有限,通常能降低5~10℃,所以对于排烟温度高15℃以上的锅炉,技术改造是主要的手段。

  

  下面具体介绍降低排烟温度优化和改造技术:

  

  1 锅炉运行优化技术

  

  锅炉的运行优化一般是通过锅炉燃烧优化调整试验,使锅炉燃烧情况得到改善,最大程度消除燃烧不当对锅炉经济性参数包括排烟温度的影响,为锅炉提供最佳运行方式。锅炉燃烧优化调整试验一般包含以下几个方面:

  

  (1)制粉系统优化试验;(包含一次风调平、一次风量调整、经济煤粉细度调整等方面。)

  

  (2)氧量优化试验;

  

  (3)二次风(辅助风、周界风、SOFA风)配风调整试验;

  

  (4)变磨煤机组合试验;

  

  (5)煤质变化调整试验;

  

  (6)最佳燃烧工况试验;

  

  2 空气预热器改造

  

  空气预热器受热面改造适用于两种情况:空气预热器受热面腐蚀、空气预热器换热面积偏小。空气预热器改造方式有更换空气预热器蓄热片、增加蓄热片高度、增加蓄热片数量、整体更换空气预热器等形式。

  

  (1)更换空气预热器蓄热片

  

  如果锅炉排烟温度高的主要原因为空气预热器受热面严重腐蚀,造成空气预热器换热能力严重下降,排烟温度高,热风温度低,那么对空气预热器进行蓄热片的更换是有效的改造手段。此类情况在运行超过10年以上、原煤硫分高,空气预热器冷端腐蚀、堵灰严重的机组上较为常见。

  

  更换空预器蓄热片时也可考虑更换蓄热片的波形,选择高效换热的蓄热片波纹型式,但是需注意的是,空预器蓄热片波形换热效果越好,空预器阻力越大。

  

  (2)增加空气预热器高度

  

  近年来,某些新投产机组存在空气预热器受热面换热能力不足的问题,导致排烟温度升高,达不到设计值。某厂1000MW机组锅炉投产后排烟温度较设计值高,检修时利用空预器预留空间,加高空预器热段蓄热片高度,降低排烟温度约3~5℃。

  

  (3)增加蓄热片数量

  

  安徽某电厂600MW机组锅炉检修时,发现装载的蓄热片重量未达到设计要求,后通过增加空预器蓄热包中蓄热片数量的方式,降低了排烟温度。

  

  (4)空气预热器冲洗

  

  空预器的水冲洗对减少积灰效果较好,能有效降低排烟温度,但是部分电厂在空预器水冲洗之后未能完全干燥空预器中残留的水分,机组启动后,空预器中水分与飞灰产生极难清理的板结灰垢,运行中吹灰器无法清除,空预器阻力急剧升高,某些锅炉空预器阻力满负荷时达到2kPa以上,换热能力严重下降。

  

  合理的空预器水冲洗方式应该是利用检修机会,将空预器拆包清洗,某厂600MW机组锅炉每次大小修时均将空预器蓄热片拆出锅炉,对堵塞严重的蓄热包进行拆包,逐片清洗,工期约为15天,清洗效果较好,能保证空预器通畅,换热效果较好。

  

  (5)整体更换空气预热器

  

  整体对空预器进行更换改造是最直接的提高空预器换热能力的方式,但是投资较大。

  

  3 省煤器受热面改造

  

  对于空预器前烟温较高,热风温度余量充足的锅炉,可考虑进行增加省煤器受热面的改造,某厂300MW机组通过增加“H”型鳍片省煤器面积,降低排烟温度15℃,效果较为明显。锅炉增加省煤器改造是有效降低排烟温度的措施,但是改造高压省煤器还需考虑到水温欠焓、省煤器布置空间的限制,空气预热器出口空气气温降低的问题。

  

  4 低压省煤器

  

  利用锅炉排烟余热直接加热给水回热系统的低压给水(主凝结水)通常称之为低压省煤器,其结构与一般省煤器相似。低压省煤器水侧连接于汽轮机回热系统中的低压部分,由于内部流过的介质是凝结水泵供出的低压主凝结水,其水侧压力较低,故称为低压省煤器。低压省煤器改造后排烟温度降低幅度基本能达到15℃以上。

  

  5 复合相变换热器

  

  复合相变换热器技术灵活的使用了气化液化相变的强化换热技术,在换热器管内让传热工质处于相变工作,在保证不受酸露腐蚀的情况下将烟气废热有效地利用,在冬季时将余热用来加热锅炉进风,替代暖风器;夏季时用来加热低加凝结水,节省汽轮机抽汽量,提高机组效率,降低热耗。根据山西某电厂的经验,加装复合相变换热器,年平均排烟温度降低10℃以上,夏季高负荷时通过调整凝结水流量,排烟温度降低达到30℃以上。

  

  6热管空气预热器

  

  近年来,热管式空气预热器在国内外电站锅炉中也有部分应用。与常规的管式空气预热器相比,热管具有如下技术特征:(1)良好的导热性能。热管采用管内工作介质的蒸发与冷凝来传递热量,其导热系数是相同尺寸纯铜的40~10000倍;(2)热流密度的可变性。由于热管的加热段与冷却段可根据需要来调整,因而可根据需要通过改变加热段与冷却段热管的传热面积比来控制热管的传热量及管壁温度;(3)由于采用冷热侧完全隔绝,杜绝了漏风。

  

  7 其他余热利用装置

  

  排烟温度余热利用的技术还有其他一些改造方法,譬如后置式空气预热器、水媒介空预器预热器等等,本文不一一详述。


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