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[摘 要]燃煤锅炉，出现水冷壁爆管紧急停炉后，汽包的上、下壁温差较大，将会导致汽包的热应力增大，进而导致汽包受到损伤，减少汽包的使用寿命，这对汽包的安全构成威胁。另一方面，会影响锅炉的抢修和锅炉上水工作的正常进行。采取相应的冷炉措施，来减小汽包的上下壁温差。
[关键词]水冷壁爆管；汽包温差；冷却；过热器
中图分类号：G623.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0385-01
前言：大庆油田热电厂安装3台HG-670/13.7-HM12型炉，1991年投产，配置六套直吹式制粉系统，2009年1月12日，#3号炉水冷壁爆破后紧急停炉，在冷却过程中，汽包的上、下壁温差逐渐增大，最大温差值高达到160℃。已超过超高压锅炉要求的汽包上、下壁温差不超过50℃的标准，直接影响到汽包的安全性和汽包的使用寿命。
一、锅炉水冷壁爆管后汽包上、下壁温差产生原因分析
1 、锅炉水冷壁爆管后停炉，采取加大给水量，仍无法维持汽包正常水位，停止上水，由于水冷壁漏泄，汽包压力也迅速下降。大量的炉水从漏泄点喷入炉膛，炉膛温度急剧下降，使炉膛内水冷壁管和炉水相应的温度急剧降低。而各段过热器管壁及过热蒸汽冷却速度较慢，过热蒸汽温度仍然处于较高的状态。在一定的时间内，会出现过热器内过热蒸汽停滞或倒流现象，其过热蒸汽的热量在汽包内进行释放，汽包的上壁温度高于下壁温度，出现了汽包的上、下壁温差。
2、在锅炉水冷壁爆管停炉后，汽包水位上至最高可见水位+200mm，采取4-6小时的密闭，缓慢降温的冷却方式，在停炉18-24小时后，汽包压力降低为零，汽包上、下壁金属温度大于50℃的条件下，开启的灰门，检查门、人孔进行自然通风冷却，这样会出现冷空气进入炉膛后冷却水冷壁后，冷空气吸收炉膛的热量后，空气温度升高变成热空气，炉膛内的热空气上升冷却炉膛内前屏、后屏过热器和顶棚过热器后，进入水平烟道冷却一、二级过热器和包墙过热器，这样就出现了，冷却炉膛水冷壁的是冷空气，冷却速度较快，出现水循环系统内的工质温度急剧下降，同时汽包内的工质温度也相应的降低，直接造成汽包的下壁温度急剧下降。而冷却各段过热器的是热空气，冷却速度较慢。这就出现了汽包上壁的汽室与蒸汽系统的管道相连接，蒸汽系统的冷却速度较缓，蒸汽系统管道的工质出现停滞或倒流，这就出现了汽包上壁和汽包下壁冷却降温速度不同步，汽包上、下壁的温度差超过50℃的现象。如果锅炉要进行抢修的状态下，采取启动吸风机通风冷却或带压放水时，会加剧了汽包上、下壁温差。
二、采取的措施减小汽包上、下壁温差
#3炉水冷壁爆破事故紧急停炉后的冷却过程中，汽包上下金属壁温最大达到160℃。将延误锅炉抢修、启炉前的准备工作和再次锅炉启动时间。同时汽包温差过大产生的应力大，改变了汽包材质的组织结构，降低了汽包的使用寿命，对安全生产是极其不利的，对此根据HG-670/13.7-HM12型鍋炉的结构，停炉后采取密闭锅炉本体所有风门、人孔门、检查孔，以防止冷空气进入炉膛急剧冷却水冷壁。将#1、6制粉系统的冷风门开启，关闭一次风挡板，开启#1、2吸风机入口挡板。利用#1、6制粉系统的高温炉烟管道进行反向通风，冷空气直接对前屏、后屏过热器和顶棚过热器进行冷却后，再进入水平烟道冷却一、二级过热器和包墙过热器。
严密关闭各风门、人孔门、检查孔，防止冷风进入炉膛冷却水冷壁。启动两台吸风机，将炉膛负压调整至-150Pa，进行强制通风冷却各段过热器。
经过5多个小时通风冷却后，汽包上壁温度缓慢下降，汽包下壁温度缓慢上升后呈下降趋势，温差逐渐减小。汽包上壁温度平均以32℃/h的速度下降，上、下壁温差平均以31℃/h的速度缩小，汽包的上、下壁温差已恢复到规定50℃的范围。完全符合汽包升温或降低速度60℃/h的标准。停止两台吸风机，开启各风门、人孔门、检查孔，进行缓慢通风冷却。
三、此项操作的应用范围及效益分析
1、本操作适用于锅炉水冷壁爆破后冷炉过程中。在停炉后，采取保持汽包水位，4-6小时内密闭降温，4-6小时后开启制粉系统的#1、6冷风门，对锅炉的水平烟道进行平衡通风，冷却各段过热器，使炉膛的水循环系统和蒸汽系统进行同步冷却，可以防止和减小汽包的上、下壁温差。
2、在汽包上、下壁温差规定的范围内，12小时后，可以启动吸风机，加快锅炉水循环系统和蒸汽系统的冷却速度。汽包上、下壁温差大于50℃时，可采取关闭各风门、人孔门、检查孔，减缓冷风对炉膛的水循环系统的冷却。
3、按上述方法进行冷炉，比常规的冷炉方式可缩短15小时以上，可以尽快达到锅炉抢修的条件和恢复锅炉的启动条件。减少因停炉造成的经济损失。
每次可缩短按15小时计算
电负荷按150WM/h=150WM/h =150000Kw/h计算
每Kw/h按0.36元计算
150000Kw/h*0.36元*15 h=810000元
四、结束语
自然循环锅炉的汽包是锅炉的重要部件之一。汽包的金属壁厚度远高于锅炉的其他承压部件，易因汽包的上、下壁温差较大，而产生应力，缩短汽包的使用寿命。同时汽包是连接蒸发、下降、上升、接受省煤器来水的中心枢纽，工质在汽包内进行汽水分离。因此锅炉在点炉、停炉、日常调整和事故停炉过程中，汽包温差是主要的监视参数之一，严格控制汽包的上、下壁温差在50 ℃以内。当汽包上、下壁温差超过规定值时，采取相应的措施控制规定值以内，从而延长汽包的使用寿命。
参考文献：
[1]李笑乐.工程热力学.中国电力出版社，2003：103-115页
[2]大庆油田热电厂锅炉运行规程
[关键词]水冷壁爆管；汽包温差；冷却；过热器
中图分类号：G623.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0385-01
前言：大庆油田热电厂安装3台HG-670/13.7-HM12型炉，1991年投产，配置六套直吹式制粉系统，2009年1月12日，#3号炉水冷壁爆破后紧急停炉，在冷却过程中，汽包的上、下壁温差逐渐增大，最大温差值高达到160℃。已超过超高压锅炉要求的汽包上、下壁温差不超过50℃的标准，直接影响到汽包的安全性和汽包的使用寿命。
一、锅炉水冷壁爆管后汽包上、下壁温差产生原因分析
1 、锅炉水冷壁爆管后停炉，采取加大给水量，仍无法维持汽包正常水位，停止上水，由于水冷壁漏泄，汽包压力也迅速下降。大量的炉水从漏泄点喷入炉膛，炉膛温度急剧下降，使炉膛内水冷壁管和炉水相应的温度急剧降低。而各段过热器管壁及过热蒸汽冷却速度较慢，过热蒸汽温度仍然处于较高的状态。在一定的时间内，会出现过热器内过热蒸汽停滞或倒流现象，其过热蒸汽的热量在汽包内进行释放，汽包的上壁温度高于下壁温度，出现了汽包的上、下壁温差。
2、在锅炉水冷壁爆管停炉后，汽包水位上至最高可见水位+200mm，采取4-6小时的密闭，缓慢降温的冷却方式，在停炉18-24小时后，汽包压力降低为零，汽包上、下壁金属温度大于50℃的条件下，开启的灰门，检查门、人孔进行自然通风冷却，这样会出现冷空气进入炉膛后冷却水冷壁后，冷空气吸收炉膛的热量后，空气温度升高变成热空气，炉膛内的热空气上升冷却炉膛内前屏、后屏过热器和顶棚过热器后，进入水平烟道冷却一、二级过热器和包墙过热器，这样就出现了，冷却炉膛水冷壁的是冷空气，冷却速度较快，出现水循环系统内的工质温度急剧下降，同时汽包内的工质温度也相应的降低，直接造成汽包的下壁温度急剧下降。而冷却各段过热器的是热空气，冷却速度较慢。这就出现了汽包上壁的汽室与蒸汽系统的管道相连接，蒸汽系统的冷却速度较缓，蒸汽系统管道的工质出现停滞或倒流，这就出现了汽包上壁和汽包下壁冷却降温速度不同步，汽包上、下壁的温度差超过50℃的现象。如果锅炉要进行抢修的状态下，采取启动吸风机通风冷却或带压放水时，会加剧了汽包上、下壁温差。
二、采取的措施减小汽包上、下壁温差
#3炉水冷壁爆破事故紧急停炉后的冷却过程中，汽包上下金属壁温最大达到160℃。将延误锅炉抢修、启炉前的准备工作和再次锅炉启动时间。同时汽包温差过大产生的应力大，改变了汽包材质的组织结构，降低了汽包的使用寿命，对安全生产是极其不利的，对此根据HG-670/13.7-HM12型鍋炉的结构，停炉后采取密闭锅炉本体所有风门、人孔门、检查孔，以防止冷空气进入炉膛急剧冷却水冷壁。将#1、6制粉系统的冷风门开启，关闭一次风挡板，开启#1、2吸风机入口挡板。利用#1、6制粉系统的高温炉烟管道进行反向通风，冷空气直接对前屏、后屏过热器和顶棚过热器进行冷却后，再进入水平烟道冷却一、二级过热器和包墙过热器。
严密关闭各风门、人孔门、检查孔，防止冷风进入炉膛冷却水冷壁。启动两台吸风机，将炉膛负压调整至-150Pa，进行强制通风冷却各段过热器。
经过5多个小时通风冷却后，汽包上壁温度缓慢下降，汽包下壁温度缓慢上升后呈下降趋势，温差逐渐减小。汽包上壁温度平均以32℃/h的速度下降，上、下壁温差平均以31℃/h的速度缩小，汽包的上、下壁温差已恢复到规定50℃的范围。完全符合汽包升温或降低速度60℃/h的标准。停止两台吸风机，开启各风门、人孔门、检查孔，进行缓慢通风冷却。
三、此项操作的应用范围及效益分析
1、本操作适用于锅炉水冷壁爆破后冷炉过程中。在停炉后，采取保持汽包水位，4-6小时内密闭降温，4-6小时后开启制粉系统的#1、6冷风门，对锅炉的水平烟道进行平衡通风，冷却各段过热器，使炉膛的水循环系统和蒸汽系统进行同步冷却，可以防止和减小汽包的上、下壁温差。
2、在汽包上、下壁温差规定的范围内，12小时后，可以启动吸风机，加快锅炉水循环系统和蒸汽系统的冷却速度。汽包上、下壁温差大于50℃时，可采取关闭各风门、人孔门、检查孔，减缓冷风对炉膛的水循环系统的冷却。
3、按上述方法进行冷炉，比常规的冷炉方式可缩短15小时以上，可以尽快达到锅炉抢修的条件和恢复锅炉的启动条件。减少因停炉造成的经济损失。
每次可缩短按15小时计算
电负荷按150WM/h=150WM/h =150000Kw/h计算
每Kw/h按0.36元计算
150000Kw/h*0.36元*15 h=810000元
四、结束语
自然循环锅炉的汽包是锅炉的重要部件之一。汽包的金属壁厚度远高于锅炉的其他承压部件，易因汽包的上、下壁温差较大，而产生应力，缩短汽包的使用寿命。同时汽包是连接蒸发、下降、上升、接受省煤器来水的中心枢纽，工质在汽包内进行汽水分离。因此锅炉在点炉、停炉、日常调整和事故停炉过程中，汽包温差是主要的监视参数之一，严格控制汽包的上、下壁温差在50 ℃以内。当汽包上、下壁温差超过规定值时，采取相应的措施控制规定值以内，从而延长汽包的使用寿命。
参考文献：
[1]李笑乐.工程热力学.中国电力出版社，2003：103-115页
[2]大庆油田热电厂锅炉运行规程