大家有没有注意到在锅炉上水过程中如果上水温度与汽包壁温之间差值或上水速度控制不当，就很容易造成汽包壁停炉后汽包壁温温差大过大这是由于在锅炉上水时，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停爐后汽包壁温温差大。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，形成停炉后汽包壁温温差大当上水温度与汽包壁温度差值过大或上水速度过快时，就会造成汽包壁停炉后汽包壁温温差大过大甚至超过规定值这種情况下汽包各点的壁停炉后汽包壁温温差大往往是同步变化的。锅炉启动过程中升温和升压速度、油枪的投停及切换、制粉系统的启動时间、初始煤量的选择及启动后期升负荷速度等控制不当，也会造成汽包壁停炉后汽包壁温温差大过大

由于锅炉汽包壁厚、长度增大，承受的压力又特别高因而机组启、停过程中容易产生汽包内外上、下壁停炉后汽包壁温温差大，产生较大的热应力对汽包的安全运荇和寿命造成影响。所以在机组运行过程中，有效控制汽包壁停炉后汽包壁温温差大十分重要

为什么锅炉汽包停炉后汽包壁温温差大鈈能超过50℃？

汽包下半部分有一定量的水供水冷壁蒸发，上半部分是蒸汽锅炉在停炉冷却过程中，由于汽包上半部分接触的是蒸汽洏下半部分接触的是水，所以汽包上半部分冷却速度比下半部分慢从而汽包上下壁面产生停炉后汽包壁温温差大。按规定停炉后汽包壁温温差大不得超过50度，因此这就使汽压不能急剧下降否则会导致汽包下部分冷却过快，最终导致汽包上下停炉后汽包壁温温差大超过50喥

为什么规定上下停炉后汽包壁温温差大不能超过50度呢？

因为停炉后汽包壁温温差大大会造成较大的热应力，同时停炉冷却期间汽包內压还较高在热应力和内压的共同作用下，可能会出现超过材料许用应力的情况就会造成汽包损坏。

锅炉点火升温期间汽包上下部汾同样也存在较大停炉后汽包壁温温差大，也就存在较大热应力但此时汽包内压较低，只要升温期间控制汽包上下停炉后汽包壁温温差夶不超过50度汽包壁面应力仍会在许用范围之内。

可见汽包在停炉冷却期间，如果压力下降太快就会导致汽包下壁面降温过快，汽包仩下壁面产生热应力比点火升温时更加危险

当受到向上外力而发生弯曲变形时，汽包上半部分受到拉伸；汽包下半部分受到压缩原理見简图:

汽包在点火升温或者停炉冷却过程中，热应力过大

由于上半部分壁面温度大于下半部分壁面温度，汽包上半部分膨胀量大而下半部分膨胀量小。汽包作为一个整体这就导致上半部分受到下半部分的限制而不能充分膨胀，结果使上半部分产生了压缩汽包下半部汾在上半部分膨胀量大的影响下，会被上半部分拉伸一起膨胀结果结果使下半部分产生了拉升。

所以：汽包上半部分受压缩上半部分受拉伸，导致汽包向上弯曲

可见，同是汽包向上弯曲变形的情况一个是由外力引起，一个是由热应力引起

汽包壁停炉后汽包壁温温差大产生的原因：

进入锅炉的水具有一定的温度，水进入汽包后首先与汽包下部接触如果水温低于汽包壁温，则容易导致汽包下壁以及丅壁的内壁先降温从而使汽包上壁温度高、下壁温度低，内壁温度低、外壁温度高这种现象常在机组温态、热态或极热态启动时发生。如果水温高于汽包的壁温则汽包下壁以及下壁的内壁先升温，这样则使汽包上壁温度低、下壁温度高内壁温度高、外壁温度低。

点吙升压阶段随着压力的升高，炉水和蒸汽的温度也随之升高汽包的下半部被炉水加热，而上半部被蒸汽加热虽然炉水温度和蒸汽温喥在升温过程中基本相同，但是由于蒸汽的放热系数比水的放热系数大2～3倍所以上部汽包壁的温升要远远高于下部汽包壁的温升，升压速度越快产生的壁停炉后汽包壁温温差大就越大。另外停炉冷却后，伴随着汽包压力的下降汽包内饱和蒸汽被上部汽包壁加热后成為过热蒸汽，过热蒸汽较饱和蒸汽密度小在汽包上部内壁形成一层过热蒸汽的保护膜，过热蒸汽的导热性能差且不能形成对流换热，導致上汽包壁温冷却很慢而下汽包壁接触的是炉水，仍在构成自然循环冷却较快。所以在停炉过程中上半部分温度高，下半部分温喥低

国产亚临界300MW机组锅炉汽包壁厚在140～160mm之间，汽包内水和蒸汽的饱和温度随着压力升高而升高与水和蒸汽接触的汽包内壁温度接近饱囷温度，但外壁则是靠汽包壁金属导热而升高使内、外壁产生传热停炉后汽包壁温温差大。

在锅炉启动初期锅炉内水循环比较弱，汽包内水流缓慢在炉膛受热较弱局部甚至出现循环停滞区，这部分停滞区水温明显偏低而蒸汽在汽包内的蒸汽空间传热相对较均匀，使汽包上、下壁停炉后汽包壁温温差大进一步增大当省煤器再循环阀不严密时，在启动过程中向锅炉补充给水时一部分低温水不经过省煤器而直接进入汽包，导致汽包壁停炉后汽包壁温温差大增大

锅炉上水阶段的汽包壁停炉后汽包壁温温差大主要通过控制上水温度和上沝速度实现。锅炉在冷态时必须严格控制上水温度与汽包壁金属停炉后汽包壁温温差大不大于40℃。在有条件时尽量采用正停炉后汽包壁温温差大，这样一方面对膨胀和缩短启动时间有利更重要的是可以补偿停炉期间省煤器过冷导致给水经过省煤器后温度的下降。有的給水经过省煤器的温降可以达到40℃～60℃特别是在省煤器爆管导致的紧急停炉和汽包壁温较高的情况下，为了检修需要不断对省煤器处皷风，导致处于尾部烟道的省煤器完全冷却上水时，省煤器周围空气温度只有10℃～30℃上水温度应考虑省煤器温降的问题。另外锅炉仩水的速度越快产生的停炉后汽包壁温温差大相应就越大，因此上水速度也必须加以控制一般规定夏季上水时间不少于2h，冬季不少于4h若上水温度与汽包壁停炉后汽包壁温温差大小于40℃时，可适当加快上水速度反之，则应减慢上水速度

运行中只要能准确地监视汽包沿長度方向若干截面的上、下壁停炉后汽包壁温温差大和内、外壁停炉后汽包壁温温差大，控制好汽包压力变化率监测给水温度，汽包就能安全稳定运行国内的大型机组一般仅在下降管和饱和蒸汽管安装温度测点，通过监测其外壁温度来推测汽包壁停炉后汽包壁温温差大狀况

（1）启动初阶段及稳定运行阶段蒸汽引出管外壁温度与汽包上内壁温度差很小，可以用前者代替后者也可以用当时汽包压力对应嘚饱和蒸汽温度来代替汽包上内壁温度。

（2）在启动初阶段及稳定运行阶段尤其在先经底部蒸汽加热的点火启动的初阶段，集中下降管外壁温度与汽包下部内表面温度差很小可以用前者代替后者。

（3）停炉过程中蒸汽引出管的外壁温度与当时压力下的饱和温度差很小，可以用前者代替后者

（4）在停炉到锅炉放水，集中下降管外壁温度与汽包下部内壁温度差很小可以用前者代替后者。

实践证明汽包上、下壁停炉后汽包壁温温差大、内、外壁停炉后汽包壁温温差大只要不大于50℃，产生的附加停炉后汽包壁温温差大热应力将不会对汽包造成破坏停炉过程尽量采用滑参数停机，避免全压停机在滑参数停炉过程中，根据汽包壁停炉后汽包壁温温差大的情况控制汽压的丅降速度如发现汽包壁停炉后汽包壁温温差大超标或汽包壁停炉后汽包壁温温差大的产生速度加快，则减慢降压速度并根据当时的情況，尽量滑至更低的参数后停炉在停炉之前，如果汽包壁停炉后汽包壁温温差大偏大则在熄火前维持低参数运行一段时间，消除在滑參数停炉形成的部分汽包壁停炉后汽包壁温温差大

避免带压放水或降低放水时的压力。汽包放水压力在0.5～0.8MPa放水时先放水，后放汽即先开省煤器放水，再开定排、加热各阀最后开一次汽疏水及空气阀。另外在放水期间不强制通风可有效地控制汽包壁温度差不超过35℃。根据实际情况冬季放水时的压力可以取上限，夏季放水压力可以取下限有的机组在放水后30～40min汽包上、下壁停炉后汽包壁温温差大迅速上升，甚至可以达到70～90℃由于汽包放水后形成的壁停炉后汽包壁温温差大大小和放水时的压力有关，所以降低放水压力可以有效降低放水后形成的壁停炉后汽包壁温温差大但是，过低的放水压力不利于锅炉的烘干防腐所以选择合适的放水压力非常重要。通常规定放沝压力在0.49～0.78MPa之间各机组可以根据停炉后汽包壁温的实际情况和放水后的实际烘干情况确定放水压力。此外放水的速度对汽包壁停炉后汽包壁温温差大也有一定的影响，放水速度较快易产生壁停炉后汽包壁温温差大对于汽包压力在0.5～0.8MPa放水不能满足汽包壁温要求，而低压仂又不能满足烘干要求的机组则应采用充氮保养或低压放水后引入邻炉热烟气进行干燥。

保证锅炉汽水系统、风烟系统严密性以及避免鍋炉急剧冷却锅炉熄火停炉后，炉内温度往往还很高锅炉的储热很大，而锅炉的冷却主要是靠受热面与空气之间的对流换热漏入炉膛的冷空气受热后通过烟囱排入大气。锅炉的储热量越多通风量越大，则冷却、降温的速度就越快因此，当锅炉停炉后在锅炉经过充分通风(一般需3～5min)将受热面吹扫干净后，应停引、送风机关闭风、烟、粉系统所有的风门挡板；检查锅炉各看火门、打焦孔等门孔应关閉；检查捞渣机水封及上水封槽水封应正常，否则进行补水至正常；检查汽水系统各阀门(包括疏水阀)应关闭严密

尽量维持汽包在高水位運行，减少补水的次数锅炉停炉后由于锅炉不断被冷却，汽压逐渐降低随着工质的不断消耗，造成汽包水位下降300MW机组锅炉汽包内径為1600～1800mm，汽包长度为20000～22000mm左右水位计零位一般取汽包中心线或以下，所以若汽包满水即一般意义上的300mm，实际上汽包上侧还有大概500mm的空间這样保持给水300t/h的流量2～3min(具体流量和时间因机组而异)，就能使汽包内的水充分接触到汽包内上壁而不溢流至过热器当水位降到-50mm时，再按照哃样的方法给锅炉上水可以有效减少锅炉上水的次数。锅炉停炉后由于炉内温度、炉水温度仍然很高，在锅炉上水时应继续投入除氧器加热装置如果辅汽压力允许，应尽量提高给水温度减少水温与汽包壁的停炉后汽包壁温温差大。

过热器和再热器爆管后若机组无法繼续运行则停炉保持一组送、引风机运行，保持20%左右的总风量炉膛负压维持在正常值即可，维持汽包水位正常尽量减少强制通风和洎然通风的时间。省煤器和水冷壁爆管后若水位无法维持则停炉，保持一组送、引风机运行保持20%左右的总风量，炉膛负压维持在正常徝即可尽量减少强制通风和自然通风的时间。

汽包壁停炉后汽包壁温温差大过大的危害及易发生的阶段：（仅供参考）

汽包壁停炉后汽包壁温温差大过大的危害：

汽包上部壁温的升高使得上壁金属欲伸长而被下部限制因而受到轴向压应力，下部金属则受到轴向拉应力這样 将会使汽包趋向于拱背状的变形。过大壁停炉后汽包壁温温差大的产生将会导 致汽包的热应力增大且上下停炉后汽包壁温温差大越夶，则应力也越大进而导 致汽包受到损伤，减少汽包的使用寿命

汽包上下壁停炉后汽包壁温温差大大易发生的阶段：

锅炉启动初期、鍋炉停炉后的降温降压过程中，都是汽 包上下壁停炉后汽包壁温温差大大易发生的阶段不同压力下水的饱和温度并不 是线性的，低压阶段水的饱和温度随压力变化较大，而高压 阶段水的饱和温度随压力变化较小，因此机组启动初期、 锅炉停炉后的降温降压过程中，應严格控制汽包压力的变化

2.1锅炉启动阶段汽包上下壁停炉后汽包壁温温差大大的原因分析 锅炉启动初期，炉水温度逐渐上升未起压前無蒸汽产 生，由于上水温度高于汽包下壁温度导致汽包下壁温度高于 上壁温度。锅炉起压后会产生一定的饱和蒸汽，由于饱和蒸 汽温喥与汽包上壁存在停炉后汽包壁温温差大饱和蒸汽对汽包壁放热，且释放 汽化潜热汽包上壁温度会逐渐高于下壁温度。随着汽包压力 嘚上升饱和温度变化逐渐缓慢，汽包上壁温度也逐渐上升 上下壁停炉后汽包壁温温差大会逐渐减少。

锅炉启动过程中减小汽包上下壁停炉后汽包壁温温差大的控制措施：

严格控制升温升压速度特别是点火初期;逐渐增加炉 膛燃烧强度，避免大幅度增减;尽可能保持炉内燃燒的均匀启动过程中尽可能保持前后墙燃烧强度均匀;适当进行定排， 促进炉内水循环

锅炉停炉后汽包壁停炉后汽包壁温温差大大的原洇分析 散热条件差异较大:

汽包处于炉外并保温，加之热容量 较大使汽包壁温逐步高于汽包内的水汽温度。汽包筒体上半 部分一部分热量姠炉外散热一部分向汽包内部散热，一部分 向汽包下半部散热而汽包筒体的下半部分一部分热量向炉外 散热，一部分向汽包内部散热同时还要接受来自上半部分传 递过来的热量。冷却方式差异较大:停炉后锅炉进入降压和冷却阶段 汽包主要靠内部工质进行冷却，由于汽包内炉水压力及对应的 饱和温度逐渐下降汽包下壁对炉水放热，使汽包壁很快冷 却而汽包上壁与蒸汽接触，在降压过程中放热系数較低金 属冷却缓慢，所以出现上部壁温大于下部壁温造成停炉后汽包壁温温差大。如 降压速度越快则停炉后汽包壁温温差大越大，特别是当压力降到低值时将出 现较大的停炉后汽包壁温温差大。

锅炉停炉后放水前控制汽包壁停炉后汽包壁温温差大大的控制措施：

1、停炉后控制通风风量与通风时间避免锅炉急剧冷 却。锅炉熄火后保持一组送引风机运行维持风量600t/h，充 分通风将受热面吹扫干净吹扫15min 後停止引送风机，锅 炉负压维持以炉膛微正压为原则进行自然通风冷却通风量偏大或通风时间长会导致汽水系统压力加速下 降，汽包内壓力同步下降汽包内汽水饱和温度也随之下降。由于汽包上下两部分散热条件的差异不可避免地造成停炉后 汽包壁停炉后汽包壁温温差大偏大。而且汽压越低，饱和温度下降速度越快 汽包壁停炉后汽包壁温温差大的形成也加快。

2、提高给水温度锅炉停炉后，由于爐内温度、炉水 温度仍然很高在锅炉上水时应将除氧器辅汽加热装置投入， 如果辅汽压力允许除氧器水温应保持在100以上，尽量提 高给沝温度减少水温与汽包壁的停炉后汽包壁温温差大。

3、维持汽包在高水位运行利用汽包高水位控制汽包 壁停炉后汽包壁温温差大。这樣做的目的是提高汽包水位减少汽包汽侧筒体体 积，将省煤器中较汽包内水温更低的水送入汽包一方面使汽 包内水温有所下降，另一方面平衡上下壁停炉后汽包壁温温差大

5、及时关闭连排、加药、取样门，减少炉水外排汽 包不得随意补、放水。

锅炉停炉后带压放水湔应具备的条件：

锅炉放水前通知化学启动机组排水槽排污泵，投入排 水槽减温水注意监视机组排水槽水位及温度(不超过 60)。汽包压力降至0.8MPa 时汽包壁温降低至180左右， 汽包上下壁停炉后汽包壁温温差大最大一点小于15(越小越好)放水前应 逐步消除汽包上、下壁停炉后汽包壁溫温差大，保持小的停炉后汽包壁温温差大开始放水后汽包 上、下壁停炉后汽包壁温温差大较难控制。

锅炉停炉后带压放水的操作过程：

1、停运电泵开启定排总门及各个分支一二次门、下 联箱放水手动一二次门、A侧和B侧省煤器放水门，锅炉带 压放水当机组排水槽温度忣水位能满足要求、汽包上下壁温 差也不大的情况下，尽可能加快放水速度以便锅炉能保持足 够余热烘干残留水蒸气。

2、当汽包压力降臸0.5MPa 时联系热控强制减温水 闭锁阀逻辑，开启过热、再热汽减温水各门开启给水、减温 水管道各放水门，反冲洗减温水管道并通知热控人员仪表管 放水防冻。

3、当汽包压力降至0.4MPa 时全开主汽管道疏水门 及对空排汽电动门，加快放水速度开启对空排汽电动门，将 使汽包內压力急剧下降汽包内汽水温度也急剧下降，因而加 速了汽包上、下壁停炉后汽包壁温温差大的形成此时注意监视汽包上下壁温 差。必要时节流对空排汽门

4、当汽包压力降至0.1MPa 时关闭主汽管道及高旁疏 水。注意监视主机背压在主汽管道及高旁疏水关闭后，汽机 破坏真涳前不允许再开主汽管道及高旁疏水

5、当汽包压力降至0，开启过热器系统全部疏水、空 气门开启炉底加热各支门及加热联箱底部放水門放净存水。

6、开启汽包紧急放水门、汽包至定排、汽包至定排管 道电动门、调整门、汽包各水位计放水门放净管道内存水后 关闭上述各门。

7、锅炉炉水放净(定排联箱放水检查门无水)后继 续烘干4 小时，联系化学在空气门处化验确无湿气时关闭锅炉 汽水系统所有空气门、疏水、放水门(包括定排各一次门) 关闭风烟系统所有挡板，锅炉密闭若锅炉有检修工作，可进 行强制通风冷却降低炉内温度，为检修莋 准备

8、汽包压力到0，破坏真空停止轴封供汽，停运辅 汽关闭各用户供汽门。锅炉抢修需紧急冷却可采取锅炉换水的方法以降低汽包壁停炉后汽包壁温温差大 在事故抢修时可采取换水的方法加快冷却速度。即在 保持汽包高水位的情况下尽量保持给水温度在100以上， 並在向锅炉上水的同时适当依次开启锅炉定排放水，利用适 当的换水量使锅炉不断得到冷却。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、锅炉停炉后的降溫 降压及防水过程，就一定能将汽包壁停炉后汽包壁温温差大控制在规定范围内 从而延长汽包的使用寿命。

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