自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防措施(2021新版)
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防自然循环锅炉汽包壁温差是指汽包内外壁面的温度差异。
在运行过程中，由于汽水混合物的密度差异，沿着壁面上下形成了自然对流循环。
而自然循环的存在导致汽包内外壁面的温度差异，进而影响汽包的安全运行。
控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差，可以保证汽包内外壁面的温度分布均匀，提高锅炉的整体运行效率和安全性。
1. 锅炉水循环控制控制自然循环锅炉汽包壁温差首先需要保证锅炉水循环的稳定。
合理的水循环系统能够降低自然循环锅炉汽包壁温差的发生。
具体措施包括：(1) 设计合理的汽水分离器和汽包汽水分离器是将锅炉产生的蒸汽和水进行分离的设备，它可以减少水在汽包里面的停留时间，降低自然循环的影响。
同时，合理设计汽包的尺寸和位置，可以降低自然循环的发生。
(2) 控制水流速度和流量合理控制水流速度和流量，可以减少水在锅炉内部的停留时间，降低自然循环的影响。
一般来说，水流速度不应过快，否则会加大汽包壁温差的发生。
(3) 调整锅炉的水位合理调整锅炉的水位，可以降低自然循环的影响。
水位过高或过低都会增加蒸发器和再生器之间的温度差，导致汽包壁温差的发生。
因此，需要根据锅炉的实际情况和需求，适时调整锅炉的水位。
2. 温度控制和预防除了控制水循环，还可以通过控制和预防温度来降低自然循环锅炉汽包壁温差的发生。
具体措施包括：(1) 控制燃烧温度合理控制锅炉的燃烧温度，可以降低炉膛和下部水冷壁之间的温度差，减少自然循环的影响。
需要根据锅炉的设计和实际运行情况，合理调整燃烧温度。
(2) 预防过热过热是导致自然循环锅炉汽包壁温差的主要因素之一。
因此，需要通过合理设计和运行控制，预防过热的发生。
具体措施包括：- 定期检查和清洗过热器和再热器的表面，防止积灰和结焦导致过热。
- 控制过热器和再热器的进出口温度，合理调整燃烧工况，避免过热的发生。
(3) 控制补给水温度合理控制补给水的温度，可以降低自然循环锅炉汽包壁温差的发生。
自然循环锅炉汽包热应力的产生及预防
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自然循环锅炉汽包热应力的产生及预防
李 国锋 （ 邓州市大唐邓州生物质能热 电有 限责任公 司 河南
邓州 ４ ４ ５ ） ７ １ ０
【 要】 摘 长期以来， 自然循环锅炉汽 包 温差 引起的热应力一直是影响锅炉设备寿命 的重要 因素。 壁 针对该 问题 ． 本文对 自然循环锅 炉汽包 壁温差产生的原因以及 温差 引起的热应力的产生过程和热应力对汽 包寿命的影响进行 了分析 ， 出了合理的控制及预防措施 ． 提 避免 了因汽 包 壁温差 引起的热应力对汽包的损害 ， 对延长汽包寿命有十分积极 的作 用和意义。 【 关键词】 然循 环锅 炉； 自 汽包； 热应力； 壁温差
（ 图所示 ）在使用过程中如果操作或管理不当 ， 如 。 会使其上下壁 、 内外 壁产生过大的温差引起热应力 其热应力在局部区域 的峰值可能接近 或超过汽包材料 的屈服强度 ． 间长 了． 时 汽包与管 道 的连接部位焊 点 易开裂 ， 严重时汽包壁产生裂纹 ， 扩展到一定程度汽包被损坏。
０弓言 ．ｌ 因 分析 如 下 ： （） ａ 在启 动过程 中， 汽包壁是从 工质吸热 ， 温度逐渐 升高 启动初 鹤壁万和发电有 限责任公司两台 ２ ０ Ｗ 机组投产 以来 ．在启停 ０Ｍ 锅炉水循环 尚未建立汽包 中的水处于不流动状态 ． 对汽包壁 的对 过程 中多次发生汽包上下壁温差大 样 机组在 ２ ０ 年 ｌ 月 的冷态 期 ． １ ０７ ２
启动过程中上下壁温 差最大 ８ ℃． Ｏ 严重影 响了锅炉的安全运行 和使 用 寿命 。汽包是 自然循环锅炉 的主要部件 ， 在锅炉的所有 部件中汽包 金 属壁最厚 、 重量最大 ， 结构复杂制造安装最 困难。汽包是 工质加热 、 蒸 发、 过热ｊ个过程的连接枢纽 ， 连接给水管 、 降管 、 管道、 下 汽水 引出管 流换热 系数很小 ， 即加热很缓慢 。 汽包 上． 与饱和蒸汽接触 ． 压力升 部 在 高的过程 中， 贴壁 的部分蒸汽将会凝结 ． 对汽包壁属凝结放热 ． 其对流 放热系数要 比下部的水高出好 多倍 在压 力上升时汽包的上壁能较快 的接近对应压力下的饱和温度 ． 而下壁则升温很慢 这样 就形成 了汽 包上壁温度高 ， 下壁温度低的状况 。锅炉升压速度越快 ， 、 上 下壁 温差 越大。 （ 锅炉启动初期 ， ｂ ） 水循环微弱 ， 汽包内水 流缓慢 ， 在炉膛受热较弱 的局部甚至出现循环停滞 区 ． 水温明显偏低 ． 使 而蒸汽在汽包 内的蒸 汽空间传 热相对较均匀 ． 使汽包上下壁温差进一步增大 （ 在升压过程 中 ， ｃ ） 汽包上部饱和蒸汽温度 与压力是单一关 系 ． 压 力上升时 ． 温度跟着上升。 汽空 间的蒸汽只能过热不会 欠焓 蒸 下部水 温的上升需要靠介质流动传热 ． 温上升缓慢 水 升压速度越快 ． 汽包上 下部介质温差越大 为了控制汽包上下 壁温差不超限 ． 一般采 取如下一些措施 ： 按锅 炉升压曲线严格控制升压速度 加热速度应控制 汽包下壁温度上升速 度 ０５ ｉ ／ ｉ。 ．～ ￣ ｍ ｎ汽包饱 和温度上升速度不 应超过 １ ℃／ ｉ 汽包 自燃 Ｃ ． ｍｎ ５ 循环锅炉可采用锅炉底部蒸 汽推动投入 ． 利用蒸 汽加热炉水 ． 匀投 均 入燃烧 器 ． 自燃循环锅炉还可以采用水冷壁下联箱适 当放水等 １ 在停炉冷却过程 中汽包产生的壁温差 ． ３ 在停炉降压冷却过 程中 ． 也有很多 因素使 汽包上部壁温 高、 下部 壁温低 。 （ 锅炉停炉过程 中． ａ ） 蒸汽压力逐渐降低 ， 温度逐渐 下降 ， 汽包壁是 靠 内部工质的冷却而逐渐降温的。 压力下降时 ， 和温度也降低 ， 饱 与汽 包上壁接触的是饱和蒸汽 ． 受汽包壁的加热 ． 成一层 为过热的蒸汽 ． 形 其对流换热系数小 ． 即对汽包壁的冷却效果很差 ， 汽包壁温下降缓 慢 与汽包下壁接触 的是饱 和水 ． 在压力下 降时 ． 因饱和温度下 降而 自行 汽化一部分蒸汽 ． 使水很 块达到新的压力下 的饱和温度 ． 其对 流换热 系数高 ， 冷却效果好 ， 汽包下壁能很快接近新 的饱 和温度。这样 ， 和启 动过程相同 ． 出现 汽包上壁温度高于下壁的现象 压力越低降压速度 越快 ． 这种温差越 明显 （） ｂ在停炉过程中没控制好 汽包水位 ． 频繁地向汽包 补人温度较低 的水 ． 使上下壁温差进一步增大 （ 在“ ｃ ） 四管 ” 泄漏 的事故处理 中， 由于降压速度快 ． 同时又不断地 大量补水维持汽包水位 ． 造成上下壁温差严 重超标 。 在规程 中． 为使炉 内的水蒸气排走 ， 规定爆管时不关烟道挡板 （ 或引风机挡板 ） 运行人 ． 员没有把好尺度 ． 至让挡板一直开着 ． 甚 使炉内温度迅速下降 ． 以至汽 包壁温差进一步加大 锅炉停炉过程中汽包 ， 、 上 下壁温差的控制标准 为不大于 ５ ￣ 为 ０Ｃ， 使上 、 下壁温差不超 限． 一般采取如下措施 ： 严格按照降压曲线控制降 压速度 ． 采用滑参 数停炉
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防范文
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防范文自然循环锅炉汽包壁温差是指锅炉汽包外表面和内表面的温度差，它是锅炉高效运行和安全运行的重要指标之一。
过大的壁温差会引起汽包内外金属壁面的热应力和热蠕变加剧，从而对锅炉的安全性能和寿命造成影响。
因此，对于自然循环锅炉来说，控制和预防汽包壁温差至关重要。
首先，在锅炉设计阶段，应该合理确定汽包的尺寸和结构。
汽包内壁温度较高，而外壁温度较低。
如果汽包结构设计不合理，容易造成汽包内外壁温差过大。
因此，在设计汽包时，应该根据锅炉工作参数和燃料特性等因素，合理确定汽包尺寸，尽量避免尺寸过小或过大引起壁温差过大的问题。
其次，在锅炉运行过程中，要注意保持锅炉内的水质和水量稳定。
合理控制锅炉进水和拖水操作，保持合适的水质和水位，可以有效降低汽包壁温差。
此外，要定期对锅炉进行化学清洗和除垢处理，保持锅炉内外壁面的清洁，减少壁温差产生的可能性。
第三，锅炉穿墙管、蒸汽导管、蒸汽冷凝器等设备的安装和维护也会影响汽包壁温差。
在安装这些设备时，要注意保持密封性和热工平衡，避免因为设备安装不当或维护不及时导致汽包壁温差过大的问题。
此外，锅炉负荷的变化也会对汽包壁温差产生影响。
锅炉负荷的变化会引起循环水量和汽水比例的变化，进而影响汽包壁温差。
因此，在锅炉运行过程中要合理调整负荷，保持稳定的循环水量，尽量避免快速变化的负荷变化。
最后，锅炉的定期检修和维护也是防范汽包壁温差的重要措施之一。
定期检查锅炉的管道和设备是否存在渗漏和腐蚀等问题，及时处理和修复，可以有效降低汽包壁温差的发生机率。
同时，要注意检查锅炉的燃烧系统，保持燃烧稳定，避免因为燃烧不充分或过热引起汽包壁温差过大。
总之，控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差是一项综合性的工作，需要在锅炉设计、运行和维护等方面全面考虑。
只有通过科学合理的措施，才能保证锅炉的安全和高效运行。
防止锅炉放水造成汽包壁温差大的措施
防止锅炉放水造成汽包壁温差大的措施
1、锅炉停运后，条件允许的情况下，汽包保持较高水位，缓慢上
水放水，使汽包上下壁温整体下降。
上水时除氧器要投加热，
保持上水温度不低于130℃。
2、停炉后6小时内，禁止打开锅炉各看火孔、检查孔及风烟挡板。
3、停炉后6小时内，禁止打开锅炉疏水门及排污门，不得打开主
蒸汽管道、高旁前疏水门。
4、停炉8～10小时后，检查汽包上下壁温差小于20℃，可开启空
预器进、出口风、烟挡板，二次风调节挡板，引、送风机进、
出口风门及动叶，进行自然通风冷却。
5、停炉24小时后，汽包壁上、下温差≯30℃时，允许对炉膛通风
强制冷却，但发现。
汽包壁上、下温差大于40℃时，应立即停
止强制通风。
没有特殊情况在锅炉放水前尽量不进行强制通风。
6、汽包压力下降到0.8MPa、汽包壁温度≯20℃时，开始组织带压
放水。
冬季汽包压力下降到0.5MPa、汽包壁温度≯20℃时放水。
其操作是：开所有排污门、疏水门、给水管道放水门放水；压
力降至0.2MPa时，开空气门。
7、严密监视放水过程汽包壁温差变化，发现增大时要暂停放水。
发电运行部
2014年3月20日。
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防模版
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防模版控制和预防自然循环锅炉电温差的模版引言：自然循环锅炉的汽包壁温差是一个重要的参数，它直接影响锅炉的运行效率和安全性。
因此，控制和预防自然循环锅炉电温差成为了锅炉运行的关键课题。
本文将介绍一套有效的控制和预防自然循环锅炉电温差的模板。
1. 锅炉水位控制系统1.1 设定合理的水位范围合理的水位范围是自然循环锅炉安全运行的基础。
应根据锅炉的设计参数和实际运行条件，设定适当的水位范围。
过高的水位会导致汽包壁温升高，过低的水位则容易引起沸腾噪声。
因此，水位控制系统应能够实时监测锅炉的水位，及时调整。
1.2 定期检查和维护水位控制系统水位控制系统的稳定性和准确性对于控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差至关重要。
定期检查和维护水位控制系统，清洁传感器、调整开关和阀门等，以确保其正常工作。
2. 锅炉供水系统2.1 确定适当的供水流量供水流量的大小会直接影响锅炉的运行状况。
过大的供水流量会导致汽包壁温升高，过小则容易导致燃烧不充分。
因此，应根据锅炉的设计要求和实际运行情况，确定适当的供水流量，并通过控制阀门或泵来调节。
2.2 保持供水质量稳定供水质量的不稳定会影响自然循环锅炉的运行效果。
应定期检测和保持供水质量，包括水质净化、清洗管道和设备等，以确保供水质量的稳定和锅炉的正常运行。
3. 锅炉排烟系统3.1 设定合适的排烟温度排烟温度的高低会直接影响自然循环锅炉的热效率。
应根据锅炉的设计要求和实际运行条件，设定合适的排烟温度。
同时，应定期检测和清理烟道，确保排烟畅通。
3.2 控制烟气流速烟气流速对于控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差非常重要。
如果烟气流速过大，会导致过量的热量带走，造成锅炉效率的降低。
因此，应通过调节烟气风机或烟囱高度等措施，控制烟气流速。
4. 锅炉换热表面清洁4.1 定期清洗换热表面锅炉换热表面的积灰会导致传热效果降低，从而影响锅炉的运行效率。
应定期清洗换热表面，保持其清洁，以提高热传导效果。
锅炉汽、壁温控制措施
锅炉汽温及受热面壁温控制措施
12月30日01:40~06:30，#1炉在处理给煤机（B1、C1、E1断煤，D2皮带跑偏跳闸）断煤过程中，床温出现严重偏差，后墙右侧床温第7点最高达1002℃，造成低过出口左右侧温度最大偏差达40 ℃，低温过热器右侧出口温度最高达507℃，中温过热器壁温普遍超温，第六屏壁温最高达552.5℃，且对应床温左低右高，壁温也呈左低右高现象，严重影响锅炉受热面的安全运行。
为保证在正常运行及异常工况下，锅炉汽温及受热面壁温均在设计值及允许范围内运行，对汽温及受热面壁温控制作出以下规定。
1.当过热汽温和再热汽温普遍偏低，且减温水也已经全关时，应根据各受热面进、出口温度、烟道各处烟温、烟压情况，及时启动吹灰，清洁受热面。
2.锅炉受热面蒸汽吹灰前（或吹灰初期），预见性地将过热汽温和再热汽温调整值设定为接近低限运行，吹灰后期逐渐提高温度设定值接近高限运行，以防止吹灰时，过、再热汽温迅速升高、甚至超温。
3.当因给煤机断煤严重，尤其是左右侧给煤量严重不均时，将会引起左右侧床温出现严重偏差，此时，应严密监视过、再汽温变化情况，并通过【锅炉IDAS画面】，监视锅炉各受热面壁温变化情况，通过正确合理使用过热器一、二级减温水、烟气挡板和再热器事故、微喷减温水等多种手段，将各受热面金属壁温控制在允许范围内。
4.运行中，对监盘及调整不认真、不及时，造成过、再汽温偏离设计值和受热面金属壁温超温运行的，将严格考核。
发电部
2012年12月30日。
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防措施
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防措施自然循环锅炉汽包壁温差指的是锅炉汽包内外表面温度之间的差异，主要由燃烧过程中的高温烟气和水蒸汽造成。
过高的汽包壁温差会导致汽包壁的热应力增大，加速其疲劳损伤的程度，甚至引发汽包爆炸等严重后果。
因此，在锅炉运行中，必须采取措施合理控制和预防汽包壁温差的产生。
一、控制措施：1.优化锅炉结构：设计或改造锅炉时，应结合燃烧系统和传热系统的特点，合理选择锅炉尺寸、布置等参数，以减小烟气温度对汽包壁的影响。
2.合理调整燃烧工况：通过调整燃料供给、风量、风温等参数，使燃烧过程中的烟气温度控制在合理范围内，以减小对汽包壁的热负荷。
3.完善汽包保护系统：加装合适的汽包保护装置，如汽包保温层、烟气侵蚀保护层等，以提高汽包壁的绝热性能，减小烟气温度对汽包壁的影响。
二、预防措施：1.加强水处理工作：锅炉水的水垢和沉淀物会影响传热效率，导致烟气温度升高，从而增大汽包壁温差。
定期对锅炉水进行化学清洗和必要的补充，确保水质符合要求，有利于降低锅炉烟气温度。
2.定期清洗烟道：燃烧后的烟气中含有大量的灰尘和颗粒物，会堆积在锅炉的烟道上，导致传热不良和烟气温度升高。
定期对锅炉的烟道进行清洗，清除灰尘和颗粒物，有助于提高传热效率和降低烟气温度。
3.定期检查锅炉设备：锅炉设备的各项部件如管道、阀门、仪表等应定期检查和维护，确保正常运行。
特别是与传热有关的部件，如水冷壁、汽包壁等，要经常进行检查和耐火材料的修补，以确保其完好无损，减小汽包壁温差的风险。
4.加强操作培训和管理：锅炉的正常运行和合理操作是防止汽包壁温差产生的重要环节。
对操作人员进行培训，使其熟悉锅炉的工作原理和操作规程，严格遵守操作规程和安全操作程序，能够快速判断异常情况并及时采取措施，将有助于减小汽包壁温差的风险。
综上所述，合理控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差是一项重要的工作。
通过优化锅炉结构、调整燃烧工况、完善汽包保护系统等措施，可以有效降低烟气温度对汽包壁的影响，减小壁温差的风险。
防止汽包壁温差过大的措施
防止汽包壁温差过大的措施：一、在锅炉启动过程中，防止汽包壁温差过大的主要措施有：1、合理控制锅炉上水温度，上水速度不宜过快，按规程规定执行。
上水完毕，有条件时投入底部加热。
2、严格控制升压速度，尤其是低压阶段的升压阶段的升压速度应缓慢。
这是防止汽包壁温差过大的重要的和根本的措施。
为此，升压过程要严格按着给定的升压曲线进行。
在升压过程中，若发现汽包温差过大时，应减慢升压速度或暂停升压。
控制升压速度的主要手段是控制好燃料量。
此外还可以开大一、二级旁路，增加旁路系统的通汽量。
3、升压初期汽压上升要稳定，尽量不使汽压波动太大。
因低压阶段，汽压波动时饱和温度变化率很大，饱和温度变化大必将引起汽包壁温差大。
4、采用适当的方式加强定期排污，以使锅炉水循环增强。
5、维持燃烧的稳定和均匀。
采用对称投油枪，定期倒换或采用多油枪少油量等方法，使炉膛热负荷均匀。
6、尽量提高给水温度。
给水温度低，则进入汽包的水温也较低，会使汽包壁上下温差大。
二、在停炉过程中，防止汽包壁温差过大的主要措施有：在停炉过程中，因为汽包绝热保温层较厚，向周围的散热较弱，冷却速度较慢。
汽包的冷却主要靠水循环进行，汽包上壁是饱和汽，下壁是饱和水，水的导热系数比汽大，汽包下壁的蓄热量很快传给给水，是汽包下壁温度接近于压力下降后的饱和水温度。
而与蒸汽接触的上壁由于管壁对蒸汽的放热系数较小，传热效果较差而使温度下降较慢，因而造成了上、下壁温差扩大。
因此停炉过程中应做到：1、严格控制降压速度不要过快，控制汽包壁温差在40℃以内。
2、停炉过程中，尽量提高给水温度。
3、停炉后为防止汽包壁温差过大，锅炉熄火后将汽包上满水，具体可以根据给水流量情况，在汽包水位上至+300mm后，再继续上水2—5分钟，如果发现汽包上壁温有降低趋势时，应该立即停止上水。
停炉冷却过程中当汽包水位降低后，及早进行上水。
4、为防止锅炉急剧冷却，熄火后4--6小时内应关闭各挡板孔门，保持封闭，此后可根据汽包壁温差不大于40℃的条件，开启烟道挡板、引风挡板，进行自然通风冷却。
自然水循环常见问题及防止
图10-2 均匀受热垂直上升蒸发管 中两相流的流型和传热工况
（二）汽水两相流的沸腾传热恶化
1．沸腾传热恶化的现象及发生条件
（1）第一类沸腾传热恶化
➢ 现象：热负荷很高，在过冷沸 腾区，汽泡生成速度过快，管 中心为水，贴壁层为一圈水膜， 传热恶化，壁温飞升。
➢ 条件： q>qc
（2）第二类沸腾传热恶化
三、水冷壁
（一）水冷壁的作用（4个方面）
• 水吸热转变为蒸汽； • 降低烟温，防止结渣； • 保护炉墙； • 降低锅炉造价
水冷壁安装图
二、水冷壁的结构及类型 光管式（已基本不用） 销钉式（特殊结构中用，如卫燃带、
流化床密相区）
膜式（广泛应用）
膜式壁
光管式 销钉式
（三）水冷壁的布置
水冷壁的悬吊及热膨胀
（一）两相流动特性参数
1、流速参数
（1）质量流速 单位时间内流经单位流通截面的工质质量称为质量流速
（2）循环流速
w G
F
kg/（m2∙s）
循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流
速度称为循环水速
w0
G
F
w
（3）折算流速
折算蒸汽流速：
w0
D
F
V F
折算水速：
w0Leabharlann GD FV F（4）混合物流速
箱；4—水冷壁
2．循环回路的运动压头
压差公式移项并整理得 ( xj ss )gh pxj pss
（1）运动压头：回路中工质流动的推动力
S yd ( xj ss )gh
稳定流动时： Sy d pxj pss
（2）有效压头：运动压头扣除上升系统的总阻力后的剩余压头
最新汽包产生上下壁温差的原因与控制措施
汽包内部装置包括三个部分，第一部分是汽水分离装置，它的作用是减少饱和 蒸汽的机械携带，提高蒸汽品质，如 图 为汽包的内部简结构。
设有中间夹层，汽 水混合物于汽包两侧引入其中，防止欠热的水与汽包壁接触，并形成温度均匀的 汽水混合物夹层，以减少汽包壁温差，增强汽包的运行灵活性和安全可靠性。
共 194只旋风分离器分前后三排，沿汽包长度均布，以保证负荷大幅度变化使水位 波动时，能有效地进行汽水分离。
旋风分离器上部斜置一级百叶窗分离器， 在汽 包顶部布置二级百叶窗分离器。
一二级百叶窗分离器进一步分离蒸汽中的水份， 使进入过热器的干度达到99.9%以上。
第二部分是蒸汽清洗装置作用是使蒸汽通 过洁净的清洗水，利用清洗水与锅炉水含盐的浓度差降低蒸汽的含盐量 ；第三部分 是排污、加药、事故放水等其他装置。
汽包的两封头和下部共有四根大直径下降 管，为了防止产生涡流和下降管内带汽， 在下降管入口处设有防旋栅格，并控制 下降管入口水速在标准允许范围内。
二（1）汽包的作用是工质加热，蒸发,过热三个过程的连接枢纽，它把下降管，饱和 蒸汽管,汽水导管等数量众多的管子连接在一起.（2）汽包中储存有一定量的水和 汽，因尔具有蓄热能力。
（3）汽包上装有压力表，水位计，事故放水门，安全阀 等附属设备。
了解汽包内部装置及汽包的作用说明汽包产生上下壁温差的原因与控制措汽包产生上下壁温差的原因与控制措施-1202施:1由于汽包壁较厚，膨胀较慢，而连接在汽包壁上的管子壁较薄，膨胀较快•若进水温度过高或进水速度过快，将造成膨胀不均，使焊口发生裂缝，造成设备损坏•2当给水进入汽包时，总是与汽包下壁接触，若给水温度与汽包温度差值过大，进水时速度又快，汽包的上下壁，内外壁间将产生较大的膨胀差，给汽包造成较大的附加应力，引起汽包变形，严重时产生裂缝•3锅炉启动前上水的时间和温度规定，锅炉启动前进水速度不宜过快，一般冬季不少于4H,其它季节2~3H,进水初期尤应缓慢•冷态锅炉的进水温度一般不大于100度,以使进入汽包的给水温度与汽包壁温度的差值不大于40度.未完全冷却的锅炉,进水温度可比照汽包壁温度，一般差值应控制在40度以内,否则应减缓进水速度•4锅炉启动初期要严格控制升压速度，由于水蒸气的饱和温度在压力较低时对压力的变化率较大，在升压初期，压力升高很小得数值，将使蒸汽的饱和温度提高很多.锅炉启动初期，自然水循环尚不正常，汽包下部水的流速低或局部停滞，水对汽包放热为接触放热，放热系数很小，故汽包下部金属壁温升高部多；汽包上部因是蒸汽对汽包金属壁的凝结放热，故汽包上部金属温度较高，由此造成汽包壁温上高下低的现象•由于汽包壁厚较大，而形成汽包壁温内高外低的现象•因此，蒸汽温度的过快提高将使汽包由于受热不均而产生较大的温差热应力。
大型汽包炉汽包壁温差的控制
大型汽包炉汽包壁温差的控制摘要：在活力发电厂中，大型汽包炉汽包壁温差会直接影响到设备的使用效率。
针对该问题，本文对自然循环锅炉汽包壁温差产生的原因以及温差引起的热应力的产生过程和热应力对汽包寿命的影响进行了分析，提出了合理的控制及预防措施，避免了因汽包壁温差引起的热应力对汽包的损害，对延长汽包寿命有十分积极的作用和意义。
关键词：自然循环锅炉；汽包；热应力；壁温差1前言锅炉烟气余热回用技术的现状分析深挖现有设备的节能潜力，是企业降低生产成本成、提升市场竞争力的有效途径之一。
通常燃煤锅炉设计的平均排烟温度约为140～150℃，从锅炉的热平衡角度来分析，排烟热损失是锅炉运行中最大的热损失，约占到总热损失的60%～70%，将这些热量损失进行回收再利用的潜力巨大。
目前企业通过一系列技术措施，增加配套的烟气换热设备，在保障锅炉安全运行、避免受热面结露积灰的前提下，降低排烟温度，减少排烟热损失，从而达到节能降耗的目的。
由于入炉煤含硫量、灰分等受制于煤炭市场，为了保证烟气余热回收利用，确保锅炉尾部受热面不产生低温腐蚀、不堵灰和低磨损。
因此，需要从设计、制造、安装、调试、运行监控上作严格分析和不断改进。
2传统烟气余热回用技术2.1烟气余热回用技术应用案例某热电厂配有4台400t/h循环流化床锅炉，锅炉原设计的平均排烟温度为140℃，烟气余热有较大的利用空间。
2009年该热电厂对4台锅炉逐一增设烟气余热换热设备，将排烟温度降至110℃以下，从而减少锅炉的排烟热损失，提高电厂的热效率，初步达到了节能环保的目的。
由于该电厂锅炉炉型设计十分紧凑，烟道空余位置有限，根据设计方的建议，在烟道内空气预热器的下方、省煤器灰斗的上方狭小空间内增设钢结构支撑梁，加装换热设备进行烟气热量回收的改造。
2.2气泡壁温差存在的主要原因（1）吸热段低温结露腐蚀该电厂锅炉的烟气余热回用设备吸热段为碳钢外鳍片管式换热器，该换热器直接与烟气接触，因此，其壁面温度必须充分考虑在实际运行时燃料的烟气酸露点情况，保证在受热面安全不结露的前提下回收效益最大。
影响锅炉汽包壁温差的因素及控制措施
影响锅炉汽包壁温差的因素及控制措施摘要：本文就锅炉汽包壁温变化引起的热应力和壁温差进行讨论，详细分析了汽包上下壁、内外壁温差产生的原因、温差引起的热应力的产生过程和热应力对汽包寿命的影响因素，提出了控制汽包壁温差的措施，以保证锅炉汽包的安全稳定运行。
关键词：汽包壁温差控制措施汽包是锅炉加热、蒸发、过热的三个阶段的连接枢纽或大致的分界点，它是是锅炉的重要组件，在运行中如果操作或管理不当会使其上下壁、内外壁产生过大的温差和热应力。
其机械应力和热应力的综合应力在局部区域的峰值可能接近或超过汽包材料的屈服强度，使汽包壁形成裂纹，扩展到一定程度时汽包将被破坏。
汽包承受的应力主要有压力引起的机械应力和温度变化引起的热应力，其中机械应力与其工作压力成正比，在设计中通过强度计算来确定汽包的壁厚、直径和选材等，运行中只要控制不超压运行，机械应力的最大值是稳定的。
并且在启动过程中，必须严格控制升温升压速度，停炉过程中也是如此，当然停炉后的冷却对汽包的保护将显得尤为重要，本文仅就自己从事锅炉运行以来，对汽包应力引起壁温差的一些认识，进行讨论、分析汽包壁温差大的原因，并提出相应的控制措施和方法。
一、汽包热应力分析锅炉在启动和停炉过程中，汽包壁内的温度场和传热条件不断变化。
当温度变化时,汽包筒体存在着三种温差：内外壁温差、上下壁温差、纵向温差。
因汽包沿长度方向可自由膨胀，故略去纵向温差的影响。
（一）上下壁温差的产生的机理：1.点火升压过程中的汽包壁温差在升压过程中，汽包内壁温度表现为上部温度高下部温度低。
原因分析如下： 1.1汽包下部为水空间，上部为汽空间。
在锅炉启动过程中，汽侧介质的温度为饱和温度，而水侧介质的温度则低于饱和温度。
而且在升温过程中，汽包壁金属温度低于介质温度，形成介质对汽包壁加热。
汽包下部为汽水混合物对汽包壁对流放热，因为凝结放热系数比对流传热的放热系数要大3～4倍，所以汽包上半部温升比下半部温升快，形成上下壁温差。
锅炉启动过程中汽包壁温差的控制
于 拱背 状 变形 ， 生较 大 的热 应 力 ， 重影 响 汽 包 的 产 严 使 用寿命 。此 外， 包相 连 的众 多管屏 （ 降管 、 与汽 如下 上 升 管 、 汽 管 ） 可 能 随 汽包 自由 变 形 ， 汽 包 相 导 不 与
接 触 ． 表 面 温度 上 升 的速度 较 内壁慢 ， 而 又形 成 外 从
了内、 外壁 温差 。 １ ２ 锅 炉升压 过程 中汽 包产 生的 壁温差 ．
汽 包壁 的 内壁 金属 温 度较 高 ， 胀 量 大， 膨 外壁 的金 属 温 度较低 ， 膨胀量 小， 包 内外壁 金属 温差 愈大， 热 汽 则
升 小 。汽包 上 壁 与饱 和蒸 汽接触 ， 和蒸 汽 遇到 较 饱
半 部 内壁 面所 受 到 的是 两 个 叠 加 一起 的压 缩 应 力，
而 汽包 下半 部外 壁 面所受 到 的则 是两个 叠 加的拉 伸
应 力 。在汽 包危 险壁 面处 其 总应力 可能 要 比 由工 作
压力 引起的应力高一倍， 严重时将大大降低汽包的
１ ３ 汽 包壁 温差 的危 害 ．
作。 由于对 启动 过程 工况 的特性 掌握 不足 ， 在启 动 会 过 程 中出现 一些不 该 发 生 的异 常情 况 ， ： 壁 温 如 汽包
当汽包 壁温 差 大到 一定 程 度后 ，会 使汽 包趋 向
差大、 汽水 系统循环不 良、 过热器干烧等， 不但会使
３ 汽 包 壁 温 差 的 控 制 方 法
在锅 炉 起 动过程 中，防止 汽 包壁 温差 过 大 的主 要 措 施有 ：
维普资讯
煤
３ ４
炭
锅炉汽包壁温差的控制及预防
锅炉汽包壁温差的控制及预防
余绍兵
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2011(000)012
【摘要】自然循环汽包炉由于其壁厚及远行工况的变化导致汽包壁上下不可避免的存在壁温差，特别是在启停过程中，将出现比正常运行大很多的壁温差，若不能采取有效的措施控制将导致汽包壁温差超限，造成汽包裂纹、变形等，缩短汽包使用寿命c本文分析了汽包壁温差形成的机理，针对不同的运行状态的采取行之有效的控制预防措施，以保证汽包的安全运行。
【总页数】1页(P101-101)
【作者】余绍兵
【作者单位】大唐石门发电有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.2
【相关文献】
1.锅炉汽包壁温差的控制及预防 [J], 余绍兵
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5.邹县电厂335MW机组锅炉汽包壁温差的控制及预防 [J], 孔祥甲
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防止汽包上、下壁温差过大的技术措施
技术措施：一、锅炉冷态上水时，上水温度与汽包壁温差不大于50℃，冬季上水不少于4 小时，夏季上水不少于2小时，上水时汽包上、下壁温差不超过50℃，否则应减慢上水速度或停止上水。
二、锅炉投入蒸汽推动过程中,，应缓慢进行，控制汽包壁各点温度均匀上升，升温速度≤1℃/min，汽壁温差不超过50℃，否则应减慢加热速度。
锅炉正常运行中，减负荷速度不能过快，保证汽压稳定，防止汽压大幅度波动。
三、滑参数停炉时，控制降压速度，特别是滑停后期，当汽压降至4.0Mpa以下时，其降压速度应控制在0.5Mpa/min以下，不得过快。
四、降低停炉参数，停炉最终汽压要求控制在2.0Mpa以下。
五、停炉后的冷却阶段，最易发生汽包壁温差过大，因此，停炉后必须注意：(1).锅炉息火后，通风5min停止吸风机，关闭所有风门档板，检查各孔门必须处于严密关闭状态，以防急剧冷却。
(2).冷却阶段要有专人监视汽包水位，始终保持汽包最高水位。
(3).锅炉放水，需汽压降至零，汽包壁温降至80℃以下时方可进行。
(4).停炉后需抢修转吸风机，必须在停炉6小时后进行，但必须加强进、放水次数，汽包壁温差不超过50℃。
(5).除锅炉抢修、锅炉防腐、冬季防冻外，停炉后不得进行带压放水。
(6).停炉后必须严格控制冷却速度，当汽包上、下壁温差大于50℃时，应减慢冷却速度。
(7).停炉后采取吸风机不停的快速冷却方式，需经总工程师批准。
(8).停炉后必须密切监视汽包壁温的变化，按停炉操作票，按时记录汽包壁温。
组织措施：1、上水时必须时时监测上下汽包壁温差和变化情况，上水时确保上水温度与汽包壁温差不大于20℃。
2、停炉时每一小时抄一次汽包壁温报表，发现温差有增大情况及时汇报，并查找原因。
3、停炉后必须保持锅炉汽包水位为最高水位，同时应开启汽汽包再循环，保持汽包水位，如水位下降，应间歇性上水。
浅谈自然循环锅炉停炉后壁温差的控制
浅谈自然循环锅炉停炉后壁温差的控制摘要：针对云南能投曲靖发电有限公司DG1025/18.2-Ⅱ8 型自然循环锅炉停炉后汽包壁温差偏大的原因进行分析,认为其主要原因是机组滑停过程中除氧器水温偏低，停炉后汽包水位偏低、补水频繁等所致。
对此，提出尽可能用辅汽及时投入除氧器加热装置、维持汽包较高水位前提下尽量减少补水次数的控制措施。
采取这些措施后，停炉后汽包壁温差基本控制在正常范围。
关键词：锅炉汽包；壁温差；原因；措施0前言云南能投曲靖发电有限公司一期工程为2×300MW抽汽凝汽式机组，机组采用东方锅炉厂生产制造的亚临界、一次中间再热、单炉膛平衡通风、露天布置、固态水力除渣、全悬吊结构、全钢架的单汽包自然循环燃煤锅炉，锅炉配置四套中间储仓式制粉系统。
锅炉汽包内径1792mm、壁厚145mm、长度22500mm，材质为13MnNiMo54（BHW35）。
锅炉停炉8～10个小时后，可以开启烟风挡板自然通风冷却。
汽包压力降至0.5～0.8MPa时带压全面快速放水，利用余热烘干锅炉。
按此进行操作，#1#2炉均发生炉水放尽后汽包壁温差超过40℃的现象，影响到了锅炉的安全、经济运行。
1 汽包温差大的危害当汽包上下壁或内外壁有温差时，会在汽包金属内产生附加热应力。
停炉后汽包上壁温高于下壁温，此时汽包上壁受到轴向压应力，而下壁则受到轴向拉应力，严重时使汽包趋于拱背状变形，过大的热应力将导致金属疲劳损伤，缩短锅炉汽包的使用寿命。
2 停炉后汽包上下壁温差大的原因2.1 停炉后汽包上下壁温差形成的原因停炉降压冷却阶段，汽包绝热层较厚、散热量小，汽包冷却主要是靠内部的汽、水工质，冷却降温比较缓慢。
汽包内的水和汽包壁温较长时间保持在饱和温度，降压冷却过程中汽包壁温随着炉水压力及对应饱和温度逐渐下降，汽包上部主要通过筒身以热传导的方式向汽包下半部散热，换热系数为（30～40）W/（m2·℃），而汽包下部饱和水主要以自然对流的方式散热，换热系数为（200～1000）W/（m2·℃），汽包上下壁散热条件差异较大，上壁温明显高于下壁温，形成壁温差。
自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制
自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制自然循环余热锅炉在工业生产中广泛使用，它可以利用工业过程中产生的废热进行再利用，达到节能和环保的效果。
然而在使用过程中，热偏差问题一直困扰着工程师们。
本文将对自然循环余热锅炉的热偏差进行分析，并给出一些控制措施。
自然循环余热锅炉的工作原理首先，我们来了解一下自然循环余热锅炉的工作原理。
自然循环余热锅炉是一种通过向水中加热来产生蒸汽的热交换设备。
当热水加热到一定温度时，水开始沸腾并变成蒸汽，蒸汽由锅炉中的蒸汽管道输出。
沸腾过程中，液体和气体之间进行了能量交换，使液体中的热能被转化为蒸汽中的动能，从而实现了能量的转化。
热偏差的定义在实际应用中，自然循环余热锅炉的输出温度与理论计算值之间存在一定的偏差，这种偏差被称为热偏差。
热偏差是衡量锅炉工作性能的一个重要指标，它不仅影响锅炉的热效率，还会影响到设备的稳定性和可靠性。
热偏差的分析在自然循环余热锅炉的使用过程中，热偏差的产生与多种因素有关，下面我们来逐一分析。
锅炉的进口温度是影响热偏差的最重要因素之一。
当进口温度过高时，锅炉内的水汽会产生过多的汽泡，导致沸腾不充分，产生大量的扩散现象。
这会使水中的热能无法完全转化为蒸汽的动能，导致热偏差产生。
因此，控制进口温度是降低热偏差的重要措施之一。
换热器结构的影响换热器是自然循环余热锅炉的核心部件，它的结构对热偏差有重要影响。
一般情况下，换热器采用圆管和长方形管两种结构形式。
这两种形式的换热器都有其优缺点，选择何种结构需要根据实际情况进行综合考虑。
一般而言，长方形管换热器相对于圆管换热器来说会产生更小的热偏差。
蒸汽管道的长度和直径蒸汽管道的长度和直径对自然循环余热锅炉的输出温度影响也很大。
当蒸汽管道的长度过长，或者直径过小时，会导致蒸汽在管道中的流速变慢，从而影响热量的传递，增大热偏差。
因此，设计蒸汽管道时需要根据实际情况进行合理的选择，避免过长或过窄。
热偏差的控制为了降低自然循环余热锅炉的热偏差，需要采取一系列的控制措施。
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自然循环锅炉汽包壁温差的控
制及预防措施(2021新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
make mistakes
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防措
施(2021新版)
某电厂2台350MW机组于1998年11月和12月相继投产。
锅炉系英国Babcock锅炉厂制造，采用亚临界一次中间再热、单炉膛、平衡通风自然循环汽包锅炉。
自投产以来，通过运行观察，无论是启炉还是停炉，均发现汽包上、下壁产生壁温差，特别是在停炉冷却过程中，壁温差有时高达80～100℃，已严重影响锅炉的安全运行。
1汽包壁温差产生的机理
1.1锅炉上水时汽包产生的温差
当锅炉上水时，来自除氧器的给水经给水泵首先进入管壁较薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后进入汽包。
因此，管壁首先被加热，而且温度上升较快，而汽包不但壁厚而且又是最后接触水，则加热温度上升就比较慢。
当水进入汽包时，总是先与汽包下壁接
触，故汽包水位以下壁温首先上升，造成汽包下部壁温高于上部壁温。
另外，一定温度的给水进入汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较厚，外部与环境接触，外表面温度上升的速度较内壁温升慢，从而形成了内外壁的温差。
1.2锅炉升压过程中汽包产生的壁温差
升压初期，锅炉点火后投入炉内的燃料量很少，火焰在炉内的充满程度差，水冷壁受热不均，工质吸热量少，且在压力低时，工质的汽化潜热大，这时产生的蒸汽量很少，蒸发区内的自然循环尚不正常，汽包内的水流动很慢或局部停滞，对汽包壁的放热系数很小，所以汽包下壁温升小。
汽包上壁与饱和蒸汽接触，当压力升高时，饱和蒸汽遇到较冷的汽包壁便发生凝结放热，由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大几倍，上壁温度很快达到对应压力下的饱和温度，使汽包上壁温度大于下壁温度。
另外，汽包升压速度越快，饱和温度升高也越快，产生的温差就越大。
这样由最初上水时上部壁温低于下部很快变为高于下部壁温，因而形成了汽包壁温上部高，下部低的壁温差。
1.3在停炉冷却过程中汽包产生的壁温差
在停炉过程中，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较低，金属冷却缓慢，所以出现上部壁温大于下部壁温，造成温差。
如降压速度越快，则温差越大，特别是当压力降到低值时，将出现较大的温差。
2汽包壁温差将导致汽包产生强大的热应力
根据应力计算公式，上下温差越大，则应力也越大。
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。
这样将会使汽包趋向于拱背状的变形。
过大壁温差的产生，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。
3控制及预防汽包壁温差的措施
3.1严格按要求控制上水温度和上水速度一般规定上水时间夏季不少于2h，冬季不少于4h。
若上水温度与汽包壁温差小于40℃时，
可适当加快上水速度。
3.2点火初期严格控制升温升压速度
一般规定汽包内饱和温度的温升速度不超过1～1.5℃。
在升压过程中，若发现汽包温差过大时，首先应减慢升压速度或暂停升压，同时可适当开启对空排汽以加大排汽量，或及时将旁路系统投运以增加通汽量等办法加以控制。
另外，应加强燃烧调整以尽量保证热负荷均匀，尽可能地提高给水温度，维持汽包水位在较高的水平。
采用水冷壁下联箱定期或连续放水的方法，这样既可以促进水循环，还可以使受热面受热均匀，减少汽包壁温差。
3.3停炉后严格控制降温降压速度
在锅炉停炉后，一般采用闷炉的方法使锅炉自然冷却，但在实际操作中，往往采取加速冷却的方法。
根据运行经验，在停炉冷却的末期，尤其是在带压放水后，壁温差有时高达80℃以上，这对锅炉汽包的安全构成了极大的危害。
因此，必须采取预防措施。
3.3.1避免锅炉急剧冷却
当锅炉停炉并经充分通风(一般需10min)将受热面吹扫干净后，
应立即将锅炉风道的风门、烟气档板、送引风机出入口档板、人孔门和检查孔全部关闭。
3.3.2尽量维持汽包在高水位运行
当锅炉汽包水位低至-50mm时，必须向锅炉上水，直上至锅炉汽包的最高水位(即就地水位计最上面的一个监视孔或略高一些)。
3.3.3提高给水温度
锅炉停炉后，由于炉内温度、炉水温度仍然很高，在锅炉上水时应将除氧器加热装置继续投入，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温差。
3.3.4紧急冷却可采取锅炉换水的方法以降低汽包壁温差
在事故抢修时，为使壁温差在规定范围(50℃)内，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，尽量保持较高的给水温度(100℃以上)，并在向锅炉上水的同时，适当开启锅炉下联箱放水，利用适当的换水量，使锅炉不断得到冷却。
3.3.5尽量避免采用带压放水的方法对锅炉进行烘干防腐
在机组热备用时，可采用间断升火保持压力法对锅炉进行保护。
在正常停炉时，可采用充氮法对锅炉进行保养。
另外，可考虑当锅炉压力降至0.2MPa时再进行放水。
为达到对锅炉保护的目的，可对热风系统进行改造，将邻炉的热风引到锅炉的烟气再循环管道中，在放水后，立即将邻炉的热风引进放水的炉中，补充由于低压力放水时锅炉烘干所需储热量的不足，这样就达到了对停用炉保护的目的，又防止了汽包壁温差的增大。
4结束语
对于自然循环锅炉来说，汽包与下降管、上升管连接组成自然循环回路，同时汽包又接受省煤器来的给水，还向过热器输送饱和蒸汽。
所以汽包是锅炉内加热、蒸发、过热这3个过程的连接枢纽。
在实际操作中，只要加强调整，精心维护，就一定能将汽包壁温差控制在规定范围内，从而延长汽包的使用寿命。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。