锅炉异常工况判断与处理

直流锅炉给水温度的突降

1）直流锅炉给水温度的突降

直流锅炉由于其循环倍率等于1，工质在直流锅炉内一次完成加热、蒸发、过热三个阶段。在直流锅炉中，这三个阶段是没有固定的分界的，它们降随着锅炉工况的变化而变化。当给水温度发生突降时，由于加热段延长，蒸发后移，造成过热段缩短，最终必将造成主蒸汽温度的突降。直流锅炉的这一特性，与汽包锅炉给水温度下降时主蒸汽温度反而升高是截然不同的。

2）直流锅炉给水温度突降的原因

高加退出运行，是造成锅炉给水温度突降的主要原因。当高加水管严重泄漏或爆破时将造成高水位保护动作而紧急停用。由于高加保护装置误动、或运行人员在高加有严重缺陷时的手动紧急停用等，均是高加退出运行的常见原因。其次，高加汽、水管道或阀门爆破时，由于加热蒸汽量减少或通过高加的水量增大也造成给水温度的较大幅度下降。此外，由于除氧器压力降低造成高加进水温度的下降也是锅炉给水温度下降的原因之一。

3）直流锅炉给水温度突降的处理

正常运行中发生给水温度突降时应迅速查明故障原因，并根据不同的情况作相应的处理。机组满负荷运行时，如发生高加保护动作或紧急退出运行，为防止汽轮机中、低压缸过负荷，应马上按有关规定降低机组和锅炉负荷。在负荷不超过规定值的情况下，为了避免处理中对机组功率及锅炉燃烧工况造成不必要的挠动，燃料量可保持不变。在此基础上根据给水温度下降的幅度，按比例减少给水量，维持分离器出口及低过出口温度正常。与此同时，及时调整减温水量，保持主蒸汽温度正常。当给水自动动作不正常时，应及时切至手操进行处理。由于锅炉本身具有一定的蓄热，且温度较低的给水进入锅炉各受热面需要一定的时间，因此当发生给水温度突降时，锅炉各段工质温度将延迟一段时间后才开始陆续下降。由此可见，给水流量的减少不应与给水温度的下降同步，而应滞后一段时间。运行经验表明，待省煤器出口温度发生变化后再开始减水较为适宜,一般这段滞后时间约为3min左右。减水的幅度与当时锅炉负荷的高低有直接关系。

机组高负荷运行时，如发生高加突然退出运行，当机组采用机跟炉控制方式运行时，很有可能造成机组负荷瞬时超限和再热器进、出口压力升高、再热器安全门起座或低压旁路阀自行打开，高加全部停用时机组负荷将上升20MW。对于采用汽动给水泵的锅炉而言，在发生安全门起座、向空排汽阀或高、低压旁路阀打开时，还应特别注意由于抽汽压力降低而可能造成的给水压力下降。

高加汽水、管道或阀门发生爆破时可听到爆破声和汽水外喷声，爆破点附近汽水弥漫，事故处理时应特别注意人身安全。当给水管道爆破时还将造成给水压力下降。当采用开大给水调节门，降低主汽压力措施后，如给水流量尚能维持在额定流量低30%以上时，应即紧急降低机组负荷，维持燃料与给水的比例正常，调整风量，控制锅炉各工况正常，汇报总工程师，要求申请停炉。当给水流量低至紧急停炉低条件时自动MFT将动作，否则应手动MFT紧急停用锅炉。凡因汽水中断而停炉者，应对受热面进性全面检查，只有在确认无过热和损失现象后方可向锅炉进水。

超临界锅炉受热面损坏：

1）锅炉受热面的影响

在锅炉设备的各类事故中，受热面（省煤器、水冷壁、过热器、再热器）泄漏、爆破等损坏事故最为普遍，约占各类事故总数的30%左右。锅炉受热面一旦发生泄漏或爆破，大多均须停炉后方可处理，由此造成的经济损失将是巨大的。当受热面发生爆破时，由于大量汽水外喷将对锅炉运行工况产生较大的扰动，爆破侧烟温将明显降低，使锅炉两侧烟温偏差增大，给参数的控制调整带来了困难。水冷壁发生爆管时，还降影响锅炉燃烧稳定性，严重时甚至会造成锅炉熄火。当受热面发生泄漏或爆破后，如不及时调停处理，还极易造成相邻受热面管壁的吹损，并对空气预热器、电除尘、吸风机等设备带来不良的影响。因此，发生受热面损失事故后应认真查找原因，制订防止对策，尽量减少泄漏或爆管事故的发生。

2）锅炉受热面损坏的主要原因

锅炉受热面发生泄漏或爆破，一般来说，主要有如下原因：

1．制造质量方面的原因。受热面材质不良，设计选材不当或制造、安装、焊接工艺不合格。

2．设计、安装方面的原因。受热面支吊或定位不合理，造成管屏晃动或自由膨胀不均，管间或屏间相对位移、相互摩擦损坏管子，吹灰器喷嘴位置不正确造成吹损管子。

3．材质变化方面的原因。给水品质长期不合格或局部热负荷过高，造成管内结垢后严重，垢下腐蚀或高温腐蚀，使管材强度降低。由于热力偏差或工质流量分配不均造成局部管壁长期超温，强度下降。由于飞灰磨损造成受热面管壁减薄或设备运行年久、管材老化所造成的泄漏和爆管事故是较为常见的故障。此外，对于直流锅炉而言，如发生管内工质流量或给水温度的大幅度变化还将造成锅内相变区发生位移，从而使相变区壁温产生大幅度的变化导致管壁疲劳损坏。

4．运行及其他方面的原因。造成炉管泄漏或爆破的原因是多种多样的，其中有设备问题也有运行操作上的问题。如吹灰压力控制过高或疏水不彻底造成的吹损管壁，由于燃烧不良造成的火焰冲刷管屏以及大块焦渣坠落所造成的水冷壁管损坏等。此外，受热面管内或水冷壁管屏进口节流调节阀或节流圈处结垢或被异物堵塞，使部分管子流量明显减少、管壁过热器而造成的设备损坏事故，运行中也较为常见。

3）受热面损坏的常见现象和处理原则

锅炉受热面损坏时炉膛或烟道内可听到泄漏声或爆破声，锅炉各参数由于自动调节虽基本保持不变，但给水流量却部正常地大于主蒸汽流量，锅炉两侧烟温差、气温差将明显增大，受热面损坏侧的烟温将大幅度降低，炉内燃烧可能不稳，严重时甚至造成锅炉熄火。在炉膛负压投自动地情况下吸风机开度将自行增大，电流增加。在吸风未投自动时，炉膛负压将偏正，此时应即手操开大吸风，维持炉膛负压正常。

当受热面泄漏不严重尚可继续运行时，应及时调整燃料、给水和风量，维持锅炉各参数在正常范围内运行。给水自动如动作不正常时应及时切至手操控制，必要时还可适当降低主蒸汽压力或降低锅炉负荷运行，严密监视泄漏部位的发展趋势，做好事故预想，向总工程师汇报，要求申请调度停炉并做好停炉前的准备工作。

如受热面泄漏严重或爆破，使工质温度急剧升高，导致管壁严重超温，不能维持锅炉正常运行或危及人身、设备安全时，应即按手动紧急停炉进行处理。停炉后为防止汽水外喷，应保留吸风机运行，维持正常炉膛负压，直至泄漏或爆破处蒸汽基本消失后方可停用吸风机。为了防止电除尘器极板积灰，应即停止向电除尘器供电，保持电除尘器连续振打方式。为了防止灰斗堵灰，应将电除尘器、回转式空气预热器、省煤器灰斗内的积灰放尽。

此外，还应做好泄漏或爆破点附近及周围（如省煤器灰斗等）防止汽、水喷出伤人的安全措施。若受热面爆破引起锅炉全熄火或角熄火时，则应按锅炉熄火MFT处理。由于受热面损坏引起主蒸汽温度、再热蒸汽温度过高、过低或两侧偏差过大时，还应结合汽温异常的有关要求进行处理。