运行岗位技能知识｜锅炉运行（七）

14-61 什么是干锅时间？为什么随着锅炉容量的增加，干锅时间减少？

答：锅炉在额定蒸发量下，全部中断给水，汽包水位从正常水位（0水 位）降低到最低允许水位（一200mm）所需的时间，称为干锅时间。

因为汽包的相对水容积（每吨蒸发量所占有的汽包容积）随着锅炉容量 的增大而减小，所以锅炉容量越大，干锅时间越短，因而对汽包水位调整的 要求也越高。

14-62 为什么增加负荷时应先增加引风量，然后增加送风量，最后增 加燃料量；减负荷时则应先减燃料量，后减送风量，最后减引风量？

答：负荷增加时，应先增加引风量，后增加送风量，最后增加燃料量； 减负荷时应先减燃料量，后减进风量，最后减引风量。这是因为负压锅炉运 行时，必须保证不冒黑烟，必须随时保持炉膛负压，确保炉膛不向外冒烟 如果按照上述步骤操作，即可保证做到这一点，否则，就会造成冒黑烟或炉 膛变正压向外喷烟喷火。例如，增加负荷时，光增燃料量，后增送风量，最 后增加引风量，则当燃料增加而送风量没增加时，炉子因风量不足必然冒黑 烟，当燃料量和送风量增加而引风量还未增加时，炉膛可能变为正压，而向 外喷火喷烟，不但影响人身安全，而且也污染了环境。

根据同样的道理，减负荷时应遵循同样的原则进行操作。但在低负荷时 由于相对过量空气系数较大，为防止灭火可逆向操作。

14-63 为什么水冷壁管外壁结渣后会造成管子过热烧坏？

答：从表面上看，水冷壁管外壁结垢后，好像水冷壁管被灰渣包围，炉 膛火焰对其辐射传热减少，壁温降低，应该更安全些。其实正好相反，水冷 壁管结渣后反而会因灰渣大大减少了火焰和高温烟气对水冷壁的辐射传热， 灰渣的导热系数又很低，使其吸热量减少导致水循环不良，冷却不足而过热 损坏。

因为水冷壁管结渣后，水冷壁管从炉膛吸收的辐射热量显著减少，水冷 壁管内汽水混合物中的蒸汽含量减少，循环回路的循环压头减少，使水冷壁 管内的循环流速降低，严重时发生循环停滞或出现自由水位。由于结渣是局 部的，同一根水冷壁管未结渣的部位所受到的火焰辐射热量并未减少，却因 循环流速降低或出现循环停滞和自由水位，得不到良好的冷却而过热，导致 金属强度降低最后发生损坏。

14-64 为什么锅炉负荷越大，汽包压力越高？

答：作为锅炉产品主要质量指标之一的过热蒸汽压力，无论锅炉负荷大 小都要保证在规定的范围内。而汽包压力在不超过允许的最高压力的前提下 是不作规定的。

汽包的压力只决定于过热蒸汽压力和负荷。汽包压力等于过热器出口压 力加上过热器进出口压差。而过热器出入口压差与锅炉负荷的平方成正比。 负荷越大，压差越大。因为要求过热蒸汽压力不变，所以，负荷越大，汽包 压力越高。

14-65 为什么汽轮机的进汽温度和进汽压力降低时要降低负荷？

答：对于一定工作压力的汽轮机，只要进汽温度在允许的范围内，汽轮 机的排汽湿度也会在允许的范围之内。如果锅炉由于各种原因使得蒸汽温度 低于允许温度的下限时，汽轮机仍在额定负荷下运行，则由于汽轮机的排汽 湿度增加，汽轮机的相对内效率下降。

进汽温度降低，使蒸汽在汽轮机内的焓降减少，造成汽轮机功率下降， 效率降低；进汽温度降低，蒸汽比体积减小，在调速汽门开度不变的情况 下，蒸汽流量增加，引起各级过负荷，特别是造成汽轮机末级叶片和隔板应 力增大；进汽温度降低还会引起轴向推力增加。

为了使汽温低于下限时确保汽轮机的安全和减少效率降低的影响，又避 免停机，给司炉一个调整汽温的时间，当汽温低于下限时，汽轮机司机可以 根据汽温降低的程度，相应降低汽轮机的负荷，同时要求司炉尽快提高 汽温。

当过热蒸汽压力降低时，因为蒸汽在汽轮机内的焓降减少，机组的热效 率下降。若仍保持机组功率不变，必然要开大调速汽门增加进汽量，使本级 叶片的应力和转子的轴向推力增加，所以，进汽压力低于下限时，要根据汽 压降低的程度降低负荷。

14-66 为什么锅炉负荷增加，炉膛出口烟温上升？

答：增加锅炉负荷是靠增加进入炉膛的燃料量和风量来实现的，而且锅 炉的负荷基本上正比于进入炉膛的燃料量。进入炉膛的燃料量增加时，虽然 水冷壁的辐射受热面未变化，但由于炉膛温度升高，火焰向水冷壁的辐射传 热增加，水冷壁因吸热量增多，管内产生的蒸汽量增加而使锅炉产汽量 提高。

炉膛内火焰的温度不是与燃料量的增加成正比的。大量试验和生产实 践证明，锅炉从50％额定负荷到满负荷，炉膛内火焰的温度升高不超过 200℃，炉膛内辐射传热量的增加最大不超过80%。因为进入炉膛的燃料增加一倍，而炉膛内水冷壁的辐射吸热量增加不到一倍，虽然负荷增加对 流受热面的吸热量增加，但因为水冷壁的辐射吸热量占全部吸热量的 95%，对流吸热量仅占5%，所以负荷增加，水冷壁的吸热量所占的比例 下降。

由于随着锅炉负荷的增加进入炉膛的燃料量成比例地增加，而炉膛水冷 壁的吸热量增加的幅度小于燃料量增加的幅度，必然导致炉膛出口烟温 上升。

14-67 为什么过量空气系数增加，汽温升高？

答：过量空气系数增加（假定原先是最佳过量空气系数），炉膛内的温 度下降，使水冷壁吸收的辐射热量减少，炉膛出口的烟气温度略有下降。由 于烟气量增加，烟速提高，使传热系数增加的幅度大于传热温差减少的幅 度，因此，使过热器的吸热量增加。由于排烟温度和烟气量增加，q2增加， 锅炉效率降低，在燃料量不变的情况下，蒸发量减少，因此，汽温升高。一 般说来，过量空气系数每增加0.1，汽温升高8~10℃。

如果炉膛的过量空气系数已经较高时，则过量空气系数进一步增加，汽 温升高的幅度下降。如果过量空气系数太大，可能会因为炉膛温度和炉膛出 口烟气温度大大降低，过热器因传热温差下降太多而使汽温下降，这种情况 只有在很恶劣的燃烧工况下才会出现。

14-68 为什么给水温度降低，汽温反而升高？

答：为了提高整个电厂的热效率，发电厂的锅炉都装有给水加热器，在 给水泵以前的加热器称为低压加热器，在给水泵以后的称为高压加热器。给 水经高压加热器后，给水温度大大提高。例如，中压锅炉给水温度大都加热到172℃，高压炉一般加热到215℃，超高压锅炉给水加热到240℃，亚临界 压力锅炉给水加热到260℃。

在运行中由于高压加热器泄漏等原因，高压加热器解列时给水经旁路向 锅炉供水。锅炉的给水温度降低后，燃料中的一部分热量要用来提高给水温 度。假如蒸发量维持不变，则燃料量必然增加，炉膛出口烟气温度和烟气流 速都要提高，过热器的吸热量增加，蒸汽温度必然要升高。给水温度降低 后，假定燃料量不变，则由于燃料中的一部分热量用来提高给水温度，用于 蒸发产生蒸汽的热量减少，而此时由于燃烧工况不变，炉膛出口的烟气温度 和烟气速度不变，过热器的吸热量没有减少。但因为蒸发量减少，蒸汽温度 必然升高。所以给水温度降低，蒸汽温度必然升高。

14-69 为什么汽压升高，汽温也升高？

答：锅炉在运行时，汽压反映了锅炉产汽量与外界用汽量之间的平衡关 系。当两者相平衡时，汽压不变。

当汽压升高时，则说明锅炉产汽量大于外界用汽量。锅炉汽压升高，炉水 的饱和温度也随之升高。在锅炉燃料量不变的情况下，外界负荷减少，多余的 热量就储存在炉水和金属受热面中，一部分蒸汽因压力升高被压缩储存在汽包 的蒸汽空间和水冷壁管内。由于此时燃烧工况未变，过热器入口的烟气温度和 烟气流速均未变，即过热器的吸热量未变，而过热器入口的饱和蒸汽温度因汽 压升高而增加，蒸汽流量因外界负荷减少而降低。所以，汽压升高，汽温升高。

14-70 为什么煤粉炉出渣时，汽温升高？

答：煤粉喷入炉膛燃烧后，煤粉中约90％的灰分进入烟气成为飞灰， 约10％的灰分经水冷壁管的下部冷灰斗冷却后结成大块的灰渣。烟气中的 飞灰通常由除尘器除去，而大块的灰渣则是通过定期放渣的方式排出炉外 的，经碎渣机粉碎后由灰渣泵送至储灰场。

由于炉膛的烟囱效应，炉膛下部的烟气负压比炉膛上部大。当需要放渣 时，将炉膛下部灰斗的放渣门开启，因为灰渣的体积较大，为了使灰渣顺利 排出，放渣门开得较大，为了操作人员的安全，出渣时炉膛要维持一定的负 压。所以，放渣时大量冷空气从放渣门进入炉膛是不可避免的。大量冷空气 从炉膛下部进入炉膛，不但使火焰中心上移，炉膛吸热量减少，而且还使炉 膛出口的过量空气系数增加。过热器吸热量的增加必然导致过热汽温上升。

为了减少放渣时对汽温上升的影响，可在放渣过程中略减少送风量。因 为从放渣门漏入空气中的一部分也可参与燃烧，这样可以减少炉膛出口过量 空气系数增加的幅度，从而降低汽温上升的幅度。

◀来源：锅炉运行/《火电厂生产岗位技术问答》 ▷

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