亚临界电站锅炉水冷壁壁温影响因素的分析

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1、2010年O8月吉林电力Aug．2010第38卷第4期(总第209期)JilinElectricPowerVo1．38No．4(Ser．No．209)亚临界电站锅炉水冷壁壁温影响因素的分析AnalysisonWallTemperatureEffectFactorsinSub—criticalBoilersinPowerStation张锐，许传中，张雪，杨爽。(1．吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春130021；2．东北电力大学，吉林吉林132012；3．吉林省电力有限公司通信分公司，长春130021)摘要：根据亚临界锅炉的结构特点，结合运行的实际情况，从工质的

2、换热系数、金属的导热系数、鳍片宽度和厚度、炉内热流密度以及锅炉的运行操作等方面分析了亚临界锅炉水冷壁壁温变化的影响因素，重点分析了锅炉运行操作对水冷壁壁温的影响。通过实际监测锅炉加减负荷、汽包压力变化、制粉系统的启停、吹灰系统的投入等对水冷壁壁温的影响，给出减小或消除影响的措施。关键词：亚临界锅炉；水冷壁壁温；运行操作中图分类号：TK223．31文献标志码：B文章编号：1009—5306(201O)03—0041—02亚临界汽包锅炉在我国的大型电站中有着广泛1．2金属导热系数的影响的应用，炉膛受热面普遍采用膜式水冷壁。在锅炉运金属导热系数决定了金属材料的传热性能，

3、它行时，炉膛内的高温火焰对炉膛侧的水冷壁进行辐是由材料的自身性质决定的，其对水冷壁壁温有着射传热，使水冷壁内的工质转化为具有一定流速的直接影响。随金属导热系数的增加，管壁的热传导水汽混合物n]。由于各种原因，使得水冷壁内工质的能力增强，其对水冷壁壁温的影响程度随导热系数焓增不同而引起热负荷偏差，水冷壁热负荷偏差会的增加而减小。导致水冷壁各个回路流量偏差扩大，管内工质热物1．3水冷壁结构的影响理特性剧烈变化，传热特性恶化，使水冷壁壁温偏差水冷壁的不同结构包括厚度和宽度的鳍片[3以增大。故水冷壁壁温的高低对锅炉工作的可靠性及及有无焊角等对水冷壁壁温的影响是不同的。增加

4、安全性有着直接影响。全面分析亚临界锅炉各因素水冷壁鳍片的厚度，可以降低水冷壁的最高温度，但同时也影响了换热，降低厚度可以增加换热但容易对水冷壁壁温的影响程度，对提高亚l晦界锅炉的设引起水冷壁超温；增加鳍片的宽度可以使水冷壁最计水平及安全运行具有重要价值。高温度升高；增加焊角可以整体降低水冷壁壁温。1．4炉内热流密度的影响1水冷壁自身结构以及管内外工质对水冷锅炉内侧影响水冷壁壁温的因素是热流密度。壁温度的影响。]当锅炉稳定运行时，它与水冷壁壁温成正比关系，其主要扰动因素是锅炉的燃烧状况。具备线性特性的1．1水侧换热系数及工质温度的影响水冷壁温度场，其相对安全裕度较大

5、，有利于锅炉安水侧换热系数以及工质温度是影响水冷壁壁温全运行：最高温度值较低，温度梯度小，沿管壁热负因素之一。随着换热系数的增大，其对水冷壁的冷却荷分布均匀，最大热负荷的峰值较低。性能增加，冷却效果增强，由于电站锅炉使用的几乎1．5约束条件都是纯水，所以这一因素的影响是定值。不同的是工由于受到水冷壁外表面容易形成氧化层以及热质(水)的温度，根据工程热力学的知识可知，水的温应力的限制，水冷壁壁温不能超过一定值，该值与所度越低对水冷壁的换热越多，但不能过低，否则会影选用的金属材料有关。如碳钢一般在540℃以下时，响蒸发，从而影响锅炉运行。因其抗氧化性强，不必担心氧化问

6、题。只有当温度达收稿日期：2010—06—10作者简介：张锐(1969一)，女，高级工程师，主要从事火力发电厂锅炉节能燃烧研究工作。·41·2010年O8月Aug．2010第38卷第4期(总第209期)Vo1．38No．4(Ser．No．209)到570℃以上，由于氧化膜成分的变化才使其抗氧减负荷。化性急剧下降。但因炉膛热负荷分布不均及管内工2．2汽包压力变化的影响质波动等原因，造成壁温波动，有时会较大。另外，由选取负荷260MW、汽包压力17．04MPa及于受到管子内外壁腐蚀及炉侧物料颗粒的磨损，导16．10MPa2个工况比较汽包压力变化对水冷壁壁致管壁厚度减薄

7、，管子金属承压能力降低；管子金属温的影响，结果见表1。在高温蠕变作用下，其强度降低。因此在考虑一定安表1汽包压力对水冷壁壁温的影响(修正后壁温)‘C全裕度的情况下，允许壁温变化范围一般为45O～汽包压力／MPa壁温510℃。水冷壁壁温波动是由水冷壁管内工质的传测点差值热变化造成。壁温波动幅度随水冷壁管内沸腾放热345．43339．865．57系数的变化及炉内的热负荷的大小而变化，而且，不344．28342．242．04同水冷壁管对质量流速的要求亦有所不同，亚临界364．93361．253．68机组为确保循环系统的安全可靠，在高负荷区和水循环相对薄弱的回路多采用内螺

8、纹管，有效