与汽包有关的几个问题的分析

【摘 要】汽包作为自然循环锅炉加热、蒸发、过热的枢钮，对锅炉运行起着十分重要的作用。运行时汽水分离器效率、降压运行、饱和过热压差等几项重要指标偏离设计值均将对锅炉的安全经济运行产生重大影响。本文主要针对运行中出现的几个问题产生的影响结果进行了分析并提出了相应的建议。

【关键词】汽包；分离效率；降压运行；压差；影响

汽包是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。在汽包中实现了工质由未饱和水向饱和及过热状态的转变，在汽包内部分离及净化装置的工作下，实现了汽水分离及工质净化。对于汽包锅炉，饱和蒸汽的机械携带和选择性推带是造成蒸汽污染的两个原因，汽包水位是保证水循环稳定的重要条件，同时对蒸汽的机械携带也有较大影响，因此蒸汽品质和水位成为人们关注的重点，在锅炉运行中注重的是锅炉排污，保证炉水品质，一是保证水冷壁不结垢，二是减少蒸汽的携带；水位的保持，是为了保证汽水分离器的正常工作和足够的汽水分离空间，但有些其它方面的问题同样需要运行人员注意。

1、汽水分离效率对主汽温度的影响

正常情况下，由省煤器引出管未饱和水及水冷壁上联箱引出管蒸汽在汽包内需经过两次分离方可合格。由上升管进入汽包的汽水混合物质量含汽率为0.04～0.25，即大部分是水，且有很大的初速度，因此一次分离的主要目标是使蒸汽湿分减少到0.5%～1%；二次分离的任务是将蒸汽湿分进一步降低至0.01%～0.03%，最大不超过0.05%。从理论上影响蒸汽带水的因素为蒸汽速度及汽水分离空间，但实际上影响蒸汽带水的因素应该是锅炉负荷D、水位、压力、锅水含盐量Sgs及汽水分离设备的型式。

汽水分离装置的效率高低不仅仅影响着蒸汽品质，其效率的降低还将对主汽温度产生较严重的后果。很多情况下，运行人员会碰到随着锅炉负荷的增加，减温水量增加，而后随锅炉负荷的继续增加减温水量又下降的情况。如果在负荷变动的过程中，运行人员未做特殊或幅度较大的调整，那这种情况就可能是由于负荷的增加造成蒸汽携带能力增加，或是水位长高造成分离器效率下降，蒸汽湿度增加影响。根据对流过热器的理论特性，其吸热量应随负荷的增加而增加，从这一点上分析，更能说明问题。

2、降压运行对主汽温度及效率的影响

在目前煤质下多数电厂会遇到负荷大、煤质不好带不上负荷的现象，为避免电量受到影响，多数均采取降压运行的方式。这种降压运行的方式其一降低了过热器入口温度，增加了过热器的负担，将部分蒸发吸热量转移到过热器；其二是增加了排烟损失，降低了锅炉效率。

为说明燃料量及效率的变化，下表1是某厂220t/h锅炉降压与不降压运行时燃料计算量及经济性比较。低位发热量=17.47Mj/kg，主汽温度540℃，给水温度209℃。

差值部分为多耗原煤量，此部分热量必将被烟气带走，按第一工况负荷200t/h时计算，锅炉经济性下降为：

可以通过这个例子可以简单说明高压机组经济性较低压机组更高，更大的经济性在汽轮机侧。由于耗煤量增加及锅炉效率减少的不多。当然，这里所说的机组降压运行和的滑压运行是有本质区别的。

3、饱和、过热压差偏离设计值

新建锅炉投产前，锅炉厂会给电厂提供锅炉设计说明书。说明书中会给出该锅炉的汽包工作压力及过热器工作压力。过热器工作压力为选定值，是个运行中保持的稳定值。而汽包工作压力是按过热器受热面管子及联箱及汽包内部各装置阻力通过计算得到，因此锅炉投产后实际汽包压力工作值Pgz与设计值Psj有一定的偏差。

如果是正偏差，即Pgz＞Psj，则进入过热器内工质的温度将高于设计值，相当于过热器吸热面积过剩，需增大减温水的投入量，同时要注意对过热器管壁温度的监视，做好对屏过的保护工作。如果偏差不大，此问题通过增加减温水量可解决。

如果是负偏差，即Pgz＜Psj，则进入过热器内工质的温度将低于设计值，部分过热受热面继续做应在蒸发受热面完成的工作量，相当于过热器吸热面积减少，需减少减温水的投入量。如果偏较大，则减温水量将减少很多。因为减温水量的减少又相当于增加了低温段过热器的工质流通量，又进一步使低温过热器出口温度降低，因此对过热器温度的影响是比较严重的。

在目前煤质情况下，多数电厂所燃煤种不同程度的偏离设计值。煤种偏离设计值对主汽温度产生两种影响，一种是主汽温度偏高，另一种是主汽温度偏低。Pgz＜Psj对主汽温度偏高能够起到一定的抵消作用，而对于主汽温度偏低来说无疑是雪上加霜。

因此当锅炉出现主汽温度偏低的情况时，除对影响主汽温度的煤质原因、调整原因等进行分析外，汽包压力也应作为重要一项来进行分析。但由于锅炉安装完毕后，管道、受热面、汽包等等均固定后，所产生的汽包工作压力与设计值的偏差无法改变。

4、总结

实际上应该对汽包参数进行分析的不止以上几个。通过以上几个问题的简单分析可以看出，汽包运行时每个参数的变化对自然循环锅炉的运行均产生很大的影响。因此运行中对汽包参数变化的分析，对锅炉的安全及经济运行会起到一定的指导作用。