1.1?過(guò)熱器和再熱器的安全運(yùn)行
??????? 過(guò)熱器，再熱器是鍋爐的主要受熱部件之一，在啟停過(guò)程中和變工況運(yùn)行時(shí)，過(guò)熱器，再熱器受熱面的安全運(yùn)行應(yīng)特別引起重視，運(yùn)行中應(yīng)滿足兩個(gè)要求。
??????? （1）過(guò)熱汽溫和再熱汽溫應(yīng)符合汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)，升速，并網(wǎng)，升負(fù)荷等要求。
??????? （2）過(guò)熱器和再熱器在鍋爐啟停及不同負(fù)荷下運(yùn)行母管壁應(yīng)不超過(guò)材料的許可溫度，聯(lián)箱，管子等不產(chǎn)生過(guò)大的周期性熱應(yīng)力，以延長(zhǎng)其使用壽命。
??????? 1.1.1過(guò)熱器的安全運(yùn)行
??????? 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中過(guò)熱器受熱面的冷卻是靠自身蒸汽的流動(dòng)來(lái)完成的，此時(shí)若熱偏差過(guò)大，就會(huì)引起過(guò)熱器管壁金屬的超溫。一般來(lái)說(shuō)，立式過(guò)熱器的積水是無(wú)法通過(guò)疏水門(mén)放掉的。爐水壓試驗(yàn)后啟動(dòng)，立式過(guò)熱器內(nèi)就充滿了水，停爐后啟動(dòng)時(shí)立式過(guò)熱器中也往往會(huì)有一部分凝結(jié)水，雖然各種過(guò)熱器都設(shè)有疏水裝置，但過(guò)熱器中間蛇形管底部的積水無(wú)法疏出，這部分積水便會(huì)形成水塞，防礙蒸汽的流動(dòng)，由于布置等原因，各平行管中的積水往往是不均勻的，在通汽壓力不足時(shí)，僅部分積水少的管子能疏通，積水多的管子往往仍處于水塞狀態(tài)，這就造成了管內(nèi)工質(zhì)流量的差異，使各平行管間產(chǎn)生熱偏差。
??????? 對(duì)于墻式過(guò)熱器，如果下部聯(lián)箱疏水不充分時(shí)，也易造成水塞。鍋爐運(yùn)行中，燃燒不良，煙道內(nèi)局部積灰嚴(yán)重，造成兩側(cè)煙氣量或煙溫分布不均勻時(shí)，也會(huì)造成熱偏差。
??????? 1.1.2再熱器的安全運(yùn)行
??????? 爐啟動(dòng)初期，當(dāng)過(guò)熱器系統(tǒng)尚未建立壓力，旁路系統(tǒng)尚未投運(yùn)之前，墻式再熱器處于干燒狀態(tài)，此時(shí)為了防止管壁超溫，應(yīng)嚴(yán)格控制爐膛出口煙溫不得大于540℃。除此之外，再熱器的工作狀態(tài)及安全運(yùn)行，與過(guò)熱器基本相同，在此不再重復(fù)。
??????? 1.2?省煤器的保護(hù)及安全運(yùn)行
??????? 汽包鍋爐，在汽包和省煤器進(jìn)口之間連接有再循環(huán)管，管上裝有再循環(huán)門(mén)，鍋爐啟動(dòng)期間或事故情況下，如停止進(jìn)水時(shí)，應(yīng)將再循環(huán)門(mén)開(kāi)啟。由于省煤器內(nèi)工質(zhì)吸收煙氣熱量以及省煤器和汽包之間存在一定的位差，造成省煤器和汽包內(nèi)工質(zhì)的重度發(fā)生差別，使汽包內(nèi)爐水經(jīng)再循環(huán)門(mén)流至省煤器形成水循環(huán)，從而起到了保護(hù)省煤器的作用。正常運(yùn)行時(shí)鍋爐不斷進(jìn)水，再循環(huán)關(guān)閉。但應(yīng)確保再循環(huán)門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，防止給水經(jīng)再循環(huán)門(mén)短路直接進(jìn)入汽包，從而造成省煤器因缺水而過(guò)熱損壞。
??????? 對(duì)于直流鍋爐，由于省煤器沒(méi)有再循環(huán)裝置，所以啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)鍋爐給水流量應(yīng)式中大于最小啟動(dòng)給水流量，以保護(hù)省煤器的安全運(yùn)行。另外，省煤器出口一般設(shè)置了排空管路，將省煤器內(nèi)的殘余空氣或部分汽化蒸汽排至鍋爐汽水分離器，以防止省煤器傳熱惡化而過(guò)熱損壞。
??????? 1.3?自然循環(huán)汽包鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的安全分析
??????? 1.3.1鍋爐水循環(huán)的安全
??????? 鍋爐的蒸發(fā)受熱面處于爐膛高溫火焰下工作，能否保持長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行，主要取決于管子的壁溫，如果壁溫超過(guò)金屬材料允許極限時(shí)，管子就要損壞。另外，如壁溫周期波動(dòng)，即使壁溫低于極限，管子也有可能因受交變溫度應(yīng)力的影響而產(chǎn)生疲勞損壞。在一定熱負(fù)荷下，管子外壁溫的高低主要取決于工質(zhì)的放熱系數(shù)和流量，由于沸水的放熱系數(shù)很大，正常情況下管壁溫度應(yīng)略高于工質(zhì)的飽和溫度，因而管壁不會(huì)超溫。但是，當(dāng)管內(nèi)汽水混合物的流動(dòng)情況出現(xiàn)惡化時(shí)，管子內(nèi)壁的水膜被破壞而代之以汽膜，使工質(zhì)的放熱系數(shù)顯著降低，從而導(dǎo)致管壁的金屬超溫。
??????? 管內(nèi)汽水混合物的流動(dòng)情況，一般與水流速度、蒸汽在混合物中的容積率、壓力的高低和熱負(fù)荷的大小等因素有關(guān)。
??????? 鍋爐的水循環(huán)安全與否可通過(guò)鍋爐水循環(huán)特性試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，相關(guān)的特性試驗(yàn)有：
??????? （1）負(fù)荷特性試驗(yàn)；
??????? （2）水位特性試驗(yàn)；
??????? （3）壓力特性試驗(yàn)；
??????? （4）爐啟動(dòng)過(guò)程中的水動(dòng)力特性試驗(yàn)；
??????? （5）改變給水溫度試驗(yàn)；
??????? （6）定期排污試驗(yàn)。
??????? 1.3.2運(yùn)行中提高鍋爐水循環(huán)可靠性的措施
??????? （1）減少并列管束的受熱不均
??????? 由于爐內(nèi)溫度沿爐子深度和寬度的分布是不均勻的，故水冷壁各部分的吸熱量也就有大有小。對(duì)于四角切圓燃燒的鍋爐來(lái)說(shuō)，水冷壁中間部位的熱負(fù)荷均較兩邊要高，尤其是燃燒區(qū)域附近的熱負(fù)荷最大，而爐四角和下部則受熱最弱。運(yùn)行中，為減少并列管束的受熱不均問(wèn)題，首先應(yīng)從合理組織燃燒著手，減少爐膛內(nèi)火焰的偏斜，維護(hù)燃燒室內(nèi)不結(jié)渣，保持燃燒穩(wěn)定，提高爐膛火焰的充滿程度，控制汽溫汽壓使之保持穩(wěn)定等。此外，還應(yīng)及時(shí)進(jìn)行吹灰或“打焦”，保持受熱面的清潔。
??????? 鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于燃燒器投入數(shù)量較少，爐內(nèi)火焰充滿程度差，火焰又常易偏斜，故水冷壁的受熱不均勻性相對(duì)增大。此時(shí)，應(yīng)特別注意燃燒器的運(yùn)行情況，保持燃燒穩(wěn)定，投入燃燒器時(shí)應(yīng)盡可能對(duì)稱，保持良好的火焰中心位置，提高爐內(nèi)火焰的充滿程度，以改善受熱情況。
??????? （2）防止下降管帶汽
??????? 運(yùn)行中，為防止下降管帶汽，應(yīng)維持正常的汽包水位，防止汽壓和負(fù)荷的突變。如水位過(guò)低，則會(huì)造成下降管帶汽。而汽壓，負(fù)荷的突變，又會(huì)造成下降管入口工質(zhì)的汽化，所以在運(yùn)行中應(yīng)注意控制和保持水位，汽壓，汽溫等參數(shù)的穩(wěn)定。
??????? 1.4?過(guò)熱器和再熱器偏差及管壁金屬的超溫
??????? 要使鍋爐的受熱面管子能長(zhǎng)期安全工作，首要的條件是必須保證它的金屬工作溫度不超過(guò)該金屬的最高允許溫度。
??????? 在鍋爐中，過(guò)熱器和再熱器的溫度最高，同時(shí)受熱面的熱負(fù)荷也相當(dāng)高，而蒸汽的放熱系數(shù)又比較小，尤其是再熱蒸汽壓力低，放熱系數(shù)則更小，因而過(guò)熱器和再熱器是鍋爐各受熱面中金屬溫度最高，工作條件最差的受熱面。在過(guò)熱器、再熱器各并列管中，當(dāng)進(jìn)口汽溫相同時(shí)，管組內(nèi)各并列管的出口汽溫主要取決于各自的蒸汽焓增，蒸汽焓增越大，出口汽溫越高，相應(yīng)管壁溫度也越高。
??????? 在實(shí)際運(yùn)行中，由于煙氣側(cè)和蒸汽側(cè)各種因素的影響，各并列管中蒸汽的吸熱量即焓增值，往往是不同的，因而使它們的壁溫也不相同。一般來(lái)說(shuō)，熱力不均和水力不均是造成過(guò)熱器或再熱器熱偏差的主要原因。熱力不均通常是指受熱面處沿寬度方向和高度方向上的熱負(fù)荷分布不均勻。水力不均則是指受熱面內(nèi)工質(zhì)流量的分配不均勻。
??????? 1.4.1影響熱力不均的因素
??????? 鍋爐爐膛及煙道中煙氣的溫度場(chǎng)，速度場(chǎng)分布的不均勻是造成過(guò)熱器、再熱器熱力不均的主要原因。
??????? 在爐膛中，因有水冷壁吸熱，所以水冷壁附近的煙氣溫度較低，爐膛中間溫度較高。煙氣轉(zhuǎn)入對(duì)流煙道后，也是兩側(cè)的煙溫低中間的煙溫高，且煙道中間的煙氣流速往往高于兩側(cè)的煙氣流速，這就造成了位于煙道中間管子的吸熱量大于煙道兩側(cè)管子吸熱量的偏差情況。當(dāng)運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)造成爐膛火焰偏斜時(shí)，還將造成對(duì)流煙道兩側(cè)的熱力偏差問(wèn)題。如果煙道中管子排列不均勻，管間的間隙有大有小時(shí)，也會(huì)造成各吸熱的不均勻。對(duì)于四角切圓燃燒的鍋爐，往往還由于爐膛出口煙氣的殘余旋轉(zhuǎn)使兩側(cè)煙氣的流速和煙溫產(chǎn)生偏差，由此而產(chǎn)生兩側(cè)煙道內(nèi)受熱面的吸熱量不均勻。
??????? 1.4.2影響水力均的因素
??????? 在過(guò)熱器或再熱器各并列管中的蒸汽流量與煙道斷面熱負(fù)荷的分布均勻程度有很大的關(guān)系。除此之外，各并列管的流量分配還與該管的流動(dòng)阻力和進(jìn)出口聯(lián)箱之間的壓差有關(guān)系。