锅炉启动过程中的安全监督.docx
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1、一、汽包启动应力汽包锅炉的汽包为单向受热的厚壁部件,在启动过程中将产生很大的启动应力。锅炉启停必须严格控制压力变化的速度,很主要的一个原因就是考虑汽包的安全。锅炉在启动、停运与变负荷过程中,汽包金属将出现下述几种应力。1、汽包机械应力汽包机械应力是指由汽包内的工质压力引起的金属应力,这个应力在任意点的三个方向均为拉应力,且均与汽包内压力成正比。2、热应力热应力又称温差应力,是由于不通部位金属在不同温度下其体积变化受到限制而产生的应力,启动热应力主要由汽包的上、下壁温差和内外壁温差引起的上、下壁温差引起的热应力。在锅炉进水和锅炉升压过程中将出现汽包上下壁温差。锅炉进水时汽包壁温为下高上低。汽包起
2、压后汽包壁温为上高下低,且升压速度越快,饱和温度增加的越快,汽包上下壁温差越大。汽包下壁的应力状态由受压转为受拉经历一次应力循环。由于启停一次应力变化的幅值与最初的压应力有关,而应力循环幅值大小会影响汽包的低周疲劳寿命,所以启动前进水应限制进水温度和时间,应尽可能减小上、下壁温差。内外壁温差引起的热应力。汽包内外壁温差出现于锅炉进水和锅炉升压过程中。进水时,热水只与汽包内壁接触,外壁接受内壁热流故其温度低于内壁,产生内外壁温差。点火后随着汽压上升,饱和温度的升高,同水和蒸汽接触的汽包内壁温度接近于饱和温度,但外壁温度的升高则受到金属导热及壁厚的限制,因而造成内外壁之间的温差。锅炉稳定运行时,由
3、于汽包的导热系统很大,所以汽包内壁内的温差较小,热应力也较小。然而,锅炉在启停或变负荷过程中,由于介质温度不断上升,故产生了很大的热应力。内壁温度高,膨胀受阻而承受压应力;外壁温度低,承受拉应力。汽包壁温差的最大值通常出现在启动之初。其原因是启动之初,水循环弱,水扰动小,汽包下半部与几乎不动的水接触传热,使汽包下部金属升温慢;二是低压阶段压力不大的变化会引起饱和温度很大的变化,即引起锅水和汽温产生较大的变化,使水汽对汽包壁的放热量也相应发生较大的变化,加大了汽包的上下壁温差和内外壁温差。3、附加应力附件应力是指汽包与内部介质质量引起的应力,其数值与以上两种应力比较要小得多。二、启停过程中汽包壁
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