自然循環(huán)鍋爐受壓部件汽包需要同時承受鍋爐運行中空氣壓力和水位壓力,其最主要的壓力就是進(jìn)行汽水分離和蒸汽凈化,組成水循環(huán)回路并蓄存鍋水,汽包內(nèi)的水具有一定熱度,實現(xiàn)對流熱循環(huán)。但是鍋爐受壓部件汽包在實際運行中會出現(xiàn)汽包壁溫差,這會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,將影響汽包的安全運行。
鍋爐受壓部件汽包壁溫溫差大,原因有很多,水進(jìn)入汽包后首先與汽包下部接觸,如果水溫低于汽包壁溫,則容易導(dǎo)致汽包下壁以及下壁的內(nèi)壁先降溫,從而使汽包上壁溫度高、下壁溫度低,內(nèi)壁溫度低、外壁溫度高,這種現(xiàn)象常在機組溫態(tài)、熱態(tài)或極熱態(tài)啟動時發(fā)生。如果水溫高于汽包的壁溫,則汽包下壁以及下壁的內(nèi)壁先升溫,這樣則使汽包上壁溫度低、下壁溫度高,內(nèi)壁溫度高、外壁溫度低。
鍋爐在點火升壓階段、在鍋爐啟動初期、停爐冷卻后都會出現(xiàn)汽包壁溫差。鍋爐上水階段的汽包壁溫差主要通過控制上水溫度和上水速度實現(xiàn),鍋爐在冷態(tài)時,上水溫度與汽包壁金屬溫差嚴(yán)格控制在40℃以下即可,若上水溫度與汽包壁溫差小于40℃時,可適當(dāng)加快上水速度,反之,則應(yīng)減慢上水速度,一般來說鍋爐上水的速度越快產(chǎn)生的溫差相應(yīng)就越大,因此上水速度也必須加以控制,一般規(guī)定夏季上水時間不少于2h,冬季不少于4h。
運行中,想要保證鍋爐受壓部件汽包能安全穩(wěn)定運行,需要能準(zhǔn)確地監(jiān)視汽包沿長度方向若干截面的上、下壁溫差和內(nèi)、外壁溫差,控制好汽包壓力變化率,監(jiān)測給水溫度,在啟動初階段及穩(wěn)定運行階段、停爐過程中要做好溫度調(diào)整。通常來說,汽包上、下壁溫差、內(nèi)、外壁溫差只要不大于50℃,所產(chǎn)生的附加溫差熱應(yīng)力就不會對汽包造成損害。