锅炉汽包壁温差控制论文
如何控制汽包壁温差
如何控制汽包壁温差对于自然循环锅炉来说，汽包是锅炉内加热、蒸发、过热这三个过程的连接枢纽。
在实际操作中，只要加强调整，精心维护，控制好锅炉启动初期的升温升压、锅炉停炉后的降温降压及放水过程，就一定能将汽包壁温差控制在规定范围内，从而延长汽包的使用寿命。
一、汽包壁温差过大的危害及易发生的阶段1、汽包壁温差过大的危害汽包上部壁温的升高使得上壁金属欲伸长而被下部限制，因而受到轴向压应力，下部金属则受到轴向拉应力。
这样将会使汽包趋向于拱背状的变形。
过大壁温差的产生，将会导致汽包的热应力增大且上下温差越大，则应力也越大，进而导致汽包受到损伤，减少汽包的使用寿命。
2、汽包上下壁温差大易发生的阶段锅炉启动初期、锅炉停炉后的降温降压过程中，都是汽包上下壁温差大易发生的阶段。
不同压力下水的饱和温度并不是线性的，低压阶段，水的饱和温度随压力变化较大，而高压阶段，水的饱和温度随压力变化较小，因此，机组启动初期、锅炉停炉后的降温降压过程中，应严格控制汽包压力的变化。
二、汽包壁温差大的原因分析1、锅炉启动阶段锅炉启动初期，炉水温度逐渐上升，未起压前无蒸汽产生，由于上水温度高于汽包下壁温度，导致汽包下壁温度高于上壁温度。
锅炉起压后，会产生一定的饱和蒸汽，由于饱和蒸汽温度与汽包上壁存在温差，饱和蒸汽对汽包壁放热，且释放汽化潜热，汽包上壁温度会逐渐高于下壁温度。
随着汽包压力的上升，饱和温度变化逐渐缓慢，汽包上壁温度也逐渐上升，上下壁温差会逐渐减少。
2、锅炉停炉后散热条件差异较大：汽包处于炉外并保温，加之热容量较大，使汽包壁温逐步高于汽包内的水汽温度。
汽包筒体上半部分一部分热量向炉外散热，一部分向汽包内部散热，一部分向汽包下半部散热，而汽包筒体的下半部分一部分热量向炉外散热，一部分向汽包内部散热，同时还要接受来自上半部分传递过来的热量。
冷却方式差异较大：停炉后锅炉进入降压和冷却阶段，汽包主要靠内部工质进行冷却，由于汽包内炉水压力及对应的饱和温度逐渐下降，汽包下壁对炉水放热，使汽包壁很快冷去卩，而汽包上壁与蒸汽接触，在降压过程中放热系数较低，金属冷却缓慢，所以出现上部壁温大于下部壁温，造成温差。
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防自然循环锅炉汽包壁温差是指汽包内外壁面的温度差异。
在运行过程中，由于汽水混合物的密度差异，沿着壁面上下形成了自然对流循环。
而自然循环的存在导致汽包内外壁面的温度差异，进而影响汽包的安全运行。
控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差，可以保证汽包内外壁面的温度分布均匀，提高锅炉的整体运行效率和安全性。
1. 锅炉水循环控制控制自然循环锅炉汽包壁温差首先需要保证锅炉水循环的稳定。
合理的水循环系统能够降低自然循环锅炉汽包壁温差的发生。
具体措施包括：(1) 设计合理的汽水分离器和汽包汽水分离器是将锅炉产生的蒸汽和水进行分离的设备，它可以减少水在汽包里面的停留时间，降低自然循环的影响。
同时，合理设计汽包的尺寸和位置，可以降低自然循环的发生。
(2) 控制水流速度和流量合理控制水流速度和流量，可以减少水在锅炉内部的停留时间，降低自然循环的影响。
一般来说，水流速度不应过快，否则会加大汽包壁温差的发生。
(3) 调整锅炉的水位合理调整锅炉的水位，可以降低自然循环的影响。
水位过高或过低都会增加蒸发器和再生器之间的温度差，导致汽包壁温差的发生。
因此，需要根据锅炉的实际情况和需求，适时调整锅炉的水位。
2. 温度控制和预防除了控制水循环，还可以通过控制和预防温度来降低自然循环锅炉汽包壁温差的发生。
具体措施包括：(1) 控制燃烧温度合理控制锅炉的燃烧温度，可以降低炉膛和下部水冷壁之间的温度差，减少自然循环的影响。
需要根据锅炉的设计和实际运行情况，合理调整燃烧温度。
(2) 预防过热过热是导致自然循环锅炉汽包壁温差的主要因素之一。
因此，需要通过合理设计和运行控制，预防过热的发生。
具体措施包括：- 定期检查和清洗过热器和再热器的表面，防止积灰和结焦导致过热。
- 控制过热器和再热器的进出口温度，合理调整燃烧工况，避免过热的发生。
(3) 控制补给水温度合理控制补给水的温度，可以降低自然循环锅炉汽包壁温差的发生。
余热锅炉冷态启动高压汽包壁温差控制
余热锅炉冷态启动高压汽包壁温差控制1、冷态启动时余热锅炉汽包上下壁温差大原因机组冷态启动时，燃机启动点火后，燃机排出的高温烟气进入余热锅炉，随着余热锅炉汽包压力升高，炉水和蒸汽的温度也随之升高。
汽包的下半部被炉水加热，而上半部被蒸汽加热。
虽然炉水和蒸汽的温度在升压过程中基本相同，但是由于蒸汽和炉水对汽包上下壁的放热系数不同，使得汽包上下壁温度升高的快慢不一样。
饱和蒸汽遇到温度较低的汽包上壁，凝结成水，放出潜热，这种放热属于凝结放热，其放热系统约为7000w/（m2.℃）。
炉水对汽包下半部的传热，在升压初期水循环还没有完全建立时，属于自然对流，其放热系统只有凝结放热的1/4-1/3。
在升压中，汽包上半部的壁温高于下半部的壁温，这样汽包上下壁形成了温差。
另外，汽包升压速度越快，饱和温度升高也越快，产生的壁温差就越大。
而在汽包升压初期，由于水蒸汽的饱和温度在压力较低时对压力的变化率较大，压力小幅度升高，但蒸汽的饱和温度大幅度升高。
由烟气流程可知，燃机高温烟气首先流经高压蒸发器管道。
由于在燃机升速过程中，升速速率由程序设定，天然气流量不断增加，排气温度也逐渐升高310℃。
在燃机达到额定转速3000rpm后，为了机组运行的经济性，一般会立即进行燃机发电机并网。
燃机并网带初始负荷15MW，排气温度达到345℃，高压汽包上壁温度升高较快，从而导致高压汽包容易出现上下壁温差大的情况。
2.冷态启动时锅炉汽包上下壁温差措施2.1提高低压汽包水温余热锅炉高压给水来自于低压汽包。
低压汽包设置了加热器。
在机组冷态启动时，锅炉完成上水后，提前两小时投入低压汽包底部加热，利用辅汽将低压汽包炉水加热到90℃左右。
从而在高压汽包升温初期，需要补水时，能够提供温度较高的给水，避免由于补给常温水导致高压汽包下半部壁温降低，上下壁温差进一步增大。
2.2投入高压蒸发器底部加热锅炉上水完毕后，先利用辅助蒸汽加热对高压汽包炉水进行加热至100℃左右。
余热锅炉汽包壁温差控制策略
余热锅炉汽包壁温差控制策略摘要：余热锅炉作为一种重要的能源回收设备，能够将废热转化为可利用的热能，提高能源利用效率。
而在余热锅炉的运行过程中，汽包壁温差的控制是一项关键任务。
壁温差过大不仅直接影响设备安全运行，还会减少热能回收效果。
因此，制定科学合理的壁温差控制策略至关重要。
基于此，本文章对余热锅炉汽包壁温差控制策略进行探讨，以供参考。
关键词：余热锅炉；汽包壁；温差控制；策略引言汽包壁温差指的是余热锅炉中汽包内外壁的温度差异。
余热锅炉汽包壁温差控制策略的重要性和应用价值不容忽视。
通过采取合理的措施和控制策略，能够确保设备的安全可靠运行，提高能量利用效率，延长设备寿命，并提高生产稳定性。
1余热锅炉汽包壁温差控制的重要性1.1安全性保障汽包壁温差的过高或过低都可能导致设备运行不稳定甚至故障，进而对设备安全产生影响。
例如，过高的壁温差可能会引起部分汽包壁受热过度，导致局部过热甚至爆管的危险；而过低的壁温差则可能导致沸腾和干燥煮沸，增加了设备的腐蚀和损坏风险。
因此，控制合理的汽包壁温差能够确保余热锅炉的安全运行。
1.2提高能量利用效率汽包壁温差的合理控制可以较好地平衡锅炉内部的热负荷分布，使其能够更加均匀地吸收燃料燃烧产生的热量。
这样可以避免出现局部过热或过冷的现象，提高热能传递效率，最大限度地利用余热资源，降低能源消耗和运行成本。
1.3延长设备寿命通过控制合理的汽包壁温差，可以避免设备在运行过程中受到过热或过冷的影响，减少设备的热应力和疲劳损伤，从而延缓设备的老化和寿命的衰减。
1.4提高生产稳定性合理控制汽包壁温差可以保持余热锅炉的稳定运行状态，减少设备运行过程中的波动和不稳定性，提高生产线的稳定性和可靠性。
这对于需要连续生产的工业生产过程尤为重要，能够有效避免因设备故障或突发问题导致生产中断和损失。
2汽包壁温差的原因分析2.1燃烧过程其一，燃料供给不均匀。
若燃料供给不平衡，部分区域燃烧过剩，导致该区域的汽包壁温度升高。
330MW锅炉启动过程汽包上下壁温差拉大原因分析及防范措施
330MW锅炉启动过程汽包上下壁温差拉大原因分析及防范措施【摘要】某厂#11机是330MW机组，#11炉2019年1月份在一次启动过程发生锅炉汽包上下壁温差拉大至68℃的现象。
机组启动过程产生汽包上下壁温差，一般是汽包上壁温度高于下壁温度，汽包上部壁温的升高使得上壁金属欲伸长而被下部限制，因而受到轴向压应力，下部金属则受到轴向拉应力，汽包将会产生向上拱起的变形，这种变形称为香蕉变形，过大壁温差的产生，将会导致汽包的热应力增大且上下温差越大，则应力也越大，进而导致汽包受到损伤，与汽包连接的管道焊口产生裂纹，减少汽包的使用寿命。
因此，对此次汽包上下壁温差拉大的原因分析非常必要，找出原因并提出相关防范措施，杜绝此类事件的再次发生。
【关键词】汽包启动过程上下壁温差原因分析防范措施1.概述某厂#11炉为东方锅炉厂生产的DG1025/18.2--II15型，亚临界压力、一次中间再热、自然循环、双拱型单炉膛、平衡通风、固体排渣、全钢架悬吊结构、尾部双烟道，采用烟气挡板调节再热汽温，“W”型火焰燃煤锅炉。
汽包长度26690mm、内径1792mm、壁厚145mm、正常水位中心线下76mm。
规程规定汽包上下壁温差小于56℃。
二、#11炉启动过程汽包上下壁温差拉大的经过2019年1月8日17：00中调令#11机组启动，9日8：00并网。
接中调令后，#11机组立即启动恢复备用工作，22：00锅炉上水完毕，汽包水位300mm。
22：30#11炉点着火，按操作票升温升压，00：28运行人员见锅炉点着火2小时，汽温上升缓慢，由原来4支油枪运行增投油枪至9支运行，增投油枪后由于炉水快速膨胀，汽包水位30分钟内由280mm快速升至400mm顶表。
1：50汽包上下壁温差由21℃开始呈较快增长，2：45运行人员见汽包上下壁温差仍呈增长趋势，停运5支油枪运行。
停运5支油枪后汽包上下壁温差仍呈增长趋势，3：10达启动第一台磨煤机条件，此时汽包上下壁温差已拉大至45℃，汽包上壁温度161℃，运行人员根据以往经验，判断汽包上下壁温差应该不会增长。
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防范文
自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防范文自然循环锅炉汽包壁温差是指锅炉汽包外表面和内表面的温度差，它是锅炉高效运行和安全运行的重要指标之一。
过大的壁温差会引起汽包内外金属壁面的热应力和热蠕变加剧，从而对锅炉的安全性能和寿命造成影响。
因此，对于自然循环锅炉来说，控制和预防汽包壁温差至关重要。
首先，在锅炉设计阶段，应该合理确定汽包的尺寸和结构。
汽包内壁温度较高，而外壁温度较低。
如果汽包结构设计不合理，容易造成汽包内外壁温差过大。
因此，在设计汽包时，应该根据锅炉工作参数和燃料特性等因素，合理确定汽包尺寸，尽量避免尺寸过小或过大引起壁温差过大的问题。
其次，在锅炉运行过程中，要注意保持锅炉内的水质和水量稳定。
合理控制锅炉进水和拖水操作，保持合适的水质和水位，可以有效降低汽包壁温差。
此外，要定期对锅炉进行化学清洗和除垢处理，保持锅炉内外壁面的清洁，减少壁温差产生的可能性。
第三，锅炉穿墙管、蒸汽导管、蒸汽冷凝器等设备的安装和维护也会影响汽包壁温差。
在安装这些设备时，要注意保持密封性和热工平衡，避免因为设备安装不当或维护不及时导致汽包壁温差过大的问题。
此外，锅炉负荷的变化也会对汽包壁温差产生影响。
锅炉负荷的变化会引起循环水量和汽水比例的变化，进而影响汽包壁温差。
因此，在锅炉运行过程中要合理调整负荷，保持稳定的循环水量，尽量避免快速变化的负荷变化。
最后，锅炉的定期检修和维护也是防范汽包壁温差的重要措施之一。
定期检查锅炉的管道和设备是否存在渗漏和腐蚀等问题，及时处理和修复，可以有效降低汽包壁温差的发生机率。
同时，要注意检查锅炉的燃烧系统，保持燃烧稳定，避免因为燃烧不充分或过热引起汽包壁温差过大。
总之，控制和预防自然循环锅炉汽包壁温差是一项综合性的工作，需要在锅炉设计、运行和维护等方面全面考虑。
只有通过科学合理的措施，才能保证锅炉的安全和高效运行。
某厂#4锅炉启动过程中汽包壁温差及并汽阀前温度控制措施的探讨
某厂#4锅炉启动过程中汽包壁温差及并汽阀前温度控制措施的探讨作者：蔡仑来源：《中国科技纵横》2016年第11期【摘要】某厂#4锅炉由哈尔滨锅炉厂生产，型号为HG-480/10.3-YM21煤粉炉，自投产以来，在启动过程中，锅炉一直存在着汽包上下壁温差超限以及并汽时并汽门前温度低的问题。
汽包上、下壁温差超过规定值50℃以上而产生的热应力严重地威胁了汽包的安全；并汽门前温度低导致并汽后母管温度急剧下降，尤其#4锅炉主汽管道接近三线管道入口，并汽后导致三线温度急剧下降，严重时三线温度降至380度以下，影响了外管网用户的安全性。
针对以上问题，本文对如何在启动过程中，减小汽包上、下壁温差以及并汽前如何提高并汽门前温度作为课题，认真分析，查找原因，多次实践，通过控制升温升压速度，增加换水量等方法，解决了启炉过程中汽包上、下壁温差大的问题，通过利用母管蒸汽倒暖提高了并汽门前温度，使#4锅炉在点火过程中出现的问题得到了解决。
【关键词】启动换水升压温差某#4锅炉由哈尔滨锅炉厂生产，型号为HG-480/10.3-YM21，为单炉膛、集中下降管、高压参数、燃用煤粉、四角切向燃烧、平衡通风、固态排渣的自然循环汽包炉，锅炉前部为炉膛，四周布置膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器。
水平烟道装设了两级对流过热器，炉顶、水平烟道转向室和尾部包墙均采用膜式管包敷，尾部竖井烟道中布置省煤器并配两台三分仓回转式空预器。
锅炉汽包上、下壁温差规定不超过50℃，自投产以来#4锅炉在正常运行以及停炉过程中，均能保证汽包上下壁温差在规定范围内，但在启动升压过程中，一直存在着汽包上下壁温差超限的问题，严重时，汽包上、下壁温差可达70—80℃，超过极限值 30℃左右，汽包上、下壁温差一旦超过规定值，将使汽包上半部受到巨大的压缩应力，汽包下半部受到巨大的拉伸应力，在这种巨大的热应力作用下，轻者使汽包产生变形，弯曲、缩短了汽包的使用寿命，严重时可使汽包壁产生裂纹，造成严重的汽包损坏事故；锅炉并汽温度规定小于母管温度20—30℃，但#4锅炉自投产以来，多次点火并汽时并汽阀前温度只能达到400℃左右，并汽后导致蒸汽母管温度急剧下降，严重时使三线出口温度由410℃降至380℃，对外管网用户的安全性造成很大的影响。
余热锅炉汽包产生上下壁温差的原因分析与控制措施
余热锅炉汽包产生上下壁温差的原因分析与控制措施摘要：一般规定：汽包的上下壁温差或汽包任意两点的温差不容许超过40℃。
本文对本厂余热锅炉停炉后停炉后汽包上下壁温差偏大的原因进行了分析，认为其主要是因停炉后汽水系统压力下降速度过快、汽包水位偏低、补水频繁、等所致。
指出汽包壁温差大的危害，寻求合理的控制措施，保证汽包的安全。
对此，提出尽可能减缓启停炉时汽压上升（下降）速度、采用滑参数启停炉方式，以及在停炉后在维持汽包较高水位的前提下尽量减少补水次数的控制对策.在采取这些对策后，停炉后汽包壁温差基本控制在允许范围内。
本文将进行初步探讨，研究汽包承受温差的能力和潜力，为减少启停时间，对机组节能降耗和提高设备的可用率均提出见解。
正文：汽包是锅炉的重要组成部分，在使用中如果操作或管理不当会使其上下壁、内外壁产生过大的温差和热应力。
其机械应力和热应力的综合应力在局部区域的峰值可能接近或超过汽包材料的屈服强度，使汽包壁容易形成裂纹，扩展到一定程度时汽包将被破坏。
高井热电厂燃气蒸汽联合循环机组，配套余热锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据ALSTOM能源公司技术设计、制造。
余热锅炉布置为三压、再热、卧式、无补燃自然循环余热锅炉，与GE公司9FB等级燃气轮机相匹配。
燃机排烟经余热锅炉入口烟道进入余热锅炉，逐次横向冲刷立式各受热面管束，经出口烟道，最后从烟囱排出。
余热锅炉的汽水流程是凝汽器来的凝结水和热网回水由凝结水泵升压后，送入锅炉尾部低压（扩大）省煤器，并进入除氧器及低压汽包。
低压汽包内的水一部分经低压系统蒸发器、过热器，产生低压过热蒸汽送往汽轮机低压缸或热网；低压汽包内的另一部分水经2×100%容量的高/中压给水泵，分别送入高、中压系统。
高压系统的水经高压给水泵增压后流经高压省煤器、高压蒸发器和高压过热器，产生高压过热蒸汽送入汽轮机高压缸；中压系统的水经中压给水泵增压后流经中压省煤器、中压蒸发器和中压过热器，产生中压过热蒸汽与来自汽轮机的再热（冷段）蒸汽汇合，经再热器，产生再热(热段)蒸汽，送往汽轮机中压缸。
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由于锅炉汽包壁厚、长度值大,承受的压力又特别高,因而机组起停过程中容易产生汽包内外、上下壁温差,产生较大的热应力,对汽包的安全运行和寿命造成影响。所以,在机组运行过程中,有效控制汽包壁温差十分重要。
汽包的应力
锅炉汽水系统由于设备体积庞大，结构复杂，所处条件不同等特点，无论启动或停止，火焰及工质对它们的加热或冷却速度都不同，因而各部件之间或部件本身将产生明显的温度差。温度差将导致金属设备膨胀或收缩的不均，并产生热应力。锅炉承压部件随温度差的变化将产生金属疲劳，当热应力超过允许的极限值时，会使部件产生裂纹乃至损坏。这些热应力主要表现在锅炉的汽包、水冷壁、省煤器、过热器等设备上。
（2）增加锅炉的蓄热量
汽包、下降管、水冷壁、联箱等金属和锅内储存的炉水在一定的温度下具有的热量称为锅炉的蓄热量。当锅炉输出的热量大于输出的热量时，锅炉就自发释放部分蓄热量补充输入热量的不足，以快速适应外界负荷的需要；反之，当锅炉增加蓄热量时就吸收部分多余的的输入热量。锅炉的蓄热量的变化的靠锅炉汽压的变化来实现的。蓄热能力大的锅炉具有较好的负荷调节特性。
4.2锅炉上水时汽包的温度差与热应力
锅炉汽包上水之前，汽包温度接近于环境气温，汽包进水是欠热水。在锅炉上水过程中，汽包的受热不均匀，一定温度的给水进入汽包，汽包上部无凝结放热，下部为水对内壁的对流放热，故汽包下部产生压缩热应力 ，在汽包水位以下部分受热，壁温上升，故汽包下半部壁温高于上半部。另外，由于汽包壁较厚（一般为100mm左右），其内壁温度升高较快而外表面温度上升较慢，内外壁之间存在一定的温差，汽包内外壁温差使内壁产生压缩应力 ，汽包下部内壁的合成应力为 = + ，汽包上下壁、内外壁温差的存在，使温度高的一侧受热，力图膨胀，温度低的一侧阻止膨胀，因此使汽包产生内侧和下壁受压应力，外侧和上壁受拉应力。温差越大，所产生的应力也越大，即产生的热应力与温差成正比关系，而温差的大小又取决于金属受热或冷却的速度和金属壁的厚度。所以给汽包上水时，若使内外、上下壁温差加大而产生较大的温度应力，不仅会影响汽包本身的安全，还会使管子与汽包间的接口也产生热应力。因此，在锅炉点火前，为了减小热应力 ，汽包进水应限制汽包上下、内外壁温差及减小 ，其方法是限制进水温度和进水速度，后者可缩小 。
3汽包热应力的控制。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
锅炉汽包壁温差的控制
1汽包壁温差产生的原因.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2包壁温差产生的机理及危害。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
3壁温差导致汽包产生热应力的分析。。。。。。。。。。。。。。。。
4汽包热应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
锅炉汽包热应力的产生及控制
1汽包热应力分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2汽包应力分析与低周疲劳寿命。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2汽包中水的循环是一种对流热循环（除却汽包外壁的热辐射及烟管或外壁直接热传递外），热的水由于质量轻往上走的过程中将热量进行交换，达到一定的热量后，部分水转化为气态。
4汽包的工作流程
1从水冷壁来的汽水混合物经过汽包上部引入管进入汽包内部，沿着汽包内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下，使汽水混合物以适当的流速均匀的传热给汽包内壁，这样克服了锅炉启停时汽包上下壁温差过大的困难，可以较快的启动。
特别是在高参数正常停运机组在高参数下卸负荷熄火熄火后锅炉降压降压过程可能会发生更大的汽包上下壁温差故要严格控制降压速度其方法是关闭送引风机关闭炉门看火孔防止炉内急剧冷却并连续监视汽包壁温差停炉46h后才可进行自然通风冷却停炉18h后可启动引风机进行冷却降压时间决定于停炉时的参数水平参数越高降压时间越长一般不超过1820h
（3）汽水分离
由水冷壁进入汽包的汽水混合物，利用汽包内部的蒸汽空间和汽水分离装置进行汽水分离，使离开汽包的饱和蒸汽的水分降到最低值。超高压的锅炉汽包内部还装有蒸汽清洗装置，利用给水清洗蒸汽，减少蒸汽直接溶解的盐分。
（4）其他
利用汽包水空间对炉水加药、排污，进行炉内水处理。
3汽包中的水循环
1汽包中通常是属于汽水共存的。在一定压力的情况下，汽包内水汽的温度也不同（可参解水的特性表，即额定压力下的额定饱和温度），如果是在饱和状态，水的温度与汽的温度是相同的。
汽包的应力
1汽包启动应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2峰值应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
3汽包机械应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
4汽包壁温差的控制。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
锅炉汽包壁温仿真计算方法
1 近似算法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2算例。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
结论
参考文献
绪论
1研究意义
汽包是锅炉的重要组件,在使用中如果操作或管理不当会使其上下壁、内外壁产生过大的温差和热应力。其机械应力和热应力的综合应力在局部区域的峰值可能接近或超过汽包材料的屈服强度,汽包壁容易形成裂纹,扩展到一定程度时汽包将被破坏。汽包承受的应力主要有压力引起的机械应力和温度变化引起的热应力,其中机械应力与其工作压力成正比,在设计中通过强度计算来确定汽包的壁厚、直径和选材等,运行中只要控制不超压运行,机械应力的最大值是稳定的。
⑷汽包材料屈服极限大于1MPa，峰值应力循环次数小于1000次，可不考虑汽包低周疲劳损耗。汽包峰值应力超过材料屈服限时，材料局部发生塑性变形，使断面的应力重新分配，最大值不大于屈服限。如果材料断裂破坏，这种现实陈伟低周疲劳破坏。达到低周疲劳破坏的应力循环总次数称为周疲劳破坏。达到低周疲劳破坏的应力循环总次数称为寿命，运行中应力循环次数占寿命的百分数称为寿命损耗。
----汽包内径，m孔，使壁应力增大。
= /
=
= /
式中 ----汽包强度减弱系数。
4 汽包热应力
金属体积随着温度升高和下降而膨胀和收缩。如果金属体积能随温度变化而自由变化时，金属体内不产生应力，但是当金属体积变化受到限制时会产生很大的应力，称为热应力。
1 汽包启动应力
汽包启动应力是指锅炉启动、停运与变负荷过程汽包壁的应力。它主要由工质压力引起的机械应力，汽包壁温度不均匀引起的热应力，以及汽包与内部介质重量等引起的附加应力所组成。汽包壁应力可分为主体膜应力 和峰值应力 两种。
汽包强度要符合最大剪应力理论强度条件：
-
式中 ----主体膜应力最大值，MPa；
锅炉汽包
1汽包
汽包（亦称锅筒）是自然循环锅炉中最重要的受压元件，重要用于电力生产中中压高压亚临界锅炉中。
2汽包的作用
（1）连接受热面管子与管道
锅炉的水冷壁、下降管、分别连接于汽包，形成了自然循环回路；省煤器出口与汽包连接；汽包出口与过热器连接。汽包成为水冷壁、省煤器及过热器的连接中心。此外，还有一些辅助管道与汽包连接，如给水管、事故放水管、加药管、排污管和蒸汽净化等装置。
4二次分离后的蒸汽最后经过蒸汽清洗，利用水的密度差进行重力分离，这是三次分离。
5蒸汽经过三次分离后，达到了蒸汽质量标准，再由汽包顶部饱和蒸汽管引往屏式过热器。
摘要图片：
汽包亦称锅筒。对于自然循环的水管锅炉来说，汽包是非常重要的部件，由封头和简体组焊而成。汽包内分成汽空间和水空间。用以进行蒸汽净化，对下降管进行可靠供水，保证锅炉正常水循环。自然循环的水循环回路由汽包、下降管、上升管和集箱组成。为了保证对下降管可靠供水，汽包中必须维持一定水位。汽包一般不直接受火焰的辐射热。低压锅炉的汽包有时则受到一定的烟气冲刷。对于水火管卧式锅壳式锅炉的汽包(锅筒)，则是位于炉膛上方，直接受到火焰的辐射热，如果水处理效果不好则导致锅筒底部水渣堆积和结垢，影响传热。这种锅炉锅筒下部鼓包变形多有发生，特别是热水锅炉更为严重。为此，原劳动部1991年颁发的《热水锅炉安全技术监察规程》明确规定，为了防止或减少此类事故的发生，锅炉制造单位在两年内必须采取有效措施加以解决，否则不准再生产
----主体膜应力最小值，MPa；
----材料许用应力，MPa。
2 峰值应力
峰值应力是汽包壁的局部应力，是由汽包壁不均匀温度及结构等因素产生的。它比主体膜应力大2～4倍。峰值应力使汽包壁局部材料屈服，引起应力再分配，最大应力达到屈服限Ab，在静态时不构成危害。但是，波动的峰值应力到了一定的波动次数后，材料会脆性破坏。
2进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器，利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，这是汽水混合物的第一次分离。
3被分离出来的蒸汽仍带有不少水分，从分离器顶部进入波形板分离器，它装在旋风分离器顶部，带有部分水滴的蒸汽在波形板间的缝隙中流动，利用使水黏附在金属壁面上形成水膜往下流，将水滴再次分离出来，称为二次分离。
4.1启动过程汽包热应力
锅炉启动过程工质温度逐渐升高，汽包被加热，其壁内温度发生变化。此外，汽包上半部饱和蒸汽对内壁进行凝结放热，下半部锅水对内壁进行对流放热，凝结放热系数比对流放热系数大2～3倍，故汽包上半部温升高于下半部。汽包温度较高的部位金属膨胀量大，温度较低的部位金属膨胀量小，但汽包是一个整体，其各部位间无相对位移的自由，因而汽包内壁受到压缩，外壁受到拉伸，汽包上半部受到压缩，下半部受到拉伸，汽包压缩部位产生压缩应力，拉伸部位产生拉伸热应力。汽包进水时无内压力，热水加热内壁，引起汽包内外、上下壁温差，管孔与管头之间的温差，这些温差都会引起热应力。因此，进水时汽包应力主要是热应力。