直流锅炉的运行调整

直流锅炉的运行调整 锅炉运行调整的任务就是要根据用户（汽轮机）的要求，保质（压力、温度和 蒸汽品质）、保量（蒸发量）并适时地供给汽轮机所需要的过热蒸汽，同时锅炉机组本身还必须做到安全与经济。 使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要。 保持锅炉过热蒸汽压力和温度在规定 的范围内。 保持经济燃烧和适当的炉膛压力。 保持汽水行程中某些中间点的温度。锅炉进行监视和调整的主要内容有：直流锅炉蒸汽参数的稳定主要取决于两个平衡：n 汽轮机功率和锅炉蒸发量的平衡n 燃料量与给水量的平衡。第一个平衡能稳住汽压；第二个平衡能稳住汽温。 第一节 直流锅炉蒸汽参数的调节 一、汽压波动的影响汽压降低使蒸汽做功能力下降，减少其在汽轮机中膨胀做功的焓降 。汽压过高，机械应力大，将危及锅炉、汽轮机和蒸汽管道的安全 。汽压的变化速率对锅炉也有影响（汽包炉将可能造成蒸汽大量携带锅水，使蒸汽品质恶化和过热汽温降低。） （汽包炉汽压的急剧变化可能影响锅炉水循环的安全性） 汽压经常反复地变化，使锅炉承压受热面金属经常处于交变应力的作用下。 1 影响汽压变化速率的因素负荷变化速度 锅炉的蓄热能力 燃烧设备的惯性 二、蒸汽压力的调节 锅炉的蓄热能力：当外界负荷变化而燃烧工况不变时，锅炉能够放出热量或吸收热量的大小。 燃烧设备的惯性：从燃料开始变化到炉内建立起新的热负荷平衡所需要的时间。与调节系统的灵敏度、燃料的种类和制粉系统的形式有关。 2 影响汽压变化的主要因素（ 1） 外部扰动外扰是指外部负荷的正常增减及事故情况下的甩负荷，它具体反映在汽轮机所需蒸汽量的变化上。 汽压 的 稳定取决于锅炉产汽量与汽轮机的需要汽量的平衡。（ 2）内部扰动内扰是指锅炉机组本身的因素引起的汽压变化。在外界负荷不变时，汽压的变化主要决定于炉内燃烧工况的稳定。锅炉热交换情况的改变也会影响汽压的稳定。 （ 3） 怎样判断内扰或外扰n 如果蒸汽压力 p与蒸汽流量 D的变化方向相反，那么此时就是外扰的影响。 n 如果蒸汽压力 p与蒸汽流量 D的变化方向一致时，这通常是内扰影响的表现 。二、汽压的控制与调节 n 压力调节的任务，实质上就是经常保持锅炉出力和汽轮机所需的蒸汽量相等。n 在直流锅炉中，炉膛内放热量的变化并不直接引起锅炉出力的变化。直流锅炉的出力首先应当由给水量保证，然后对燃料量进行相应的调整，以保持其他参数。在采用自动调节的直流锅炉上，往往还利用调节汽轮机的调速汽门的开度来稳定汽压。 三、过热蒸汽温度的调节（一）、影响汽温的因素1、煤水比若 G不变而增大 B， 由于受热面热负荷 q成比例增加，热水段长度 Lrs和蒸发段长度 Lsf必然缩短，而过热段长度Lgr相应延长，过热汽温就会升高；若 B不变而增大 G， 由于 q并未改变，所以（ Lrs+Lzf）必然延伸，而过热段长度 Lgr随之缩短，过热汽温就会降低。 2. 给水温度若给水温度降低，在同样给水量和煤水比的情况下，直流锅炉的加热段将延长，过热段缩短（表现为过热器进口汽温降低），过热汽温会随之降低；再热器出口汽温则由于汽轮机高压缸排汽温度的下降而降低。因此，当给水温度降低时，必须改变原来设定的煤水比，即适当增大燃料量，才能保持住额定汽温。3.受热面沾污炉膛结焦使锅炉传热量减少，排烟温度升高，锅炉效率降低。对工质而言，则 1kg工质的总吸热量减少。而工质的加热热和蒸发热之和一定，所以，过热吸热（包括过热器和再热器）减少。故过热汽温降低。但再热器吸热因炉膛出口烟温的升高而增加，对于再热汽温，进口再热汽温的降低和再热器吸热量的增大影响相反，所以变化不大。对流式过热器和再热器的积灰使传热量减小，使过热汽温和再热汽温降低。在调节煤水比时，若为炉膛结焦，可直接增大煤水比；但过热器结焦，则增大煤水比时应注意监视水冷壁出口温度，在其不超温的前提下来调整煤水比。4 过量空气系数当增大过量空气系数时，炉膛出口烟温基本不变。但炉内平均温度下降，炉膛水冷壁的吸热量减少，致使过热器进口蒸汽温度降低，虽然对流式过热器的吸热量有一定的增加，但前者的影响更强些。在煤水比不变的情况下，过热器出口温度将降低。若要保持过热汽温不变，也需要重新调整煤水比。随着过量空气系数的增大，辐射式再热器吸热量减少不多，而对流式再热器的吸热器增加。对于显示对流式汽温特性的再热器，出口再热汽温将升高。 5 火焰中心高度当火焰中心升高时，炉膛出口烟温显著上升，再热器无论显示何种汽温特性，其出口汽温均将升高。此时，水冷壁受热面的下部利用不充分，致使 1kg工质在锅炉内的总吸热量减少，由于再热蒸汽的吸热是增加的，所以过热蒸汽吸热减少，过热汽温降低。由上述分析可见，直流锅炉的给水温度、过量空气系数、火焰中心位置、受热面沾污程度对过热汽温、再热汽温的影响与汽包锅炉有很大的不同。有些影响是完全相反的。对于直流锅炉，上述后四种因素的影响相对较小，且变动幅度有限，它们都可以通过调整煤水比来消除。只要严格地保持给水量和燃料量的固定比例不变，就能使过热蒸汽温度稳定。但是，在燃用固体燃料的锅炉上，燃料量的测定是很不准确的。所以，一般采用前面讲过的锅炉蒸发量和汽压变动信号的综合信号 (即热量信号 )来反映锅炉燃料量。汽温信号燃料和给水流量发生扰动，主蒸汽温度的响应滞止时间与飞升时间都较长。中间点 :为了提高调节质量，按照反应较快和便于检测等条件，通常在 过热区的开始部分 选取的一个合适的地点，根据该点工质温度来控制 “煤水比 ”。在给定负荷下，与主蒸汽焓值一样，中间点的焓值（或温度）也是煤水比的函数。只要煤水比稍有变化，就会影响中间点温度，造成主蒸汽温度超限。而中间点的温度对煤水比的指示，显然要比主蒸汽温度的指示快得多。中间点的选择：一般为具有一定过热度的微过热蒸汽（如分离器出口）。低负荷时炉膛单位辐射热增加且煤水比稍稍变大，将使中间点的焓值升高。因此，不同负荷下中间点焓值的设定值并不是一个固定值。 调节中间点汽温的方法有两种：一种是使给水量基本不变而调节燃料量；另一种是保持燃料量不变而调节给水量。前者称为以水为主的调节方法；后者称为以燃料为主的调节方法。一般燃煤的直流锅炉，由于煤量不易准确控制，常采用以水为主的调节方法。细调 :在直流锅炉的汽水通道上布置几处调节灵敏的喷水减温器，作为调节手段。一般在直流锅炉过热器的级与级之间设有 23级喷水减温器，其作用除了调节过热汽温以外，还保证过热器金属的安全。 过大或过小的喷水量都应当用调节 “煤水比 ”来校正。四、再热蒸汽温度的调节煤水比烟气侧调节事故喷水中间点温度设定值改变对于再热汽温长期偏高或偏低问题，可通过改变中间点温度设定值的方法加以解决，降低中间点温度，则再热汽温降低，提高中间点温度，再热汽温升高。该方法的实质依然是变动煤水比的控制值。 一、汽压、汽温的协调调节1汽压、汽温同时降低外扰时如外界加负荷，在燃料量、喷水量和给水泵转速不变的情况下，汽压、汽温都会降低。这时，虽给水泵转速未变，但给水量自行增加。运行经验表明，外扰放应最快的是汽压，其次才是汽温的变化，而且汽温变化幅度较小。此时的温度调节应与汽压调节同时进行，在增大给水量的同时，按比例增大燃料量，保持中间点温度（煤水比）不变。内扰时如燃料量减小，也会引起汽压、汽温降低。但内扰时汽压变化幅度小，且恢复迅速；汽温变化幅度较大，且在调节之前不能自行恢复。内扰时汽压与蒸汽流量同方向变化，可依此判断是否内扰。在内扰时不应变动给水量，而只需调节燃料量，以稳定参数。应指出，此种情况下，中间点温度（煤水比）相应变化。2 汽压上升、汽温下降一般情况下，汽压上升而汽温下降是给水量增加的结果。如果给水阀开度未变，则有可能是给水压力升高使给水量增加。更应注意的是，当给水压力上升时，不但给水量增加，而且喷水量也自动增大。